最近在做新项目的时候自己利用一点业余时间写了一个简单的js模块加载器。后来因为用了webpack就没有考虑把它放到项目里面去，也没有继续更新它了。模块加载器开源的有很多，一般来说seaJS和reqiureJS都能满足基本需求。本篇博文主要分享一下卤煮写这个加载器的一些想法和思路，作为学习的记录。
js模块化加载已经不是一个新鲜概念了，很多人都一再强调，大型项目要使用模块化开发，因为一旦随着项目的增大，管理和组织代码的难度会越来越难，使得我们对代码的管理变得重要起来。当然，在后端模块化已经相当成熟，而作为前端的模块化概念，是很久之后才提出来的。模块化好处是使得代码结构更加清晰，高的内聚，功能独立，复用等等。在服务端，随着nodejs 的兴起，js模块化被越来越多地引起人们的注意。但是对于后端和前端来说，最大的区别就是同步和异步加载的问题，因为服务器上获取模块是不需要花费很多的，模块加载进来的时间就操作系统文件的时间，这个过程可以看成是同步的。而在浏览器的前端却需要发送请求到服务器来获取文件，这导致了一个异步延迟的问题，针对这个问题，以AMD规范的异步模块加载器requireJS应运而生。
加载原理
以上简单介绍了一下前端模块化的历程，下面主要介绍一下模块加载主要原理：
1. createElement('script')和appendChild(script) 动态创建脚本，添加到head元素中。
2. fn.toString().match(/\.require\((\"|\')[^\)]*(\"|\')\)/g) 将模块转换为字符串，然后通过正则表达式，匹配每个模块中的的依赖文件。
3. 建立脚本加载队列。
4.递归加载，分析完依赖之后，我们需要按照依赖出现的位置，将它们加载到客户端。
5.为每一个命名的模块建立缓存，即 module[name] = callback;
6.currentScript : 对于匿名模块，通过currentScript 来获取文件名，存入到缓存中。
下面贴出对应主要的代码：
一、动态创建脚本
创建脚本较为简单，主要是用createElement方法和appendChild。在创建脚本函数中，我们需要为该脚本绑定一个onload事件，这个事件是为了通知加载脚本队列执行的时间，告诉它什么时候可以加载下一个js文件了。
function _createScript(url) {
//创建script
var script = doc.createElement('script');
var me = this;
//设置属性为异步加载
script.async = true;
script.src = url + '.js';
//为脚本添加加载完成事件
if ('onload' in script) {
script.onload = function(event) {
return _scriptLoaded.call(me, script);
};
} else {
script.onreadystatechange = function() {
if (/loaded|complete/.test(node.readyState)) {
me.next();
_scriptLoaded(script);
}
};
}
//加入script
head.appendChild(script);
}
二、分析依赖建立
分析依赖是模块加载器中最重要的环节之一。每个模块可能会依赖不同的模块，我们需要理清楚这些模块之间的依赖关系，然后分别将它们加载进来。为了分析依赖关系，我们使用toString的方法，将模块转化为一个string，然后去其中寻找依赖。
function _analyseDepend(func) {
//匹配依赖，所有在.reqiure()括号内的依赖都会被匹配出来。
var firstReg = /\.require\((\"|\')[^\)]*(\"|\')\)/g,
secondReg = /\((\"|\')[^\)]*(\"|\')\)/g,
lastReplaceRge = /\((\"|\')|(\"|\')\)/g;
//将模块字符串化
var string = func.toString();
var allFiles = string.match(firstReg);
var newArr = [];
if (!allFiles) {
return '';
}
//将依赖的文件名存入一个堆栈内
allFiles.map(function(v) {
//对文件名做处理
var m = v.match(secondReg)[0].replace(lastReplaceRge, '');
//只有在异步加载的情况下需要 返回解析依赖
if(!modules[_analyseName(m)]) {
newArr.push(m);
}
});
if(newArr.length > 0) {
return newArr;
}else{
return ''
}
}
三、建立脚本加载队列
分析完依赖之后，我们可以得到一个脚本名称的栈，我们从其中获取脚本名称，依次按照顺序地加载它们。因为每个脚本加载过程都是异步的，所以，我们需要有一个异步加载机制。在这里，我们使用了设计模式中的职责链条模式来完成整个异步加载过程。通过在onload事件通知队列加载的完成情况。下面是职责链模式的实现代码
function _Chain() {
this.cache = [];
}
/**
* add function to order stack
* @param func (func)
* @returns {_Chain}
*/
_Chain.prototype.after = function(fn) {
this.cache.push(fn);
this.cur = 0;
return this;
}
/**
* To pass the authority to next function excute
* @param
* @returns
*/
_Chain.prototype.passRequest = function() {
var result = 'continue';
while (this.cur < this.cache.length && result === 'continue') {
result = this.cache[this.cur++].apply(this, arguments);
if (this.cur === this.cache.length) {
this.clear();
}
}
}
/**
* an api to excute func in stack
* @param
* @returns
*/
_Chain.prototype.next = function() {
this.excute();
}
/**
* let use to excute those function
* @param
* @returns
*/
_Chain.prototype.excute = function() {
this.passRequest.apply(this, arguments)
}
/**
* to clear stack all function
* @param
* @returns
*/
_Chain.prototype.clear = function() {
this.cache = [];
this.cur = 0;
}
var excuteChain = new _Chain();
每个脚本加载完毕后调用next函数，可以通知职责链中的下一个函数继续执行，这样解决了异步加载问题。这里将模式的实现代码放到模块加载器中是不太合适的，一般情况下我们可以将它独立出来，放入公共模块当中，为其他的模块共同使用。但这里纯粹是一个单文件的项目，所以就暂时将它放入此处。
四、递归加载
根据模块中的依赖出现的次序，依次加载各个模块。
function _excuteRequire(depends) {
if (depends.length === 0) {
var u = excuteStack.length;
while (u--) {
var params = excuteStack[u]();
if (u === 0) {
Events.trigger('excute', params);
excuteStack = [];
}
}
}
}
五、为模块建立缓存对象
//在文件加载完毕后将模块存入缓存 return modules[string] = func();
六、currentScript
currentScript主要是用来解决获取那些未命名的模块的js文件名，如 define(function(){})这样的模块是匿名的，我们通过这个方法可以获取正在执行的脚本文件名，从而为其建立缓存。
function _getCurrentScript() {
//取得正在解析的script节点
if (doc.currentScript) {
//firefox 4+
return doc.currentScript;
}
}
七、定义module
最后我们需要做的事给出定义模块的方法，一般情况下定义方法主要分以下几种:
1.define('a', function(){})
2.define(function(){})
第一种是命名的模块，第二种是未命名的模块，我们需要对它们分别处理。用typeof方法分析参数，建立以string方法为基础的加载模式:
function define() {
var arg = Array.prototype.slice.call(arguments);
var paramType = Object.prototype.toString.call(arg[0]).split(' ')[1].replace(/\]/, '');
defineParamObj[paramType].apply(null, arg);
// Chain.excute();
}
function _String(string, func) {
string = _analyseName(string);
//分析依赖
var depends = _analyseDepend(func) || [];
// 将加载好的模块存入缓存
excuteStack.push(function() {
return modules[string] = func();
});
//执行加载依赖函数
_excuteRequire(depends);
for (var i = 0, l = depends.length; i < l; i++) {
(function(i) {
excuteChain.after(function() {
var c = require(depends[i]);
if(c) {
this.next();
};
});
})(i);
}
}
function _Function(func) {
var name = _analyseName(_getCurrentScript().src);
_String(name, func);
}
结束
以上就是一个实现模块加载器的主要原理，卤煮写完发现也只有四百行的代码，实现了最基本的模块加载功能。当然，其中还有很多细节没有实现，比起大而全的requireJs来说，只是一个小儿科而已。但是明白了主要这几项后，对于我们来说就足够理解一个模块加载器的实现方式了。代码存入github上: https://github.com/constantince/require