前端模块化规范笔记

目前通行的Javascript的模板规范共有两种:CommonJSAMD

commonjs

nodejs的模块系统,是参照commonjs规范实现的

commonjs即为服务器端模块的规范。 commonjs的规范: 根据commonjs规范,一个单独的文件就是一个模块。加载模块使用require方法,该方法读取一个文件并执行,最后返回文件内部的exports对象

commonjs模块的加载原理

commonjs模块无论加载多少次,都只会在第一次加载时运行一次,以后再加载,就返回第一次运行的结果,除非手动清除系统缓存。

AMD

commonjs规范加载模块是同步的,也就是说,只有加载完成,才能执行后面的操作。AMD规范则是非同步加载模块,允许指定回调函数。由于Node.js主要用于服务器编程,模块文件一般都已经存在于本地硬盘,所以加载起来比较快,不用考虑非同步加载的方式,所以commonjs规范比较适用。但是,如果是浏览器环境,要从服务器端加载模块,这时就必须采用非同步模式,因此浏览器端一般采用AMD规范。

可以理解为AMD即为能在客户端环境,并且能兼容服务器端模块的一种模块规范

  • AMD的模块定义:
    AMD规范使用define方法定义模块

    Define第一个参数表达依赖的模块数组,第二个为加载完依赖的模块数组后,模块执行的函数
    
  • AMD的模块加载定义:跟commonjs一样,AMD也采用require()语句来加载模块,但是与commonjs不同的是,它要求有两个参数:
    第一个参数[module],是一个数组,里面的成员就是要加载的模块;第二个参数callback,则是加载成功之后的回调函数

AMDCMD对比

  1. 对于依赖的模块,AMD是提前执行,CMD是延迟执行。不过 RequireJS 从 2.0 开始,也改成可以延迟执行(根据写法不同,处理方式不同)。CMD推崇 as lazy as possible.

  2. CMD推崇依赖就近,AMD推崇依赖前置

  3. AMDAPI默认是一个当多个用,CMD的API 严格区分,推崇职责单一。比如AMD里,require分全局require和局部require,都叫requireCMD里,没有全局 require,而是根据模块系统的完备性,提供seajs.use来实现模块系统的加载启动。CMD里,每个API都简单纯粹。

ES6 Modules

ES6模块的设计思想,是尽量的静态化,使得编译时就能确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量。commonjsAMD模块,都只能在运行时确定这些东西。比如,commonjs模块就是对象,输入时必须查找对象属性。

// CommonJS模块
let { stat, exists, readFile } = require('fs');

// 等同于
let _fs = require('fs');
let stat = _fs.stat, exists = _fs.exists, readfile = _fs.readfile;

上面代码的实质是整体加载fs模块(即加载fs的所有方法),生成一个对象(_fs),然后再从这个对象上面读取3个方法。这种加载称为“运行时加载”,因为只有运行时才能得到这个对象,导致完全没办法在编译时做“静态优化”。

ES6模块不是对象,而是通过export命令显式指定输出的代码,输入时也采用静态命令的形式。

// ES6模块
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

上面代码的实质是从fs模块加载3个方法,其他方法不加载。这种加载称为“编译时加载”,即ES6可以在编译时就完成模块加载,效率要比CommonJS模块的加载方式高。当然,这也导致了没法引用ES6模块本身,因为它不是对象。

由于ES6模块是编译时加载,使得静态分析成为可能。有了它,就能进一步拓宽JavaScript的语法,比如引入宏(macro)和类型检验(type system)这些只能靠静态分析实现的功能。

除了静态加载带来的各种好处,ES6模块还有以下好处。

不再需要UMD模块格式了,将来服务器和浏览器都会支持ES6模块格式。目前,通过各种工具库,其实已经做到了这一点。
将来浏览器的新API就能用模块格式提供,不再必要做成全局变量或者navigator对象的属性。
不再需要对象作为命名空间(比如Math对象),未来这些功能可以通过模块提供。
浏览器使用ES6模块的语法如下。


上面代码在网页中插入一个模块foo.js,由于type属性设为module,所以浏览器知道这是一个ES6模块。

Node的默认模块格式是CommonJS,目前还没决定怎么支持ES6模块。所以,只能通过Babel这样的转码器,在Node里面使用ES6模块。

用法

export
优先考虑这种写法而不是一个一个的export

// profile.js
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export {firstName, lastName, year};

提供对外接口必须在接口名与模块内部变量之间保持一一对应关系

// 报错
function f() {}
export f;

// 正确
export function f() {};

// 正确
function f() {}
export {f};

最后,export命令可以出现在模块的任何位置,只要处于模块顶层就可以。如果处于块级作用域内,就会报错,下一节的import命令也是如此。这是因为处于条件代码块之中,就没法做静态优化了,违背了ES6模块的设计初衷。

import
使用export命令定义了模块的对外接口以后,其他JS文件就可以通过import命令加载这个模块(文件)。

// main.js

import {firstName, lastName, year} from './profile';

function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
}

上面代码的import命令,就用于加载profile.js文件,并从中输入变量。import命令接受一个对象(用大括号表示),里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名,必须与被导入模块(profile.js)对外接口的名称相同。

如果想为输入的变量重新取一个名字,import命令要使用as关键字,将输入的变量重命名。

import { lastName as surname } from './profile';

注意,import命令具有提升效果,会提升到整个模块的头部,首先执行。

ES6模块加载的实质

ES6模块加载的机制,与CommonJS模块完全不同。CommonJS模块输出的是一个值的拷贝,而ES6模块输出的是值的引用。
ES6的输入有点像Unix系统的“符号连接”,原始值变了,import输入的值也会跟着变。因此,ES6模块是动态引用,并且不会缓存值,模块里面的变量绑定其所在的模块。

参考资料

IMWEB团队博客
知乎问答
阮一峰老师的ES6教程

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