Node.js的模块机制

为了让文件可以相互调用，Node.js提供了一个简单的模块系统，采用CommonJS模块规范。
模块是Node.js应用程序的基本组成部分，文件和模块是一一对应的，每个文件就是一个模块。

CommonJS规范

每个文件就是一个模块，有自己的作用域。在文件中定义的变量、函数、类都是私有的，其他文件不可见。

// sum.js
let sum=0; // sum是sum.js私有变量，其他文件（模块）不可见
for (let i = 1; i <=100 ; i++) {
    sum+=i;
}
console.log(sum);

每个模块内部，module代表当前模块，这个变量是一个对象，它的exports属性（module.exports）是对外的接口。加载某个模块，其实是加载该模块的exports属性。

// sum.js
let sum=0; // sum是sum.js私有变量，其他文件（模块）不可见
for (let i = 1; i <=100 ; i++) {
    sum+=i;
}
console.log(sum);
module.exports.sum=sum; // 输出变量sum

特点

所有的代码都运行在当前模块作用域下，不会污染全局作用域

模块可以多次加载，但是只会在第一次加载时运行一次，缓存运行结果，以后加载，直接读取缓存结果。要想模块再次运行，必须清除缓存。

按照在代码中的顺序，模块依次加载。

Module对象

Node.js内部提供Module构建函数，所有的模块都是Module的实例。

function Module(id,parent)

在Node.js执行一个文件时，会给这个文件生成一个module对象和exports变量。module对象代表当前模块，另外，module对象有一个exports属性，module.exports和exports都指向同一块内存区域。

module.exports = exports = {};

image.png

module.exports属性

module.exports属性表示当前模块对外输出的接口。其他文件加载该模块，实际上就是读取的module.exports变量。

module.exports.sum=100;

module.exports.area = function (r) {
    return Math.PI * r * r;
}

exports变量

Node.js为每个模块提供了一个exports变量，指向module.exports。等同于在模块的头部有一个这样的命令：var exports = module.exports;

exports.sum =100;

exports.area = function (r) {
    return Math.PI * r * r;
}

require命令

require命令用于加载模块文件，如果没有会报错。

加载规则

http、fs、path、url，内置模块，引入无路径

./mod或../mod，相对路径的文件模块

/pathtomodule/mod，绝对路径文件

mod，非原生模块的文件模块

注：

requrie命令用于加载文件，后缀名默认为.js。require('./test');// 等同于require('./test.js');

如果指定的模块文件没有发现，Node.js会尝试为文件名添加.js、.json、.node后再去搜索。

模块分类

Node.js中模块可以通过文件路径或名字获取模块的引用。模块的引用会映射到一个js文件的路径，除非它是一个内置模块。Node.js的内置模块公开了一些常用的API给开发者，并且它们在Node.js进程开始的时候就预记载了。

内置模块

Node.js的内置模块被编译成二进制形式，引用时直接使用名字而非文件路径。当第三方模块和内置模块同名时，内置模块将覆盖第三方同名模块。

let http = require('http');

第三方模块(node_modules中，npm安装)

如果模块名不是路径，也不是内置模块，Node.js将试图去当前目录的node_modules文件夹中去搜索，如果没有找到，就从父目录的node_modules中去搜索，一直到根目录。

npm命令可以方便的安装、卸载、更新node_modules目录。

let express = require('express');

文件模块

用户自己编写的模块，文件模块是按需加载的。

// 绝对路径
let test = require('/Users/hhh/Desktop/node/test.js')

// 相对路径
let test = require('./test.js')

let test = require('./test') // 等价于let test = require('./test.js');

文件目录模块

let test = require('./folder') // 等价于let test = require('./folder/index.js'); 如果不存在，则加载失败

模块加载优先级

nodejs-require.jpg

从文件模块缓存中加载

尽管原生模块与文件模块的优先级不同，但是会优先从文件模块的缓存中加载已经存在的模块。

从原生模块中加载

原生模块的优先级仅次于文件模块缓存的优先级。require方法在解析文件名之后，优先检查模块是否在原生模块列表中。原生模块也有缓存区，优先从缓存区加载，如果缓冲区没有被加载过，则调用原生模块的加载方式进行加载和执行。

从文件中加载

当文件缓存模块中不存在，而且也不是原生模块的时候，Node.js会解析require方法传入参数，并从文件系统中加载实际文件。

参考

http://www.runoob.com/nodejs/nodejs-module-system.html
https://blog.csdn.net/w_q_1025/article/details/54896346
http://javascript.ruanyifeng.com/nodejs/module.html
https://www.cnblogs.com/littlebirdlbw/p/5670633.html