[Using npm] 理解模块系统

根据这里整理所得

CommonJS 解决方案

JavaScript 之前并没有原生的模块系统，Node.js 采用 CommonJS 的模块加载方案。

定义：

// add.js
function add (a, b) {
    return a + b
}

module.exports = add

引入模块：

const add = require('./add')

console.log(add(4, 5))

实际上 add.js 被 Node.js 重新包装成：

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) {
    function add (a, b) {
        return a + b
    }

    module.exports = add
})

同时，这样能够保证该模块的作用域不会污染全局

require 的工作原理

模块首次 require 调用后，会被缓存在内存中，下次再调用的时候就直接从内存中加载，类似单例模式。

你可以加载原生模块、路径引用的模块、已安装的第三方模块。如果 require 的标识既不是原生模块也不是一个路径引用（以 /,./,../ 开头），则被认为是一个第三方模块，Node.js 将尝试从当前目录的 node_module 文件夹中加载，若没有，则从当前目录的父目录中继续尝试，至于找到该模块或者到达根目录

Require 处理流程

Node 处理模块加载的核心文件为 module.js，在 lib/module.js 中。其实核心函数包括 _load 和 _complie。

Module._load 文件加载处理

1.若检测到待加载的模块已在缓存中，则直接返回他的 exports object
2.若检测到该模块是原生模块，则调用 NativeModule.require() 处理
3.否则，创建一个新的 module，将其缓存，并加载该文件的内容，返回他的 exports 对象。

Module._compile 文件编译执行

该函数提供必要的作用域及辅助变量（require, module, exports）供待编译文件执行。

require 方法执行流程

如何组织代码

模块实现的目标是：高内聚低耦合。即一个模块只专注于一个单一的功能，且不包含全局的或者共享的状态。从而一个模块在不修改大量代码的情况下，可轻易被替换。

node_modules 与 NPM 版本

node_modules 用于存放已安装的第三方包，npm v2 与 npm v3，对此的处理方式不同。npm v2 中直接安装的包中的 node_modules 会各自包含自己的依赖包，而 npm v3 中做了扁平处理，即第三方包的依赖也直接存放在项目总的node_modules 中。如果只通过 package.json 安装依赖包，则 npm 会依据字母顺序依次安装依赖，从而实现 node_modules 目录中依赖包总是一致的。

模块调用

1.最基础的是require 直接调用，硬编码；
2.另外还可运用*依赖注入模型 (dependency injection pattern) *。将组件通过参数的方式传入或者通过一个 controler 集中管理。这样就可以很快捷的替换具有相同接口的模块，进一步实现解耦。

ES2015 模块系统

CommonJS 模块系统中的模块在运行时执行，在执行前还需要包裹一层。而 ES2015 不需要包裹，因为 import/export 在模块被加载之前就已经被创建出来，由此导致的兼容性问题使得目前的 JavaScript 运行时尚不支持 ES module。更多两者的不同参见这里