在JavaScript发展初期前端就是为了实现简单的页面交互逻辑，寥寥数语即可；如今CPU、浏览器性能得到了极大的提升，很多页面逻辑迁移到了客户端（表单验证等），随着web2.0时代的到来，Ajax技术得到广泛应用，jQuery等前端库层出不穷，前端代码日益膨胀，此时在JS方面就会考虑使用模块化规范去管理。
1.模块化的理解
1.1.什么是模块?
- 将一个复杂的程序依据一定的规则(规范)封装成几个块(文件), 并进行组合在一起
- 块的内部数据与实现是私有的, 只是向外部暴露一些接口(方法)与外部其它模块通信
1.2.模块化的进化过程
- 全局function模式 : 将不同的功能封装成不同的全局函数
- 编码: 将不同的功能封装成不同的全局函数
- 问题: 污染全局命名空间, 容易引起命名冲突或数据不安全，而且模块成员之间看不出直接关系
function m1(){
//...
}
function m2(){
//...
}
- namespace模式 : 简单对象封装
- 作用: 减少了全局变量，解决命名冲突
- 问题: 数据不安全(外部可以直接修改模块内部的数据)
let myModule = {
data: 'www.baidu.com',
foo() {
console.log(`foo() ${this.data}`)
},
bar() {
console.log(`bar() ${this.data}`)
}
}
myModule.data = 'other data' //能直接修改模块内部的数据
myModule.foo() // foo() other data
这样的写法会暴露所有模块成员，内部状态可以被外部改写。
- IIFE模式：匿名函数自调用(闭包)
- 作用: 数据是私有的, 外部只能通过暴露的方法操作
- 编码: 将数据和行为封装到一个函数内部, 通过给window添加属性来向外暴露接口
- 问题: 如果当前这个模块依赖另一个模块怎么办?
// index.html文件
// module.js文件
(function(window) {
let data = 'www.baidu.com'
//操作数据的函数
function foo() {
//用于暴露函数
console.log(`foo() ${data}`)
}
function bar() {
//用于暴露函数
console.log(`bar() ${data}`)
otherFun() //内部调用
}
function otherFun() {
//内部私有的函数
console.log('otherFun()')
}
//暴露行为
window.myModule = { foo, bar } //ES6写法
})(window)
- IIFE模式增强 : 引入依赖
这就是现代模块实现的基石
// module.js文件
(function(window, $) {
let data = 'www.baidu.com'
//操作数据的函数
function foo() {
//用于暴露有函数
console.log(`foo() ${data}`)
$('body').css('background', 'red')
}
function bar() {
//用于暴露有函数
console.log(`bar() ${data}`)
otherFun() //内部调用
}
function otherFun() {
//内部私有的函数
console.log('otherFun()')
}
//暴露行为
window.myModule = { foo, bar }
})(window, jQuery)
// index.html文件
上例子通过jquery方法将页面的背景颜色改成红色，所以必须先引入jQuery库，就把这个库当作参数传入。这样做除了保证模块的独立性，还使得模块之间的依赖关系变得明显。
1.3.模块化的好处
- 避免命名冲突(减少命名空间污染)
- 更好的分离, 按需加载
- 更高复用性
- 高可维护性
1.4.引入多个2.2.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。此外AMD规范比CommonJS规范在浏览器端实现要来着早。
(1)AMD规范基本语法
定义暴露模块:
//定义没有依赖的模块
define(function(){
return 模块
})
//定义有依赖的模块
define(['module1', 'module2'], function(m1, m2){
return 模块
})
引入使用模块:
require(['module1', 'module2'], function(m1, m2){
使用m1/m2
})
(2)未使用AMD规范与使用require.js
通过比较两者的实现方法，来说明使用AMD规范的好处。
- 未使用AMD规范
// dataService.js文件
(function (window) {
let msg = 'www.baidu.com'
function getMsg() {
return msg.toUpperCase()
}
window.dataService = {getMsg}
})(window)
// alerter.js文件
(function (window, dataService) {
let name = 'Tom'
function showMsg() {
alert(dataService.getMsg() + ', ' + name)
}
window.alerter = {showMsg}
})(window, dataService)
// main.js文件
(function (alerter) {
alerter.showMsg()
})(alerter)
// index.html文件
Modular Demo 1: 未使用AMD(require.js)
最后得到如下结果：WWW.BAIDU.COM,Tom
这种方式缺点很明显：首先会发送多个请求，其次引入的js文件顺序不能搞错，否则会报错！
- 使用require.js
RequireJS是一个工具库，主要用于客户端的模块管理。它的模块管理遵守AMD规范，RequireJS的基本思想是，通过define方法，将代码定义为模块；通过require方法，实现代码的模块加载。
接下来介绍AMD规范在浏览器实现的步骤：
①下载require.js, 并引入
- 官网:
http://www.requirejs.cn/ - github :
https://github.com/requirejs/requirejs
然后将require.js导入项目: js/libs/require.js
②创建项目结构
|-js
|-libs
|-require.js
|-modules
|-alerter.js
|-dataService.js
|-main.js
|-index.html
③定义require.js的模块代码
// dataService.js文件
// 定义没有依赖的模块
define(function() {
let msg = 'www.baidu.com'
function getMsg() {
return msg.toUpperCase()
}
return { getMsg } // 暴露模块
})
//alerter.js文件
// 定义有依赖的模块
define(['dataService'], function(dataService) {
let name = 'Tom'
function showMsg() {
alert(dataService.getMsg() + ', ' + name)
}
// 暴露模块
return { showMsg }
})
// main.js文件
(function() {
require.config({
baseUrl: 'js/', //基本路径 出发点在根目录下
paths: {
//映射: 模块标识名: 路径
alerter: './modules/alerter', //此处不能写成alerter.js,会报错
dataService: './modules/dataService'
}
})
require(['alerter'], function(alerter) {
alerter.showMsg()
})
})()
// index.html文件
Modular Demo
④页面引入require.js模块:
在index.html引入
此外在项目中如何引入第三方库？只需在上面代码的基础稍作修改：
// alerter.js文件
define(['dataService', 'jquery'], function(dataService, $) {
let name = 'Tom'
function showMsg() {
alert(dataService.getMsg() + ', ' + name)
}
$('body').css('background', 'green')
// 暴露模块
return { showMsg }
})
// main.js文件
(function() {
require.config({
baseUrl: 'js/', //基本路径 出发点在根目录下
paths: {
//自定义模块
alerter: './modules/alerter', //此处不能写成alerter.js,会报错
dataService: './modules/dataService',
// 第三方库模块
jquery: './libs/jquery-1.10.1' //注意：写成jQuery会报错
}
})
require(['alerter'], function(alerter) {
alerter.showMsg()
})
})()
上例是在alerter.js文件中引入jQuery第三方库，main.js文件也要有相应的路径配置。
小结：通过两者的比较，可以得出AMD模块定义的方法非常清晰，不会污染全局环境，能够清楚地显示依赖关系。AMD模式可以用于浏览器环境，并且允许非同步加载模块，也可以根据需要动态加载模块。
2.3.CMD
CMD规范专门用于浏览器端，模块的加载是异步的，模块使用时才会加载执行。CMD规范整合了CommonJS和AMD规范的特点。在 Sea.js 中，所有 JavaScript 模块都遵循 CMD模块定义规范。
(1)CMD规范基本语法
定义暴露模块：
//定义没有依赖的模块
define(function(require, exports, module){
exports.xxx = value
module.exports = value
})
//定义有依赖的模块
define(function(require, exports, module){
//引入依赖模块(同步)
var module2 = require('./module2')
//引入依赖模块(异步)
require.async('./module3', function (m3) {
})
//暴露模块
exports.xxx = value
})
引入使用模块：
define(function (require) {
var m1 = require('./module1')
var m4 = require('./module4')
m1.show()
m4.show()
})
(2)sea.js简单使用教程
①下载sea.js, 并引入
- 官网:
- github :
然后将sea.js导入项目: js/libs/sea.js
②创建项目结构
|-js
|-libs
|-sea.js
|-modules
|-module1.js
|-module2.js
|-module3.js
|-module4.js
|-main.js
|-index.html
③定义sea.js的模块代码
// module1.js文件
define(function (require, exports, module) {
//内部变量数据
var data = 'atguigu.com'
//内部函数
function show() {
console.log('module1 show() ' + data)
}
//向外暴露
exports.show = show
})
// module2.js文件
define(function (require, exports, module) {
module.exports = {
msg: 'I Will Back'
}
})
// module3.js文件
define(function(require, exports, module) {
const API_KEY = 'abc123'
exports.API_KEY = API_KEY
})
// module4.js文件
define(function (require, exports, module) {
//引入依赖模块(同步)
var module2 = require('./module2')
function show() {
console.log('module4 show() ' + module2.msg)
}
exports.show = show
//引入依赖模块(异步)
require.async('./module3', function (m3) {
console.log('异步引入依赖模块3 ' + m3.API_KEY)
})
})
// main.js文件
define(function (require) {
var m1 = require('./module1')
var m4 = require('./module4')
m1.show()
m4.show()
})
④在index.html中引入
最后得到结果如下：
Live reload enabled
module1 show() atguigu.com
module4 show() I Wil Back
异步引入依赖模块3 abc123
2.4.ES6模块化
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。CommonJS 和 AMD 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。
(1)ES6模块化语法
export命令用于规定模块的对外接口，import命令用于输入其他模块提供的功能。
/** 定义模块 math.js **/
var basicNum = 0;
var add = function (a, b) {
return a + b;
};
export { basicNum, add };
/** 引用模块 **/
import { basicNum, add } from './math';
function test(ele) {
ele.textContent = add(99 + basicNum);
}
如上例所示，使用import命令的时候，用户需要知道所要加载的变量名或函数名，否则无法加载。为了给用户提供方便，让他们不用阅读文档就能加载模块，就要用到export default命令，为模块指定默认输出。
// export-default.js
export default function () {
console.log('foo');
}
// import-default.js
import customName from './export-default';
customName(); // 'foo'
模块默认输出, 其他模块加载该模块时，import命令可以为该匿名函数指定任意名字。
(2)ES6 模块与 CommonJS 模块的差异
它们有两个重大差异：
① CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝，ES6 模块输出的是值的引用。
② CommonJS 模块是运行时加载，ES6 模块是编译时输出接口。
第二个差异是因为 CommonJS 加载的是一个对象（即module.exports属性），该对象只有在脚本运行完才会生成。而 ES6 模块不是对象，它的对外接口只是一种静态定义，在代码静态解析阶段就会生成。
下面重点解释第一个差异，我们还是举上面那个CommonJS模块的加载机制例子:
// lib.js
export let counter = 3;
export function incCounter() {
counter++;
}
// main.js
import { counter, incCounter } from './lib';
console.log(counter); // 3
incCounter();
console.log(counter); // 4
ES6 模块的运行机制与 CommonJS 不一样。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。
(3) ES6-Babel-Browserify使用教程
简单来说就一句话：使用Babel将ES6编译为ES5代码，使用Browserify编译打包js。
①定义package.json文件
{
"name" : "es6-babel-browserify",
"version" : "1.0.0"
}
*②安装babel-cli, babel-preset-es2015和browserify
npm install babel-cli browserify -g
npm install babel-preset-es2015 --save-dev
preset 预设(将es6转换成es5的所有插件打包)
③定义.babelrc文件
{
"presets": ["es2015"]
}
④定义模块代码
//module1.js文件
// 分别暴露
export function foo() {
console.log('foo() module1')
}
export function bar() {
console.log('bar() module1')
}
//module2.js文件
// 统一暴露
function fun1() {
console.log('fun1() module2')
}
function fun2() {
console.log('fun2() module2')
}
export { fun1, fun2 }
//module3.js文件
// 默认暴露 可以暴露任意数据类项，暴露什么数据，接收到就是什么数据
export default () => {
console.log('默认暴露')
}
// app.js文件
import { foo, bar } from './module1'
import { fun1, fun2 } from './module2'
import module3 from './module3'
foo()
bar()
fun1()
fun2()
module3()
⑤ 编译并在index.html中引入
- 使用Babel将ES6编译为ES5代码(但包含CommonJS语法) :
babel js/src -d js/lib - 使用Browserify编译js :
browserify js/lib/app.js -o js/lib/bundle.js
然后在index.html文件中引入
最后得到如下结果：
foo() module1
bar() module1
fun1() module2
fun2() module2
默认暴露
此外第三方库(以jQuery为例)如何引入呢？
首先安装依赖npm install jquery
然后在app.js文件中引入
//app.js文件
import { foo, bar } from './module1'
import { fun1, fun2 } from './module2'
import module3 from './module3'
import $ from 'jquery'
foo()
bar()
fun1()
fun2()
module3()
$('body').css('background', 'green')
3.总结
- CommonJS规范主要用于服务端编程，加载模块是同步的，这并不适合在浏览器环境，因为同步意味着阻塞加载，浏览器资源是异步加载的，因此有了AMD CMD解决方案。
- AMD规范在浏览器环境中异步加载模块，而且可以并行加载多个模块。不过，AMD规范开发成本高，代码的阅读和书写比较困难，模块定义方式的语义不顺畅。
- CMD规范与AMD规范很相似，都用于浏览器编程，依赖就近，延迟执行，可以很容易在Node.js中运行。不过，依赖SPM 打包，模块的加载逻辑偏重
- ES6 在语言标准的层面上，实现了模块功能，而且实现得相当简单，完全可以取代 CommonJS 和 AMD 规范，成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。