modularization

背景：

• Javascript 发展初期就是为了实现简单的页面交互逻辑
• 现在cpu，浏览器性能得到极大的提升，很多页面逻辑移动到了客户端（表单验证）
• 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

导致：

• JavaScript 作为嵌入式的脚本语言的定位动摇
• JavaScript 没有为组织代码提供明显帮助
• 甚至没有类的概念，更没有模块（module）的概念了
• JavaScript 及其简单的代码组织规范不足以驾驭如此庞大规模代码

模块

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• 这里我们借鉴一下 Java 语言时怎么处理大规模程序设计的

import java.util.ArrayList;

• 遗憾的是 JavaScript 在设计定位原因，没有提供类似的功能，开发者需要模拟出类似的功能，来隔离、组织复杂的 JavaScript 代码，我们称为模块化
• 一个模块就是实现特定功能的文件，有了模块，我们就可以更方便的使用别人的代码，想要什么功能，就加载什么模块。模块开发需要遵循一定的规范
• 规范形成的过程是痛苦的，前端的先驱在刀耕火种、茹毛饮血的阶段开始，发展到现在初具规模，简单了解一下这段不凡的历程

函数

• 函数一个功能就是实现特定逻辑的一组语句打包
• JavaScript 的作用域就是基于函数的
• 所以把函数作为模块化的第一步是很自然的事情
• 在一个文件里面编写几个相关函数就是最开始的模块了

function fn1(){
  statement
}
function fn2(){
  statement
}

这样在需要的以后加载函数所在文件，调用函数就可以了

缺点：污染了全局变量，无法保证不与其他模块发生变量名冲突，而且模块成员之间没有什么关系

对象

为了解决上面问题，对象的写法因应而生，可以把所有的模块成员封装在一个对象中

var myModule = {
  var a = 1,
  var b = 2,

  fn1: function(){
    
  },
  fn2: function(){

  }
}

//调用
myModule.fn2();

这样避免了变量污染，只要保证模块名唯一即可，同时同一模块内的成员也有了一定关系

缺点：外部可以随意修改内部成员，会产生意外的安全问题

myModule.a = 100 

立即执行函数

可以通过立即执行函数，来达到隐藏细节的目的

var myModule = (function(){
  var a = 1
  var b = 2

  function fn1(){

  }
  function fn2(){

  }

  return {
    fn1: fn1,
    fn2: fn2
  }
})()

这样在模块外部就无法修改我们没有暴露出来的变量名、函数

上述做法就是我们模块化的基础，目前，通行的 JavaScript 模块规范主要有两种：CommonJs和AMD

CommonJs

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• 在网页端没有模块化编程只是页面JavaScript逻辑复杂，但也可以工作下去
• 在服务器端却一定要有模块
• 所以虽然JavaScript在web端发展这么多年，第一个流行的模块化规范却由服务器端的JavaScript应用带来
• CommonJS规范 是由NodeJS发扬光大，这标志着JavaScript模块化编程正式登上舞台

简单说明：

1. 定义模块：根据CommonJs规范，一个单独的文件就是一个模块。每一个模块都是一个单独的作用域，也就是说，在该模块内部定义的变量，无法被其他模块读取，除非定义为global对象属性
2. 模块输出：模块只有要给出口，module.exports对象，我们需要把模块希望输出的内容放入该对象
3. 加载模块：加载模块使用require方法，该方法读取一个文件并执行，返回文件内部的module.exports对象

//模块定义 myModule.js
var name = 'liu'

function printName(){
  console.log(name)
}
function printFullName(firstName){
  console.log(firstName + name)
}

module.exports = {
  printName: printName,
  printFullName: printFullName
}

//加载模块
var nameModule = require('./myModule.js')
nameModule.printName()

不同的实现对require时的路径有不同要求，一般情况可以省略js拓展名，可以使用相对路径，也可以使用绝对路径，甚至可以省略路径直接使用模块名（前提是该模块时系统内置模块）

尴尬的浏览器

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• 上面的代码require是同步的。模块系统需要同步读取模块文件内容，并编译执行以得到模块接口
• 这在服务器端实现和简单，也很自然，然而，想在浏览器端实现问题却很多

问题：浏览器端，加载JavaScript最佳、最容易的方式是在document中插入script标签。但脚本标签天生异步，传统的CommonJS模块在浏览器环境中无法正常使用加载

解决：

• 思路之一是，开发一个服务器端组件，对模块代码作静态分析，将模块与它的依赖列表一起返回给浏览器端。这很好使，但需要服务器安装额外的组件，并因此要调整一系列底层架构
• 另一种解决思路是，用一套标准模板来分装模块定义，但是对模块应该怎么定义和怎么加载，又产生了分歧

AMD

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• AMD (Asynchornous Module Dfinition)，中文名是异步模块定义的意思。它是一个在浏览器模块开发的规范
• 由于不是JavaScript原生支持，使用 AMD 规范进行页面开发需要用到对应的库函数，也就是大名鼎鼎的ReuireJS，实际上 AMD 是RequireJS在推广过程中对模块定义的规范化的产出

requireJS主要解决两个问题：

1. 多个js文件可能又依赖关系，被依赖的文件需要早于依赖它的文件加载到浏览器
2. js加载的时候浏览器会停止页面渲染，加载文件越多，页面失去响应时间越长

看一个使用requireJS的例子

//定义模块 myModule.js
define(['dependency'], function(){
  var name = 'liu'
  function printName(){
    console.log(name)
  }

  return {
    printName: printName
  }
})

//加载模块
require(['module'], function(my){
  my.printName()
})

语法

requireJS定义了一个函数define，它是全局变量，用来定义模块

define(id?, dependency?, factory)

1. id：可选参数，用来定义模块的标识，如果没有提供该参数，脚本文件名（去掉拓展名）
2. dependencies：是一个当前模块依赖的模块名称数组
3. factory：工厂方法，模块初始化要执行的函数或对象。如果为函数，它应该只被执行一次。如果是对象，此对象应该为模块的输出值

在页面上使用require函数加载模块

require([dependencies], funciton(){

})

require()函数接收两个参数

1. 第一个参数是一个数组，表示所依赖的模块
2. 第二个参数是一个回调函数，当前页面指定的模块都加载成功后，它将被调用。加载的模块会以参数形式传入该函数，从而在回调函数内部就可以使用这些模块

require()函数在加载依赖的函数的时候是异步加载的，这样浏览器不会失去响应，它执行的回调函数，只有前面的模块都加载成功后，才会运行，解决了依赖性的问题

CMD

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CMD (Common Module Definition) 通用模块定义， CMD 规范是国内发展出来的，就像是 AMD 有个requireJS，CMD 有个浏览器的实现seaJS，SeaJS要解决的问题和requireJS一样，只不过在模块定义方式和模块加载（可以说运行、解析）时机上有所不同

语法

SeaJS 推荐一个模块一个文件，遵循统一的写法

define

define(id?, deps?, factory)

因为 CMD 推荐

1. 一个文件一个模块，所以经常就用文件名作为模块id
2. CMD 推荐依赖就近，所以一般不再define的参数中写依赖，在factory中写

factory有三个参数

function(require, exports, module)

require
require是factory函数的第一个参数

requrie(id)

require是一个方法，接收模块标识作为唯一参数，用来获取其他模块提供的接口

exports
exports是一个对象，用来向外提供模块接口

module
module是一个对象，上面存储了与当前模块相关联的一些属性和方法

下面是一个例子

//定义模块 myModule.js
define(function(require, exports, module){
  var $ = require('jquery.js')
  $('div').addClass('active')
})

//加载模块
seajs.use(['myModule.js'], funciton(my){

})

AMD 与 CMD 的区别

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最明显的区别就是：在模块定义时对依赖的处理不同

1. AMD 推荐依赖前置，在定义模块的时候就要声明其依赖的模块
2. CMD 推荐就近依赖，只有在用到某模块的时候再去require

这种区别各有优劣，知识语法上的差距，而且requireJS和SeaJS都支持对方的写法

AMD 和 CMD 最大的区别是：对依赖模块的执行时机处理不同，注意不是加载的时机，而是方式不同

• 同样都是异步加载模块，AMD 在加载模块完成后就会执行该模块，所有模块都加载执行完后会进入require的回调函数，执行主逻辑，这样的效果就是依赖模块的执行顺序和书写顺序不一定一致，看网络速度，哪个先下载下来，哪个先执行，但主逻辑一定在所有依赖加载完成后才执行
• CMD 加载完某个依赖模块后并不执行，知识下载而已，在所有依赖模块加载完成后进入主逻辑，遇到require语句的时候才执行对应的模块，这样模块的执行顺序和书写顺序完全一致了

这也是很多人说 AMD 用户体验好，因为没有延迟，依赖模块提前执行了，CMD 性能好，因为只有用户需要的时候才执行的原因

参考

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从 CommonJS 到 Sea.js

Javascript模块化编程（一）：模块的写法

Javascript模块化编程（二）：AMD规范

详解JavaScript模块化开发

require

SeaJS API 快速参考

SeaJS 与 RequireJS 的异同