使用RequireJS优化Web应用前端
AMD 简介
前端开发在近一两年发展的非常快，JavaScript作为主流的开发语言得到了前所未有的热捧。大量的前端框架出现了，这些框架都在尝试着解决一 些前端开发中的共性问题，但是实现又不尽相同。在这个背景下，CommonJS社区诞生了，为了让前端框架发展的更加成熟，CommonJS鼓励开发人员 一起在社区里为一些完成特定功能的框架制定规范。AMD（Asynchronous Module Definition）就是其中的一个规范。
传统JavaScript代码的问题
让我们来看看一般情况下JavaScript代码是如何开发的：通过<script>标签来载入JavaScript文件，用全局变量 来区分不同的功能代码，全局变量之间的依赖关系需要显式的通过指定其加载顺序来解决，发布应用时要通过工具来压缩所有的JavaScript代码到一个文 件。当Web项目变得非常庞大，前端模块非常多的时候，手动管理这些全局变量间的依赖关系就变得很困难，这种做法显得非常的低效。
AMD的引入
AMD提出了一种基于模块的异步加载JavaScript代码的机制，它推荐开发人员将JavaScript代码封装进一个个模块，对全局对象的依 赖变成了对其他模块的依赖，无须再声明一大堆的全局变量。通过延迟和按需加载来解决各个模块的依赖关系。模块化的JavaScript代码好处很明显，各 个功能组件的松耦合性可以极大的提升代码的复用性、可维护性。这种非阻塞式的并发式快速加载JavaScript代码，使Web页面上其他不依赖 JavaScript代码的UI元素，如图片、CSS以及其他DOM节点得以先加载完毕，Web页面加载速度更快，用户也得到更好的体验。
CommonJS的AMD规范中只定义了一个全局的方法，如清单1所示。
清单1.AMD规范
- define(id?, dependencies?, factory);
该方法用来定义一个JavaScript模块，开发人员可以用这个方法来将部分功能模块封装在这个define方法体内。
id表示该模块的标识，为可选参数。
dependencies是一个字符串Array，表示该模块依赖的其他所有模块标识，模块依赖必须在真正执行具体的factory方法前解决，这 些依赖对象加载执行以后的返回值，可以以默认的顺序作为factory方法的参数。dependencies也是可选参数，当用户不提供该参数时，实现 AMD的框架应提供默认值为[“require”，”exports”，“module”]。
factory是一个用于执行改模块的方法，它可以使用前面dependencies里声明的其他依赖模块的返回值作为参数，若该方法有返回值，当该模块被其他模块依赖时，返回值就是该模块的输出。
CommonJS在规范中并没有详细规定其他的方法，一些主要的AMD框架如RequireJS、curl、bdload等都实现了define方法，同时各个框架都有自己的补充使得其API更实用。
RequireJS简介
RequireJS是一个非常小巧的JavaScript模块载入框架，是AMD规范最好的实现者之一。最新版本的RequireJS压缩后只有14K，堪称非常轻量。它还同时可以和其他的框架协同工作，使用RequireJS必将使您的前端代码质量得以提升。
目前最新版本的RequireJS 1.0.8在IE 6+、Firefox 2+、Safari 3.2+、Chrome 3+、Opera 10+上都工作的很好。
实战RequireJS
在Web应用中使用RequireJS
在RequireJS官方主页上下载最新的版本的require.js，放到Web页面中。示例的Web项目结构图1所示。
图1.Web项目结构
通过在index.html中加入一个<script>标签直接引入require.js即可。
RequireJS功能初探
RequireJS使用起来非常的简单，但是这些功能确是在Web前端开发中非常重要的，下面我们来逐一看看如何使用RequireJS的各项功能。
使用RequireJS加载JavaScript文件
即使您的Web前端由于种种历史原因还没有打算进行模块化的设计，RequireJS作为JavaScript文件的加载器，还是可以帮助您来完成异步非阻塞的文件加载。
如清单2所示，有两个JavaScript文件a.js和b.js，里面各自定义了myFunctionA和myFunctionB两个方法，通过下面这个方式可以用RequireJS来加载这两个文件，在function部分的代码可以引用这两个文件里的方法。
清单2.加载JavaScript文件
- <script src="./js/require.js"></script>
- <script>
- require(["./js/a.js", "./js/b.js"], function() {
- myFunctionA();
- myFunctionB();
- });
- </script>
require方法里的这个字符串数组参数可以允许不同的值，当字符串是以”.js”结尾，或者以”/”开头，或者就是一个URL 时，RequireJS会认为用户是在直接加载一个JavaScript文件，否则，当字符串是类似”my/module”的时候，它会认为这是一个模 块，并且会以用户配置的baseUrl和paths来加载相应的模块所在的JavaScript文件。配置的部分会在稍后详细介绍。
这里要指出的是，RequireJS默认情况下并没有保证myFunctionA和myFunctionB一定是在页面加载完成以后执行的，在有需 要保证页面加载以后执行脚本时，RequireJS提供了一个独立的domReady模块，需要去RequireJS官方网站下载这个模块，它并没有包含 在RequireJS中。有了domReady模块，清单2的代码稍做修改加上对domReady的依赖就可以了。
清单3.页面加载后执行JavaScript
- <script src="./js/require.js"></script>
- <script>
- require(["domReady!", "./js/a.js", "./js/b.js"], function() {
- myFunctionA();
- myFunctionB();
- });
- </script>
执行清单3的代码后，通过Firebug可以看到RequireJS会在当前的页面上插入为a.js和b.js分别声明了一 个<script>标签，用于异步方式下载JavaScript文件。async属性目前绝大部分浏览器已经支持，它表明了这 个<script>标签中的js文件不会阻塞其他页面内容的下载。
清单4.RequireJS插入的<script>
- <script type="text/javascript" charset="utf-8" async="" data-requirecontext="_"
- data-requiremodule="js/a.js" src="js/a.js"></script>
使用RequireJS来定义JavaScript模块
这里的JavaScript模块与传统的JavaScript代码不一样的地方在于它无须访问全局的变量。模块化的设计使得JavaScript代 码在需要访问”全局变量”的时候，都可以通过依赖关系，把这些”全局变量”作为参数传递到模块的实现体里，在实现中就避免了访问或者声明全局的变量或者函 数，有效的避免大量而且复杂的命名空间管理。
如同CommonJS的AMD规范所述，定义JavaScript模块是通过define方法来实现的。
下面我们先来看一个简单的例子，这个例子通过定义一个student模块和一个class模块，在主程序中实现创建student对象并将student对象放到class中去。
清单5.student模块，student.js
- define(function(){
- return {
- createStudent: function(name, gender){
- return {
- name: name,
- gender: gender
- };
- }
- };
- });
清单6.class模块，class.js
- define(function() {
- var allStudents = [];
- return {
- classID: "001",
- department: "computer",
- addToClass: function(student) {
- allStudents.push(student);
- },
- getClassSize: function() {
- return allStudents.length;
- }
- };
- }
- );
清单7.主程序
- require(["js/student", "js/class"], function(student, clz) {
- clz.addToClass(student.createStudent("Jack", "male"));
- clz.addToClass(student.createStudent("Rose", "female"));
- console.log(clz.getClassSize()); // 输出 2
- });
student模块和class模块都是独立的模块，下面我们再定义一个新的模块，这个模块依赖student和class模块，这样主程序部分的逻辑也可以包装进去了。
清单8.依赖student和class模块的manager模块，manager.js
- define(["js/student", "js/class"], function(student, clz){
- return {
- addNewStudent: function(name, gender){
- clz.addToClass(student.createStudent(name, gender));
- },
- getMyClassSize: function(){
- return clz.getClassSize();
- }
- };
- });
清单9.新的主程序
- require(["js/manager"], function(manager) {
- manager.addNewStudent("Jack", "male");
- manager.addNewStudent("Rose", "female");
- console.log(manager.getMyClassSize());// 输出 2
- });
通过上面的代码示例，我们已经清楚的了解了如何写一个模块，这个模块如何被使用，模块间的依赖关系如何定义。还是有一些使用技巧需要提示一下：
尽量不要提供模块的ID，如AMD规范所述，这个ID是可选项，如果提供了，在RequireJS的实现中会影响模块的可迁移性，文件位置变化会导致需要手动修改该ID。
每个JavaScript文件只定义一个模块，模块名称和文件路径的查找算法决定了这种方式是最优的，多个的模块和文件会被优化器进行优化。
避免模块的循环依赖，如果实在避免不了，可以模块中加上对”require”模块的依赖，在代码中直接用require(”dependencyModuleName”)。
配置RequireJS
前面的介绍中，我们似乎忽略了一个基本问题，模块名字是怎么来的？当我在require一个模块时，这个模块是如何映射到具体的JavaScript文件上去？这就涉及到如何配置RequireJS。
最简化的加载RequireJS的方式如清单2所示，在这种情况下，我们没有指定一个baseUrl和paths给RequireJS，如果通过如 清单10所示方式，则data-main指定了一个在当前index.html目录并行的文件夹下的/js/main.js作为程序入口，而/js目录也 将作为baseUrl在其他模块定义时候使用。
清单10.载入require.js
- <script data-main="js/main" src="scripts/require.js"></script>
因此，我们前面示例中的所有模块依赖，都可以去掉”js/”，直接写 ”student”， ”class”，”manager”等。
一种更为直接的方式显示指定baseUrl和paths就是利用require.config来设置这些参数。如清单11所示。
清单11.配置RequireJS
- <script type="text/javascript" src="./js/require.js"></script>
- <script type="text/javascript">
- require.config({
- baseUrl: "./js",
- paths: {
- "some": "some/v1"
- },
- waitSeconds: 10
- });
- require( ["some/module", "my/module", "./js/a.js"],
- function(someModule, myModule) {}
- );
- </script>
baseUrl指明的是所有模块的base URL，比如”my/module”所加载的script实际上就是/js/my/module.js。注意，以.js结尾的文件加载时不会使用该 baseUrl，它们仍然会使用当前index.html所在的相对路径来加载，所以仍然要加上”./js/”。如果baseUrl没有指定，那么就会使 用data-main中指定的路径。
paths中定义的路径是用于替换模块中的路径，如上例中的some/module具体的JavaScript文件路径是/js/some/v1/module.js。
waitSeconds是指定最多花多长等待时间来加载一个JavaScript文件，用户不指定的情况下默认为7秒。
另外一个重要的配置是packages，它可以指定其他符合CommonJS AMD规范的目录结构，由此带来了丰富的扩展性。如Dojo、jQuery等的模块也可以通过该配置来让RequireJS加载。
其他可配置的选项还包括locale、context、deps、callback等，有兴趣的读者可以在RequireJS的官方网站查阅相关文档。
综合运用RequireJS
当RequireJS与其他框架一起工作的时候，显然它是可以作为统一的加载器来加载其他框架。鉴于jQuery、Dojo等已经支持了AMD，那么就有可能在定义自己的模块的时候，通过适当配置，直接把其他框架的模块作为依赖对象。
RequireJS和Dojo
清单11是一个基本的RequireJS和Dojo集成配置方法，这里关键是将Dojo和Dijit都在packages里面注册一下。
清单12.配置RequireJS和Dojo
- <script>
- require = {
- packages: [
- {
- name: “dojo”,
- location: “dojo”,
- main:”lib/main-browser”,
- lib: “.”
- },
- {
- name: “dijit”,
- location: “dijit”,
- main:”lib/main”,
- lib: “.”
- }
- ],
- paths: {
- require: “./js”
- },
- ready: function () {
- require([“my/module”], function (module) {
- });
- }
- };
- </script>
在定义module这个模块时就可以直接将Dojo和Dijit里的模块作为依赖对象了。
RequireJS和jQuery
把jQuery作为一个依赖模块来使用也非常简单，只需要在RequireJS里的config里做相应的配置就可以了。
清单13.配置RequireJS和jQuery
- require.config({
- paths: {
- "jquery": "./js/jquery-1.7"
- }
- });
- require(["jquery"],function(jQ){
- console.log(jQ);
- });
RequireJS和Web Workers
Web Workers是多线程的JavaScript，每个worker里面的脚本都会启动一个新的线程来执行，通过在worker里面用importsScript来加载require.js可以直接在worker里面使用 RequireJS 。
清单14.RequireJS和Web Workers
- importScripts('./js/require.js');
- require(["require"],
- function(require) {
- postMessage("test");
- }
- );
小结
本文简单介绍了AMD的概念和它带来的好处，深入介绍了如何使用RequireJS来定义自己的JavaScript模块，管理这些模块的依赖关系，异步按需加载这些模块。并进一步讨论了如何用RequireJS和其他框架协同工作。
来自：IBM开发者社区