Node.js 的模塊

JavaScript 做為一門為網(wǎng)頁添加交互功能的簡單腳本語言問世，在誕生時并不包含模塊系統(tǒng)，隨著 JavaScript 解決問題越來越復(fù)雜，把所有代碼寫在一個文件內(nèi)，用 function 區(qū)分功能單元已經(jīng)不能支撐復(fù)雜應(yīng)用開發(fā)了，ES6 帶來了大部分高級語言都有的 class 和 module，方便開發(fā)者組織代碼

import _ from 'lodash';

class Fun {}

export default Fun;

上面三行代碼展示了一個模塊系統(tǒng)最重要的兩個要素 import 和 export
1. export用于規(guī)定模塊的對外接口
2. import用于輸入其他模塊提供的功能

而在 ES6 之前，社區(qū)出現(xiàn)了很多模塊加載方案，最主要的有 CommonJS 和 AMD 兩種，Node.js 誕生早于 ES6，模塊系統(tǒng)使用的是類似 CommonJS 的實現(xiàn)，遵從幾個原則

1. 一個文件是一個模塊，文件內(nèi)的變量作用域都在模塊內(nèi)
2. 使用 module.exports 對象導(dǎo)出模塊對外接口
3. 使用 require 引入其它模塊

circle.js

const { PI } = Math;

module.exports = function area(r) {
 PI * r ** 2;
};

上面代碼就實現(xiàn)了 Node.js 的一個模塊，模塊沒有依賴其它模塊，導(dǎo)出了方法 area 計算圓的面積

test.js

const area = require('./circle.js');
console.log(`半徑為 4 的圓的面積是 ${area(4)}`);

模塊依賴了 circle.js，使用其對外暴露的 area 方法，計算圓的面積

module.exports

模塊對外暴露接口使用 module.exports，常見的有兩種用法：為其添加屬性或賦值到新對象

test.js

// 添加屬性
module.exports.prop1 = xxx;
module.exports.funA = xxx;
module.exports.funB = xxx;

// 賦值到全新對象
module.exports = {
 prop1,
 funA,
 funB,
};

兩種寫法是等價的，使用時候沒區(qū)別

const mod = require('./test.js');

console.log(mod.prop1);
console.log(mod.funA());

還有另外一種直接使用 exports 對象的方法，但是只能對其添加屬性，不能賦值到新對象，后面會介紹原因

// 正確的寫法：添加屬性
exports.prop1 = xxx;
exports.funA = xxx;
exports.funB = xxx;

// 賦值到全新對象
module.exports = {
 prop1,
	funA,
 funB,
};

require('id')

模塊類型

require 用法比較簡單，id 支持模塊名和文件路徑兩種類型

模塊名

const fs = require('fs');
const _ = require('lodash');

示例中的 fs、lodash 都是模塊名，fs 是 Node.js 內(nèi)置的核心模塊，lodash 是通過 npm 安裝到 node_modules 下的第三方模塊，如果出現(xiàn)重名，優(yōu)先使用系統(tǒng)內(nèi)置模塊

因為一個項目內(nèi)可能會包含多個 node_modules 文件夾（Node.js 比較失敗的設(shè)計），第三方模塊查找過程會遵循就近原則逐層上溯（可以在程序中打印 module.paths 查看具體查找路徑），直到根據(jù) NODE_PATH 環(huán)境變量查找到文件系統(tǒng)根目錄，具體過程可以參考官方文檔

此外，Node.js 還會搜索以下的全局目錄列表：

• $HOME/.node_modules
• $HOME/.node_libraries
• $PREFIX/lib/node
  

其中 $HOME 是用戶的主目錄， $PREFIX 是 Node.js 里配置的 node_prefix。強(qiáng)烈建議將所有的依賴放在本地的 node_modules 目錄，這樣將會更快地加載，且更可靠

文件路徑

模塊還可以可以使用文件路徑加載，這是項目內(nèi)自定義模塊的通用加載方式，路徑可以省略拓展名，會按照 .js、.json、.node 順序嘗試

• 以 '/' 為前綴的模塊是文件的絕對路徑，按照系統(tǒng)路徑查找模塊
• 以 './' 為前綴的模塊是相對于當(dāng)前調(diào)用 require 方法的文件，不受后續(xù)模塊在哪里被使用到影響
  

單次加載 & 循環(huán)依賴

模塊在第一次加載后會被緩存到 Module._cache ，如果每次調(diào)用 require('foo') 都解析到同一文件，則返回相同的對象，同時多次調(diào)用 require(foo) 不會導(dǎo)致模塊的代碼被執(zhí)行多次。 Node.js 根據(jù)實際的文件名緩存模塊，因此從不同層級目錄引用相同模塊不會重復(fù)加載。

理解的模塊單次加載機(jī)制方便我們理解模塊循環(huán)依賴后的現(xiàn)象

a.js

console.log('a 開始');
exports.done = false;
const b = require('./b.js');
console.log('在 a 中，b.done = %j', b.done);
exports.done = true;
console.log('a 結(jié)束');

b.js

console.log('b 開始');
exports.done = false;
const a = require('./a.js');
console.log('在 b 中，a.done = %j', a.done);
exports.done = true;
console.log('b 結(jié)束');

main.js

console.log('main 開始');
const a = require('./a.js');
const b = require('./b.js');
console.log('在 main 中，a.done=%j，b.done=%j', a.done, b.done);

當(dāng) main.js 加載 a.js 時，a.js 又加載 b.js,此時，b.js 會嘗試去加載 a.js

為了防止無限的循環(huán)會返回一個 a.js 的 exports 對象的 未完成的副本 給 b.js 模塊，然后 b.js 完成加載，并將 exports 對象提供給 a.js 模塊

因此示例的輸出是

main 開始
a 開始
b 開始
在 b 中，a.done = false
b 結(jié)束
在 a 中，b.done = true
a 結(jié)束
在 main 中，a.done=true，b.done=true

看不懂上面的過程也沒關(guān)系，日常工作根本用不到，即使看懂了也不要在項目中使用循環(huán)依賴！

工作原理

Node.js 每個文件都是一個模塊，模塊內(nèi)的變量都是局部變量，不會污染全局變量，在執(zhí)行模塊代碼之前，Node.js 會使用一個如下的函數(shù)封裝器將模塊封裝

(function(exports, require, module, __filename, __dirname) {
	// 模塊的代碼實際上在這里
});

• __filename：當(dāng)前模塊文件的絕對路徑
• __dirname：當(dāng)前模塊文件據(jù)所在目錄的絕對路徑
• module：當(dāng)前的模塊實例
• require：加載其它模塊的方法，module.require 的快捷方式
• exports：導(dǎo)出模塊接口的對象，module.exports 的快捷方式
  

回頭看看最開始的問題，為什么 exports 對象不支持賦值為其它對象？把上面函數(shù)添加一句 exports 對象來源就很簡單了

const exports = module.exports;
(function(exports, require, module, __filename, __dirname) {
	// 模塊的代碼實際上在這里
});

其它模塊 require 到的肯定是模塊的 module.exports 對象，如果吧 exports 對象賦值給其它對象，就和 module.exports 對象斷開了連接，自然就沒用了

在 Node.js 中使用 ES Module

隨著 ES6 使用越來越廣泛，Node.js 也支持了 ES6 Module，有幾種方法

babel 構(gòu)建

使用 babel 構(gòu)建是在 v12 之前版本最簡單、通用的方式，具體配置參考 @babel/preset-env

.babelrc

{
 "presets": [
  ["@babel/preset-env", {
   "targets": {
    "node": "8.9.0",
    "esmodules": true
   }   
  }]
 ]
}

原生支持

在 v12 后可以使用原生方式支持 ES Module

1. 開啟 --experimental-modules
2. 模塊名修改為 .mjs （強(qiáng)烈不推薦使用）或者 package.json 中設(shè)置 "type": module
   

這樣 Node.js 會把 js 文件都當(dāng)做 ES Module 來處理，更多詳情參考官方文檔

以上就是談?wù)刵ode.js中的模塊系統(tǒng)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于node.js 模塊的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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