JS前端模块化规范的示例分析
这篇文章将为大家详细讲解有关JS前端模块化规范的示例分析,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。
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Script 标签
其实最原始的 JavaScript 文件加载方式,就是Script 标签,如果把每一个文件看做是一个模块,那么他们的接口通常是暴露在全局作用域下,也就是定义在 window 对象中,不同模块的接口调用都是一个作用域中,一些复杂的框架,会使用命名空间的概念来组织这些模块的接口。
缺点:
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污染全局作用域
开发人员必须主观解决模块和代码库的依赖关系
文件只能按照script标签的书写顺序进行加载
在大型项目中各种资源难以管理,长期积累的问题导致代码库混乱不堪
默认情况下,浏览器是同步加载 JavaScript 脚本,即渲染引擎遇到 标签就会停下来,等到执行完脚本,再继续向下渲染。如果是外部脚本,还必须加入脚本下载的时间。
如果脚本体积很大,下载和执行的时间就会很长,因此造成浏览器堵塞,用户会感觉到浏览器“卡死”了,没有任何响应。这显然是很不好的体验,所以浏览器 允许脚本异步加载
。
标签添加
defer
或 async
属性,脚本就会 异步加载 。渲染引擎遇到这一行命令,就会开始下载外部脚本,但不会等它下载和执行,而是直接执行后面的命令。
defer
:要等到整个页面在内存中正常渲染结束,才会执行;多个脚本时,按顺序执行
async
:一旦下载完,渲染引擎就会中断渲染,执行这个脚本再继续渲染。多个脚本时,不能保证按执行顺序
总结一句话: defer
是“ 渲染完再执行 ”, async
是“ 下载完就执行 ”。
CommonJS规范(同步加载模块)
Node.js 是目前 CommonJS 规范最热门的一个实现
通过
require
方法 同步加载 所依赖的模块,通过exports
或module.exports
导出需要暴露的数据。CommonJS 规范包括了模块(modules)、包(packages)、系统(system)、二进制(binary)、控制台(console)、编码(encodings)、文件系统(filesystems)、套接字(sockets)、单元测试(unit testing)等部分。
创建模块
在 Node.js 中,创建一个模块非常简单, 一个文件就是一个模块
// module.js 模块 var name = "Echoyya"; // todo something... exports.name = name
加载模块
使用require函数 加载模块(即被依赖模块的 module.exports对象)。
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按路径加载模块
通过查找 node_modules 目录加载模块
加载缓存:Node.js 是根据实际文件名缓存,而不是 require() 提供的参数缓存的,如
require('express')
和require('./node_modules/express')
加载两次,也不会重复加载,尽管两次参数不同,解析到的文件却是同一个。核心模块拥有最高的加载优先级,换言之如果有模块与其命名冲突,Node.js 总是会加载核心模块。
导出模块
exports.属性 = 值
exports.方法 = 函数
Node.js 为每个模块提供一个 exports 变量,指向 module.exports。相对于在每个模块头部,有一行这样的命令:
var exports = module.exports;
exports 对象 和 module.exports 对象,指同一个内存空间, module.exports对象才是真正的 暴露对象
而
exports对象 是 module.exports对象的引用
,不能改变指向,只能添加属性和方法,若直接改变exports 的指向,等于切断了 exports 与 module.exports 的联系,返回空对象console.log(module.exports === exports); // true
另外的用法:
// singleobjct.js function Hello() { var name; this.setName = function (thyName) { name = thyName; }; this.sayHello = function () { console.log('Hello ' + name); }; } exports.Hello = Hello;
此时获取 Hello 对象 require('./singleobject').Hello
,略显冗余,可以用下面方法简化。
// hello.js function Hello() { var name; this.setName = function(thyName) { name = thyName; }; this.sayHello = function() { console.log('Hello ' + name); }; } module.exports = Hello;
就可以直接获得这个对象:
// gethello.js var Hello = require('./hello'); hello = new Hello(); hello.setName('Yu'); hello.sayHello();
CommonJS 特点
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同步加载 方式,适用于服务端,因为模块都放在服务器端,对于服务端来说模块加载较快,不适合在浏览器环境中使用,因为同步意味着阻塞加载。
所有代码都运行在模块作用域,不会污染全局作用域。
模块可以多次加载,但只会在第一次加载时运行一次,然后运行结果就被缓存了,以后再加载,就直接读取缓存结果。
模块加载的顺序,按照其在代码中出现的顺序。
AMD(Asynchronous Module Definition)
采用 异步方式
加载模块,模块的加载不影响它后面语句的运行。所有依赖这个模块的语句,都定义在一个回调函数中,等到加载完成之后,这个回调函数才会运行。 推崇依赖前置
require.js 是目前 AMD 规范最热门的一个实现
AMD 也采用 require
语句加载模块,但是不同于 CommonJS,它要求两个参数: require([module], callback);
[module]:是一个数组,成员就是要加载的模块
callback:加载成功之后的回调函数;
require(['math'], function (math) { math.add(2, 3); });
创建模块
模块必须采用 define()
函数来定义。
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若一个模块不依赖其他模块。可以直接定义在 define() 函数中。
// math.js define(function (){ var add = function (x,y){ return x+y; }; return { add: add }; });
若这个模块还依赖其他模块,那么 define() 函数的第一个参数,必须是一个数组,指明该模块的依赖性。当 require() 函数加载test模块时,就会先加载 myLib.js 模块。
// test.js define(['myLib'], function(myLib){ function foo(){ myLib.doSomething(); } return { foo : foo }; });
加载规范模块
// main.js require(['math'], function (math){ alert(math.add(1,1)); });
加载非规范的模块
理论上 require.js 加载的模块,必须是按照 AMD 规范 用 define() 函数定义的模块。但实际上,虽然已经有一部分流行的函数库(比如 jQuery )符合 AMD 规范,更多的库并不符合。那么require.js 如何能够加载非规范的模块呢?
这样的模块在用 require() 加载之前,要先用 require.config() 方法,定义它们的一些特征。
例如,underscore 和 backbone 这两个库,都没有采用 AMD 规范编写。如果要加载的话,必须先定义它们的特征。
require.config({ shim: { 'underscore': { exports: '_' }, 'backbone': { deps: ['underscore', 'jquery'], exports: 'Backbone' } } });
require.config()接受一个配置对象,这个对象有一个 shim
属性,专门用来配置不兼容的模块。每个模块要定义:
exports :输出的变量名,表示这个模块外部调用时的名称;
deps: 数组,表示该模块的依赖性。
如jQuery 的插件还可以这样定义:
shim: { 'jquery.scroll': { deps: ['jquery'], exports: 'jQuery.fn.scroll' } }
AMD特点
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AMD允许输出的模块兼容CommonJS
异步并行加载,不阻塞 DOM 渲染。
推崇依赖前置
,也就是提前执行(预执行),在模块使用之前就已经执行完毕。
CMD(Common Module Definition)
CMD 是通用模块加载,要解决的问题与 AMD 一样,只不过是对依赖模块的执行时机不同 ,
推崇就近依赖
。sea.js 是 CMD 规范的一个实现代表库
定义模块使用全局函数 define ,接收一个 factory 参数,可以是一个函数,也可以是一个对象或字符串;
1. factory 是函数时有三个参数,function(require, exports, module):
require :函数用来获取其他模块提供的接口 require(模块标识ID)
exports : 对象用来向外提供模块接口
module :对象,存储了与当前模块相关联的属性和方法
// 定义 a.js 模块 define(function(require, exports, module) { var $ = require('jquery.js') exports.price= 200; }); // b.js 加载模块 const a = require('./a.js')
2. factory 为对象、字符串时,表示模块的接口就是该对象、字符串。比如可以定义一个 JSON 数据模块:
define({"foo": "bar"});
3. 通过字符串模板定义模块:
define('I am a template.My name is {{name}}.');
AMD 与 CMD 的区别
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AMD 是 提前执行 ,CMD 是 延迟执行 。
AMD 是 依赖前置 ,CMD 是 依赖就近 。
// AMD define(['./a', './b'], function(a, b) { // 在定义模块时 就要声明其依赖的模块 a.doSomething() // .... b.doSomething() // .... }) // CMD define(function(require, exports, module) { var a = require('./a') a.doSomething() // ... var b = require('./b') // 可以在用到某个模块时 再去require b.doSomething() // ... })
UMD(Universal Module Definition)
UMD是AMD和CommonJS的糅合
UMD的实现很简单:
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先判断是否支持Node.js模块(exports是否存在),存在则使用Node.js模块模式。
再判断是否支持AMD(define是否存在),存在则使用AMD方式加载模块。
前两个都不存在,则将模块公开到全局(window或global)。
(function (window, factory) { if (typeof exports === 'object') { module.exports = factory(); } else if (typeof define === 'function' && define.amd) { define([],factory); } else { window.eventUtil = factory(); } })(this, function () { return {}; });
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。
ES6 中, import 引用模块,使用 export 导出模块。通过 babel 项目将还未被宿主环境(各浏览器、Node.js)直接支持的 ES6 模块 编译为 ES5 的 CommonJS。因此 Babel 实际上是将不被支持的 import/export 翻译成目前已被支持的 require/exports 。
// 导入 import Vue from 'vue' import App from './App' // 导出 function v1() { ... } function v2() { ... } export { v1 as streamV1, v2 as streamV2, v2 as streamLatestVersion }; export function multiply() {...}; export var year = 2018; export default ...
模块化规范大总结
CommonJS | AMD | CMD | ES6 | |
---|---|---|---|---|
引用模块 | require | require | require | import |
暴露接口 | module.exports || exports | define函数返回值 return | exports | export |
加载方式 | 运行时加载, 同步 加载 | 并行加载,提前执行, 异步 加载 | 并行加载,按需执行, 异步 加载 | 编译时加载, 异步 加载 |
实现模块规范 | NodeJS | RequireJS | SeaJS | 原生JS |
适用 | 服务器 | 浏览器 | 浏览器 | 服务器/浏览器 |
问题回归:"require"与"import"的区别
说了这么多,还是要回到文章一开始提到的问题,"require"与"import"两种引入模块方式,到底有神马区别,大致可以分为以下几个方面(可能总结的也不是很全面):
写法上的区别
require/exports
的用法只有以下三种简单的写法:
const fs = require('fs') exports.fs = fs module.exports = fs
import/export
的写法就多种多样:
import fs from 'fs' import {default as fs} from 'fs' import * as fs from 'fs' import {readFile} from 'fs' import {readFile as read} from 'fs' import fs, {readFile} from 'fs' export default fs export const fs export function readFile export {readFile, read} export * from 'fs'
输入值的区别
require
输入的变量,基本类型数据是赋值,引用类型为浅拷贝,可修改
import
输入的变量都是只读的,如果输入 a 是一个对象,允许改写对象属性。
import {a} from './xxx.js' a = {}; // Syntax Error : 'a' is read-only; a.foo = 'hello'; // 合法操作
执行顺序
require
:不具有提升效果,到底加载哪一个模块,只有运行时才知道。
const path = './' + fileName; const myModual = require(path);
import
:具有提升效果,会提升到整个模块的头部,首先执行。 import
的执行早于 foo
的调用。本质就是 import
命令是编译阶段执行的,在代码运行之前。
foo(); import { foo } from 'my_module';
import()
函数:ES2020提案引入,支持动态加载模块。 import()
函数接受一个参数,指定所要加载的模块的位置,参数格式同 import
命令,两者区别主要是 import()
为动态加载。可用于 按需加载
、 条件加载
、 动态的模块路径
等。
它是运行时执行,也就是说,什么时候运行到这一句,就会加载指定的模块,返回一个 Promise 对象。 import()
加载模块成功以后,该模块会作为一个对象,当作 then
方法的参数。可以使用对象解构赋值,获取输出接口。
// 按需加载 button.addEventListener('click', event => { import('./dialogBox.js') .then({export1, export2} => { // export1和export2都是dialogBox.js的输出接口,解构获得 // do something... }) .catch(error => {}) }); // 条件加载 if (condition) { import('moduleA').then(...); } else { import('moduleB').then(...); } // 动态的模块路径 import(f()).then(...); // 根据函数f的返回结果,加载不同的模块。
使用表达式和变量
require
:很显然是可以使用表达式和变量的
let a = require('./a.js') a.add() let b = require('./b.js') b.getSum()
import
静态执行,不能使用表达式和变量,因为这些都是只有在运行时才能得到结果的语法结构。
// 报错 import { 'f' + 'oo' } from 'my_module'; // 报错 let module = 'my_module'; import { foo } from module; // 报错 if (x === 1) { import { foo } from 'module1'; } else { import { foo } from 'module2'; }
而require/exports 和 import/export 本质上的区别,实际上也就是CommonJS规范与ES6模块化的区别
它们有三个重大差异。
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CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝,ES6 模块输出的是值的引用。
CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口。
CommonJS 模块的
require()
是同步
加载模块,ES6 模块的import
命令是异步
加载,有一个独立的模块依赖的解析阶段。
导致第二个差异是因为 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
CommonJS: 运行时加载
只能在运行时确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量,一个模块就是一个对象,输入时必须查找对象属性。
// CommonJS模块 let { stat, exists, readfile } = require('fs'); // 等同于 let _fs = require('fs'); let stat = _fs.stat; let exists = _fs.exists; let readfile = _fs.readfile;
ES6: 编译时加载
或者静态加载
ES6 模块不是对象 ,而是通过
export
命令显式指定输出的代码,再通过import
命令输入。可以在编译时就完成模块加载,引用时只加载需要的方法,其他方法不加载。效率要比 CommonJS 模块的加载方式高。
import { stat, exists, readFile } from 'fs';
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