js中的模块化

　　前阵子一直忙着找实习，发现已经有一段时间没写博客了，面试很多时候会被问到模块化，今天就让我们一起来总结下把

 

一、什么是模块化

　　在js出现的时候，js一般只是用来实现一些简单的交互，后来js开始得到重视，用来实现越来越复杂的功能，而为了维护的方便，我们也把不同功能的js抽取出来当做一个js文件，但是当项目变的复杂的时候，一个html页面可能需要加载好多个js文件，而这个时候就会出现各种命名冲突，如果js也可以像java一样，把不同功能的文件放在不同的package中，需要引用某个函数或功能的时候，import下相关的包，这样可以很好的解决命名冲突等各种问题，但是js中没有模块的概念，又怎么实现模块化呢

　　模块化开发是一种管理方式，是一种生产方式，一种解决问题的方案，一个模块就是实现特定功能的文件，有了模块，我们就可以更方便地使用别人的代码，想要什么功能，就加载什么模块，但是模块开发需要遵循一定的规范，否则就都乱套了，因此，才有了后来大家熟悉的AMD规范，CMD规范

　　接下来，我们就一起学习下AMD，CMD和es6中的模块化吧

 

二、AMD

　　AMD 即Asynchronous Module Definition，中文名是“异步模块定义”的意思，它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

　　一般来说，AMD是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化的产出，因为平时在开发中比较常用的是require.js进行模块的定义和加载，一般是使用define来定义模块，使用require来加载模块

1、定义模块

　　AMD规范只定义了一个函数define，它是全局变量，我们可以用它来定义一个模块

define(id?, dependencies?, factory);

　　其中，id是定义中模块的名字，这个参数是可选的，如果没有提供该参数，模块的名字应该默认为模块加载器请求的指定脚本的名字，如果提供了该参数，模块名必须是“顶级”的和绝对的

　　dependencies是定义的模块中所依赖模块的数组，依赖模块必须根据模块的工厂方法优先级执行，并且执行的结果应该按照依赖数组中的位置顺序以参数的形式传入（定义中模块的）工厂方法中

　　factory是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

　　下面来看一个定义模块的例子

define("alpha", ["require", "exports", "beta"], function (require, exports, beta) {
     exports.verb = function() {
         return beta.verb();
         //Or:
         return require("beta").verb();
     }
});

　　上面的代码定义了一个alpha的模块，这个模块依赖require，exports，beta，因此需要先加载它们，再执行后面的factory

2、加载模块

　　require.js中采用require()语句加载模块，在定义好了模块后，我们可以使用require进行模块的加载

require([module], callback);

　　require要传入两个参数，第一个参数[module]，是一个数组，里面的成员就是要加载的模块，第二个参数callback，则是加载成功之后的回调函数

　　下面我们来看一个例子

require([increment'], function (increment) {
　   increment.add(1);
});

　　上面的代码中，比如我们现在已经定义了一个模块，名字为increment，里面有一个add方法，我们现在需要用到里面的方法，只要像上面一样将模块加载进来，然后调用方法就可以了

3、requirejs使用例子

　　在使用require.js时，可以通过define()定义模块，这时候里面的模块的方法和变量外部是无法访问到的，只有通过return，然后再加载这个模块，才可以进行访问

define('math',['jquery'], function ($) {//引入jQuery模块
    return {
        add: function(x,y){
            return x + y;
        }
    };
});

　　上面的代码定义了一个math模块，返回了一个add方法，要使用这个模块的方法，我们需要向下面这样进行访问

require(['jquery','math'], function ($,math) {
    console.log(math.add(10,100));//110
});

　　通过require，我们加载了math模块，这样就可以使用math模块里面的add方法了

 

三、CMD

　　CMD 即Common Module Definition通用模块定义，CMD规范是国内发展出来的，同时，CMD是在SeaaJS推广的过程中形成的，CMD和AMD要解决的都是同个问题，在使用上也都很像，只不过两者在模块定义方式和模块加载时机上有所不同

1、定义模块

　　在 CMD 规范中，一个模块就是一个文件，通过define()进行定义

define(factory);

　　define接受factory参数，factory可以是一个函数，也可以是一个对象或字符串

　　factory为对象、字符串时，表示模块的接口就是该对象、字符串，比如可以如下定义一个 JSON 数据模块

define({ "foo": "bar" });

       也可以通过字符串定义模板模块

define('I am a template. My name is {{name}}.');

     factory为函数时，表示是模块的构造方法，执行该构造方法，可以得到模块向外提供的接口，factory方法在执行时，默认会传入三个参数：require，exports和 module

define(function(require, exports, module) {

  // 模块代码

});

　　其中，require用来加载其它模块，而exports可以用来实现向外提供模块接口

define(function(require, exports) {

  // 对外提供 foo 属性
  exports.foo = 'bar';

  // 对外提供 doSomething 方法
  exports.doSomething = function() {};

});

　　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，传给factory构造方法的exports参数是module.exports对象的一个引用，只通过exports参数来提供接口，有时无法满足开发者的所有需求，比如当模块的接口是某个类的实例时，需要通过module.exports来实现

define(function(require, exports, module) {

  // exports 是 module.exports 的一个引用
  console.log(module.exports === exports); // true

  // 重新给 module.exports 赋值
  module.exports = new SomeClass();

  // exports 不再等于 module.exports
  console.log(module.exports === exports); // false

});

　　说了这么多，相信大家可能有点乱，来个简单的例子，我们看看使用AMD和CMD定义的模块的写法

// CMD
define(function(require, exports, module) {
  var a = require('./a')
  a.doSomething()
  // 此处略去 100 行
  var b = require('./b') // 依赖可以就近书写
  b.doSomething()
  // ... 
})

// AMD 默认推荐的是
define(['./a', './b'], function(a, b) { // 依赖必须一开始就写好
  a.doSomething()
  // 此处略去 100 行
  b.doSomething()
  ...
}) 

　　在上面的代码中，相信大家很容易可以看出区别吧，AMD和CMD都是通过define()定义模块，AMD需要把依赖的模块先写出来，可以通过return暴露接口，CMD在定义模块需要传入require，exports和module这几个参数，要加载某个模块时，使用require进行加载，要暴露接口时，可以通过exports，module.exports和return

2、加载模块

　　在前面定义模块时，我们说过，当factory为函数时，require会作为默认参数传递进去，而require可以实现模块的加载

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

define(function(require, exports) {

  // 获取模块 a 的接口
  var a = require('./a');

  // 调用模块 a 的方法
  a.doSomething();

});

 　　从上面定义模块和加载模块的方式上，我们也可以看出AMD和CMD主要有下面几个不同：

      （1）AMD是RequireJS在推广过程中对模块定义的规范化产出，CMD是SeaJS在推广过程中对模块定义的规范化产出

      （2）对于依赖的模块，AMD是提前执行，CMD是延迟执行

      （3）对于依赖的模块，AMD推崇依赖前置，CMD推崇依赖就近

3、seajs使用例子

　　因为CMD是SeaJS在推广过程中对模块定义的规范化产出，因此一般在实际开发中，我们都是通过SeaJS进行模块的定义和加载

　　下面是一个简单的例子

// 定义模块  myModule.js
define(function(require, exports, module) {
  var $ = require('jquery.js')
  $('div').addClass('active');
  exports.data = 1;
});

// 加载模块
seajs.use(['myModule.js'], function(my){
    var star= my.data;
    console.log(star);  //1
});

　　上面的代码中定义了myModule.js模块，因为该模块依赖于jquery.js，因此在需要使用该模块时可以使用require进行模块的加载，然后通过exports暴露出接口，通过SeaJS的use方法我们可以加载该模块，并且使用该模块暴露出的接口

 

四、es6中的模块化

　　在es6没有出来之前，社区制定了一些模块加载方案，最主要的有 CommonJS 和 AMD 两种，前者用于服务器，后者用于浏览器，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

　　es6中的模块化有一个比较大的特点，就是实现尽量的静态化，比如说在CommonJS中我们要加载fs中的几个方法，需要这样写

// 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;

　　上面的代码其实是加载了fs中的所有方法，生成一个对象，再从这个对象上读取方法，这种加载其实叫做运行时加载，也就是只有运行时才能得到这个对象，不能实现在编译时实现静态优化

　　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

// ES6模块
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

　　上面代码的实质是从fs模块加载 3 个方法，其他方法不加载，这种加载称为“编译时加载”或者静态加载，即 ES6 可以在编译时就完成模块加载，效率要比 CommonJS 模块的加载方式高，当然，这也导致了没法引用 ES6 模块本身，因为它不是对象

1、export

　　模块功能主要由两个命令构成：export和import，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

　　一般来说，一个模块就是一个独立的文件，该文件内部的所有变量，外部无法获取，如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量，就必须使用export关键字输出该变量

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

　　如果要输出函数，可以像下面这样定义

function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
};

　　上面的代码中，我们使用了as对函数的对外接口进行了重命名

2、import

　　使用export命令定义了模块的对外接口以后，其他 JS 文件就可以通过import命令加载这个模块

// main.js
import {firstName, lastName, year} from './profile.js';

function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
}

　　import命令接受一对大括号，里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名，必须与被导入模块（profile.js）对外接口的名称相同

　　我们也可以对加载的模块进行重命名

import { lastName as surname } from './profile.js';

　　除了指定加载某个输出值，还可以使用整体加载，即用星号（*）指定一个对象，所有输出值都加载在这个对象上面

　　下面是一个circle.js文件，它输出两个方法area和circumference

// circle.js

export function area(radius) {
  return Math.PI * radius * radius;
}

export function circumference(radius) {
  return 2 * Math.PI * radius;
}

　　整体加载的写法如下

import * as circle from './circle';

console.log('圆面积：' + circle.area(4));
console.log('圆周长：' + circle.circumference(14));

　　这里有一个地方需要注意，模块整体加载所在的那个对象（上例是circle），应该是可以静态分析的，所以不允许运行时改变，下面的写法都是不允许的

import * as circle from './circle';

// 下面两行都是不允许的
circle.foo = 'hello';
circle.area = function () {};

　　关于import其实还有很多用法，具体的大家可以查看相关的文档

 

　　今天就先介绍到这里，其实还有commonjs，还没有进行介绍，如果大家感兴趣，可以查看相关的用法呢