JavaScript模块化01:CommonJS

前言

网站越来越复杂,js代码、js文件也越来越多,会遇到一些问题

  • 文件依赖

  • 全局污染、命名冲突

程序模块化包括:

  • 日期模块

  • 数学计算模块

  • 日志模块

  • 登陆认证模块

  • 报表展示模块等。

所有这些模块共同组成了程序软件系统。

一次编写,多次使用,才是提高效率的核心。

模块化的理解

什么是模块化

概念:将一个复杂的程序依据一定的规则(规范)封装成几个块(文件),并组合在一起。

模块的内部数据、实现是私有的, 只是向外部暴露一些接口(方法)与外部其它模块通信。

最早的时候,我们会把所有的代码都写在一个js文件里,那么,耦合性会很高(关联性强),不利于维护;而且会造成全局污染,很容易命名冲突。

模块化的好处

  • 避免命名冲突,减少命名空间污染

  • 降低耦合性;更好地分离、按需加载

  • 高复用性:代码方便重用,别人开发的模块直接拿过来就可以使用,不需要重复开发类似的功能。

  • 高可维护性:软件的声明周期中最长的阶段其实并不是开发阶段,而是维护阶段,需求变更比较频繁。使用模块化的开发,方式更容易维护。

  • 部署方便

模块化规范

模块化规范的引入

假设我们引入模块化,首先可能会想到的思路是:在一个文件中引入多个js文件。如下:

<body>
    <script src="zepto.js"></script>
    <script src="fastClick.js"></script>
    <script src="util/login.js"></script>
    <script src="util/base.js"></script>
    <script src="util/city.js"></script>
</body>

但是这样做会带来很多问题:

  • 请求过多:引入十个js文件,就有十次http请求。

  • 依赖模糊:不同的js文件可能会相互依赖,如果改其中的一个文件,另外一个文件可能会报错。

以上两点,最终导致:难以维护

于是,这就引入了模块化规范。

模块化的概念解读

模块化起源于 Node.js。Node.js 中把很多 js 打包成 package,需要的时候直接通过 require 的方式进行调用(CommonJS),这就是模块化的方式。

那如何把这种模块化思维应用到前端来呢?这就产生了两种伟大的 js:RequireJS 和 SeaJS。

模块化规范

服务器端规范:

CommonJS 就是一套约定标准,不是技术。用于约定我们的代码应该是怎样的一种结构。

浏览器端规范:

- 异步加载模块;

- 依赖前置、提前执行:require([`foo`,`bar`],function(foo,bar){});   //也就是说把所有的包都 require 成功,再继续执行代码。

- define 定义模块:define([`require`,`foo`],function(){return});
  • CMD规范:是 SeaJS 在推广过程中对模块化定义的规范化产出。淘宝团队开发。

  同步加载模块;

  依赖就近,延迟执行:require(./a) 直接引入。或者Require.async 异步引入。   //依赖就近:执行到这一部分的时候,再去加载对应的文件。

  define 定义模块, export 导出:define(function(require, export, module){});

PS:面试时,经常会问AMD 和 CMD 的区别。

另外,还有ES6规范。

这篇文章,我们来讲一下CommonJS

CommonJS 的基本语法

CommonJS 的介绍

CommonJS:是 Node.js 使用的模块化规范。

也就是说,Node.js 就是基于 CommonJS 这种模块化规范来编写的。

在 CommonJS 中,每个文件都可以当作一个模块:

  • 在服务器端:模块的加载是运行时同步加载的。

  • 在浏览器端: 模块需要提前编译打包处理。首先,既然同步的,很容易引起阻塞;其次,浏览器不认识require语法,因此,需要提前编译打包。

暴露模块的方式

方式一

  module.exports = value

这个 value 可以是任意的数据类型。

方式二

  exports.xxx = value

问题: 暴露的模块到底是谁?

答案:暴露的本质是exports对象。【重要】

比如,方式二可以理解成是,给 exports 对象添加属性

PS:暴露的关键词是exports,不是export

引入模块的方式

require(xxx)

解释:

  • 下载的第三方模块:xxx直接为模块名(包名)。

  • 自定义模块:xxx为模块文件路径

CommonJS 在服务器端的实现举例

1、初始化项目

在工程文件中新建如下目录和文件:

modules
    | module1.js
    | module2.js
    | module3.js

app.js

然后在根目录下新建如下命令:

  npm init

然后根据提示,依次输入如下内容:

  • 包名:可以自己起包名,也可以用默认的包名。注意,包名里不能有中文,不能有大写。

  • 版本:可以用默认的版本 1.0.0,也可以自己修改包名。

其他的参数,一路回车即可。效果如下:

于是,根目录下会自动生成package.json这个文件。点进去看一下:

{
  "name": "commonjs_node",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "app.js",
  "scripts": {
    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
  },
  "author": "smyhvae",
  "license": "ISC"
}

2、导入第三方包

uniq这个第三方包的作用是保证唯一性(我们拿它来举例)。我们在当前工程目录下,输入如下命令进行安装:

  npm install uniq

安装成功后,根目录下会自动生成相应的文件:

需要说明的是,我的node版本是 v8.10.0(v8以上),对应的 npm 版本是 v5.6.0,版本比较高,因此,当我输入完npm install uniq之后,package.json中就会自动添加uniq包的依赖:

如果有些童鞋的npm版本较低,就需要手动去添加依赖;另一种方式是,可以使用npm install uniq --save命令,这个多出来的--save就可以自动添加依赖。

我们去官网看一下uniq的用法:

  let uniq = require('uniq');

  let arr = [1, 1, 2, 2, 3, 5];
  uniq(arr);
  console.log(arr);  //输出结果:[ 1, 2, 3, 5 ]

可以看出,这个包可以起到数组去重的作用。

3、自定义模块

(1)module1.js:

//暴露方式一:module.exports = value

//暴露一个对象出去
module.exports = {
    name: '我是 module1',
    foo(){
        console.log(this.name);
    }
}

//我们不能再继续写 module.exports = xxx。因为重新赋值,会把之前的赋值覆盖掉。

(2)module2.js:

//暴露方式一:module.exports = value

//暴露一个函数出去
module.exports = function(){
    console.log('我是 module2');
}

注意,此时暴露出去的 exports 对象 等价于整个函数。

(3)module3.js:

//暴露方式二:exports.xxx = value

//可以往 export 对象中不断地添加属性,进行暴露

exports.foo1 = function(){
    console.log('module3 中的 foo1 方法');
}

exports.foo2 = function(){
    console.log('module3 中的 foo2 方法');
}

exports.arr = [1,1,2,2,3,5,11];

(4)app.js:(将其他模块汇集到主模块)

//将其他模块汇集到主模块

let uniq = require('uniq'); //引入时,第三方模块要放在自定义模块的上面

let module1 = require('./modules/module1');
let module2 = require('./modules/module2');
let module3 = require('./modules/module3');

//调用module1对象的方法
module1.foo();

//调用module2的函数
module2();  //注意,在定义时,module2对象等价于整个函数function。所以,module2()的意思是,直接调用了函数。

//调用module3中的属性
module3.foo1();
module3.foo2();

uniq(module3.arr); //将module3中的数组进行去重操作
console.log(module3.arr); //打印数组去重后的结果

这样的话,我们的代码就写完了。

我们在命令行中输入node app.js,就可以把代码跑起来了。打印结果如下:

我是 module1
我是 module2
module3 中的 foo1 方法
module3 中的 foo2 方法
[ 1, 11, 2, 3, 5 ]

CommonJS 基于浏览器端的实现举例

1、初始化项目

在工程文件中新建如下目录和文件:

js
    dist //打包生成文件的目录
    src //源码所在的目录
      | module1.js
      | module2.js
      | module3.js
      | app.js //应用主源文件
index.html    //因为CommonJS是基于浏览器端,js文件要跑在浏览器的页面上,所以要有这个html页面

然后在根目录下新建如下命令:

  npm init

然后根据提示,依次输入如下内容:

  • 包名:可以自己起包名,也可以用默认的包名。注意,包名里不能有中文,不能有大写。

  • 版本:可以用默认的版本 1.0.0,也可以自己修改包名。

其他的参数,一路回车即可。

于是,根目录下会自动生成package.json这个文件。点进去看一下:

{
  "name": "commonjs_browser",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
  },
  "author": "",
  "license": "ISC"
}


2、下载第三方包:Browserify

这里需要用到Browserify这个工具进行编译打包。Browserify 称为 CommonJS 的浏览器端的打包工具。

输入如下命令进行安装:(两个命令都要输入)

    npm install browserify -g          //全局
    npm install browserify --save-dev  //局部。

上面的代码中,-dev表示开发依赖。这里解释一下相关概念:

  • 开发依赖:当前这个包,只在开发环境下使用。

  • 运行依赖:当前这个包,是在生产环境下使用。

3、自定义模块 & 代码运行

(1)module1.js:

//暴露方式一:module.exports = value

//暴露一个对象出去
module.exports = {
    name: '我是 module1',
    foo(){
        console.log(this.name);
    }
}

//我们不能再继续写 module.exports = xxx。因为重新赋值,会把之前的赋值覆盖掉。

(2)module2.js:

//暴露方式一:module.exports = value

//暴露一个函数出去
module.exports = function(){
    console.log('我是 module2');
}

注意,此时暴露出去的 exports 对象 等价于整个函数。

(3)module3.js:

//暴露方式二:exports.xxx = value

//可以往export对象中不断地添加属性,进行暴露

exports.foo1 = function(){
    console.log('module3 中的 foo1 方法');
}

exports.foo2 = function(){
    console.log('module3 中的 foo2 方法');
}

(4)app.js:(将其他模块汇集到主模块)

let module1 = require('./module1');  // ./ 指的是当前路径
let module2 = require('./module2');
let module3 = require('./module3');

module1.foo();
module2();
module3.foo1();
module3.foo2();

引入的路径解释:

  • ./是相对路径,指的是当前路径(app.js的当前路径是src)

到此,我们的主要代码就写完了。

但是,如果我们直接在index.html中,像下面这样写,是不行的:(因为浏览器不认识 require 关键字)

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <script src="./js/src/app.js"></script>
</body>
</html>

为了能够让index.html引入app.js,我们需要输入如下命令:

打包处理js:

    browserify js/src/app.js -o js/dist/bundle.js

然后在index.html中引入打包后的文件:

    <script type="text/javascript" src="js/dist/bundle.js"></script>

others

SeaJS 的介绍

SeaJS:一个基于CMD规范实现的模块化开发解决方案。

作者:Alibaba 玉伯。

官网:http://seajs.org/

GitHub:https://github.com/seajs/seajs

现在官网变成了:https://seajs.github.io/seajs/docs/

特性:

  • 简单友好的模块定义规范。

  • 自然直观的代码组织方式。

RequireJS(AMD)、SeaJS(CDM)、CommonJS、ES6 的对比

1、RequireJS 和 AMD:

异步模块定义,特点是依赖前置。

2、SeaJS 和 CMD:

同步模块定义。

  // 所有模块都通过 define 来定义
  define(funtion(require, exports, module) {

        //通过 require 引入依赖

        var $ require(`jquery`);

        var Spinning = require(`./spinning`);
  })

3、CommonJS:

以上三个都是 ES5里面的规范。

4、ES6:

ES6的特性:export/import