nodejs模块化介绍及第三方包的使用

什么是模块化

编程领域中的模块化，就是遵守固定的规则，把一个大文件拆成独立并互相依赖的多个小模块。
把代码进行模块化拆分的好处：

• 提高了代码的复用性
• 提高了代码的可维护性
• 可以实现按需加载

模块化规范

模块化规范就是对代码进行模块化的拆分与组合时，需要遵守的那些规则。
例如：

• 使用什么样的语法格式来引用模块
• 在模块中使用什么样的语法格式向外暴露成员
  模块化规范的好处：大家都遵守同样的模块化规范写代码，降低了沟通的成本，极大方便了各个模块之间的相互调用，利人利己。

Node.js 中模块的分类

Node.js 中根据模块来源的不同，将模块分为了 3 大类，分别是：

• 内置模块（内置模块是由 Node.js 官方提供的，例如 fs、path、http 等）
• 自定义模块（用户创建的每个 .js 文件，都是自定义模块）
• 第三方模块（由第三方开发出来的模块，并非官方提供的内置模块，也不是用户创建的自定义模块，使用前需要先下载）

加载模块

使用强大的 require() 方法，可以加载需要的内置模块、用户自定义模块、第三方模块进行使用。

例如:

const fs = require("fs");
const moment = require("moment");

使用 require() 方法加载其它模块时，会执行被加载模块中的代码。

什么是模块作用域

和函数作用域类似，在自定义模块中定义的变量、方法等成员，只能在当前模块内被访问，这种模块级别的访问限制，叫做模块作用域

模块作用域的好处

防止了全局变量污染的问题

向外共享模块作用域中的成员

module 对象

在每个 .js 自定义模块中都有一个 module 对象，它里面存储了和当前模块有关的信息，打印如下：

module.exports 对象

在自定义模块中，可以使用 module.exports 对象，将模块内的成员共享出去，供外界使用。

外界用 require() 方法导入自定义模块时，得到的就是 module.exports 所指向的对象。

使用 require() 方法导入模块时，导入的结果，永远以 module.exports 指向的对象为准。

exports 对象

由于 module.exports 单词写起来比较复杂，为了简化向外共享成员的代码，Node 提供了 exports 对象。默认情况下，exports 和 module.exports 指向同一个对象。最终共享的结果，还是以 module.exports 指向的对象为准。

exports 和 module.exports 的使用误区

时刻谨记，require() 模块时，得到的永远是 module.exports 指向的对象：

为了防止混乱，建议大家不要在同一个模块中同时使用 exports 和 module.exports

Node.js 中的模块化规范

Node.js 遵循了 CommonJS 模块化规范，CommonJS 规定了模块的特性和各模块之间如何相互依赖。

CommonJS 规定：

• 每个模块内部，module 变量代表当前模块。
• module 变量是一个对象，它的 exports 属性（即 module.exports）是对外的接口。
• 加载某个模块，其实是加载该模块的 module.exports 属性。require() 方法用于加载模块。

模块的加载机制

1.优先从缓存中加载

模块在第一次加载后会被缓存。这也意味着多次调用 require() 不会导致模块的代码被执行多次。

不论是内置模块、用户自定义模块、还是第三方模块，它们都会优先从缓存中加载，从而提高模块的加载效率。

2.内置模块的加载机制

内置模块是由 Node.js 官方提供的模块，内置模块的加载优先级最高。

例如，require('fs') 始终返回内置的 fs 模块，即使在 node_modules 目录下有名字相同的包也叫做 fs。

3.自定义模块的加载机制

使用 require() 加载自定义模块时，必须指定以./或…/开头的路径标识符。在加载自定义模块时，如果没有指定./ 或…/ 这样的路径标识符，则 node 会把它当作内置模块或第三方模块进行加载。

同时，在使用 require() 导入自定义模块时，如果省略了文件的扩展名，则 Node.js 会按顺序分别尝试加载以下的文件：

1. 按照确切的文件名进行加载
2. 补全.js 扩展名进行加载
3. 补全.json 扩展名进行加载
4. 补全.node 扩展名进行加载
5. 加载失败，终端报错

4.第三方模块的加载机制

如果传递给 require() 的模块标识符不是一个内置模块，也没有以‘./’ 或‘…/’ 开头，则 Node.js 会从当前模块的父目录开始，尝试从/node_modules 文件夹中加载第三方模块。

如果没有找到对应的第三方模块，则移动到再上一层父目录中，进行加载，直到文件系统的根目录。

例如，假设在'C:\Users\itheima\project\foo.js' 文件里调用了 require('tools')，则 Node.js 会按以下顺序查找：

1. C:\Users\itheima\project\node_modules\tools
2. C:\Users\itheima\node_modules\tools
3. C:\Users\node_modules\tools
4. C:\node_modules\tools

5.目录作为模块

当把目录作为模块标识符，传递给 require() 进行加载的时候，有三种加载方式：

1. 在被加载的目录下查找一个叫做 package.json 的文件，并寻找 main 属性，作为 require() 加载的入口
2. 如果目录里没有 package.json 文件，或者 main 入口不存在或无法解析，则 Node.js 将会试图加载目录下的 index.js 文件。
3. 如果以上两步都失败了，则 Node.js 会在终端打印错误消息，报告模块的缺失：Error: Cannot find module ‘xxx’

什么是包

Node.js 中的第三方模块又叫做包。

就像电脑和计算机指的是相同的东西，第三方模块和包指的是同一个概念，只不过叫法不同。

包的来源

不同于Node.js 中的内置模块与自定义模块，包是由第三方个人或团队开发出来的，免费供所有人使用。

Node.js 中的包都是免费且开源的，不需要付费即可免费下载使用。

为什么需要包

由于Node.js 的内置模块仅提供了一些底层的API，导致在基于内置模块进行项目开发的时，效率很低。

包是基于内置模块封装出来的，提供了更高级、更方便的API，极大的提高了开发效率。

包和内置模块之间的关系，类似于jQuery和浏览器内置API 之间的关系。

从哪里下载包

国外有一家IT 公司，叫做npm, Inc. 这家公司旗下有一个非常著名的网站：https://www.npmjs.com/，它是全球最大的包共享平台，你可以从这个网站上搜索到任何你需要的包，只要你有足够的耐心！

到目前位置，全球约1100 多万的开发人员，通过这个包共享平台，开发并共享了超过120 多万个包供我们使用。

npm, Inc. 公司提供了一个地址为https://registry.npmjs.org/的服务器，来对外共享所有的包，我们可以从这个服务器上下载自己所需要的包。

如何下载包

npm, Inc. 公司提供了一个包管理工具，我们可以使用这个包管理工具，从https://registry.npmjs.org/服务器把需要的包下载到本地使用。

这个包管理工具的名字叫做Node Package Manager（简称npm 包管理工具），这个包管理工具随着Node.js 的安装包一起被安装到了用户的电脑上。

大家可以在终端中执行npm -v命令，来查看自己电脑上所安装的npm 包管理工具的版本号：

在项目中安装包的命令

如果想在项目中安装指定名称的包，需要运行如下的命令：

npm install 包名
//or
npm i 包名

初次装包后多了哪些文件

初次装包完成后，在项目文件夹下多一个叫做node_modules的文件夹和package-lock.json的配置文件。

其中：

• node_modules 文件夹用来存放所有已安装到项目中的包。require() 导入第三方包时，就是从这个目录中查找并加载包。
• package-lock.json配置文件用来记录node_modules 目录下的每一个包的下载信息，例如包的名字、版本号、下载地址等。

程序员不要手动修改node_modules 或package-lock.json文件中的任何代码，npm 包管理工具会自动维护它们。

安装指定版本的包

默认情况下，使用npm install 命令安装包的时候，会自动安装最新版本的包。如果需要安装指定版本的包，可以在包名之后，通过@ 符号指定具体的版本，例如：

npm i moment@2.22.2

npm常用命令

# 安装
npm install 包名
# 全部安装
npm install
# 查看当前的下载镜像
npm config get registry
# 切换镜像为淘宝
npm config set registry=https://registry.npm.taobao.org/

解决下包速度慢的问题

为了更方便的切换下包的镜像源，我们可以安装nrm这个小工具，利用nrm提供的终端命令，可以快速查看和切换下包的镜像源。

# 安装全局的nrm
npm i nrm -g
# 查看镜像列表
nrm ls
# 切换镜像
nrm use taobao