前端进阶（三）前端模块化

什么是模块化？

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。他按照功能将一个软件切分成许多部分单独开发,然后再组装起来,每一个部分即为模块。当使用模块化开发的时候可以避免刚刚的问题，并且让开发的效率变高，以及方便后期的维护。

模块化主要解决：命名冲突（变量和函数命名可能相同），文件依赖（引入外部的文件数目、顺序问题）等。

一、ES5及ES5之前如何模块化？

要回答这个问题，首先先了解几个概念。

通行的JavaScript模块规范主要有三种：CommonJS、AMD和CMD。

（1）CommonJS

2009年，美国软件工程师Ryan Dahl创造了node.js项目，将javascript语言用于服务器端编程。这标志"Javascript模块化编程"正式诞生。因为老实说，在浏览器环境下，没有模块也不是特别大的问题，毕竟网页程序的复杂性有限；但是在服务器端，一定要有模块，与操作系统和其他应用程序互动，否则根本没法编程。NodeJS是CommonJS规范的实现，webpack 也是以CommonJS的形式来书写。

Common.js优点在于：

1.CommonJS模块规范很好地解决变量污染问题，每个模块具有独立空间，互不干扰，命名空间等方案与之相比相形见绌。

2.CommonJS规范定义模块十分简单，接口十分简洁。导入是通过require，导出通过module.exports或者exports。

require一个模块一般会有两种情况：

require的模块第一次被加载。这时首先会执行县该模块，然后导出内容。

require的模块非首次加载。这时模块的代码不会再次执行，而是直接导出上次执行后得到的结果。

我们可以简单理解为commonjs在每个导出的模块首部添加了如下代码：

var module = {
    exports: {}
}

var exports = module.exports;

在使用exports时要注意，不要直接给exports赋值，负责会导致其失效。

但是CommonJS规范不适用于浏览器环境。原因是缺少四个Node.js环境的变量：module/exports/require/global，并且是同步的（意味着在浏览器中会阻塞），CommonJS是主要为了JS在后端的表现制定的，它是不适合前端的。

只要能够提供这四个变量，浏览器就能加载 CommonJS 模块。Browserify 是目前最常用的 CommonJS 格式转换的工具，虽然 Browserify 很强大，但不能在浏览器里操作。

解决思路:

一是开发一个服务器端组件，对模块代码作静态分析，将模块与它的依赖列表一起返回给浏览器端。 但需要服务器安装额外的组件，并因此要调整一系列底层架构。

二是用一套标准模板来封装模块定义，但是对于模块应该怎么定义和怎么加载，又产生的分歧，分成了两个思路：AMD和CMD。

目前node主要编译工具统一为GYP工具，好处主要有两点：一是node的源码就是通过GYP编译的；二是可以跨平台编译。

（2）AMD 

AMD即Asynchronous Module Definition（AMD wiki中文版），中文名是异步模块定义的意思。它是一个在浏览器端模块化开发的规范。由于AMD不是JavaScript原生支持，使用AMD规范进行页面开发需要用到对应的库函数，也就是大名鼎鼎RequireJS，实际上AMD 是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化的产出。目前，主要有两个Javascript库实现了AMD规范：require.js和curl.js。

本人只用过require.js,所以简单可以谈谈require.js。

它的优势主要在于异步模块化加载js文件，并且能很好的管理js文件的依赖关系。主要思想就是将页面用到的js全部异步加载。

1.实现js文件的异步加载，避免网页失去响应；

2.管理模块之间的依赖性，便于代码的编写和维护。

require.js要求，每个模块是一个单独的js文件。这样的话，如果加载多个模块，就会发出多次HTTP请求，会影响网页的加载速度。因此，require.js提供了一个优化工具，当模块部署完毕以后，可以用这个工具将多个模块合并在一个文件中，减少HTTP请求数。虽然require.js是基于AMD规范的，但是也可以加载非AMD规范的js文件。

（3）CMD

CMD 即Common Module Definition通用模块定义，CMD规范是国内发展出来的，就像AMD有个require.js，CMD有个浏览器的实现sea.js，sea.js要解决的问题和require.js一样，只不过在模块定义方式和模块加载（可以说运行、解析）时机上有所不同。

阿里大神玉伯写了sea.js，就是遵循他提出的CMD规范，与AMD非常相近，核心思想就是按需加载，不会等待较长时间。腾讯阅文集团的张鑫旭大神维护的seajs文档。

SeaJS与RequireJS最大的区别

豆瓣上面这个答案说的比较好：SeaJS对模块的态度是懒执行, 而RequireJS对模块的态度是预执行。

二、ES6模块化

EcmaScript6 标准增加了JavaScript语言层面的模块体系定义。

在 ES6 中，我们使用export关键字来导出模块，使用import关键字引用模块。

1、导出

• 命名导出
• 默认导出

先看模块命名导出的两种写法

//写法1
export const name = 'name';
export const add = function(a, b) { return a + b; };
//写法2
const name = 'name'；
const add = function(a, b) { return a + b; };
export {name, add};

模块的默认导出只能导出一个

export default {
    name: 'name',
    add: function(a, b){
        return a + b;
    }
}

2、导入

ES6 Module中使用import导入模块

整体导入

import * as name from <myModule>;

混合导入---导入一个默认导入和一个命名导入

目前很少JS引擎能直接支持 ES6 标准，因此 Babel 的做法实际上是将不被支持的import翻译成目前已被支持的require。

三、Commonjs和ES6 Module 区别

1、动态和静态

Commonjs和ES6 Module 最本质的区别是Commonjs对于模块依赖的解决是“动态的”，而ES6Module是“静态的”。

“动态”的含义是：模块依赖关系的建立发生在运行时。“静态”的含义是模块依赖关系的建立发生在代码编译阶段。

ES6Module相对于Commonjs来说具备以下优势：

（1）死代码检测和排除。使用静态工具检测那些代码未被调用，提前清除。

（2）模块变量检查。有利于模块间传递的接口或者变量是准确的。

（3）编译器优化。Commonjs等模块传出的都是一个对象，但是ES6传出的是一个变量，减少了引用层级，程序效率更高。

2、值拷贝和动态映射

在导入一个模块时，对于Commonjs来说获取的是一份导出值的拷贝，ES6中则是值得动态映射，并且这个映射是只读的。另一方面来说，Commonjs支持我们对于导出的值修改，但是ES6Module不支持修改，修改会抛出SyntaxError。

3、循环依赖

一般我们应该是要极力避免代码产生循环依赖，但有时实际工程项目中我们会遇到模块间循环依赖的问题。

下面是循环依赖的一个实例：

//b.js
const a = require('./a.js')
console.log('value of a:', a);
module.exports = 'This is b.js';

//a.js
const b = require('./b.js')
console.log('value of b:', b);
module.exports = ''This is a.js;

//index.js
require('./b.js')

这段代码是有循环依赖的，foo和bar两个模块相互依赖，我们预期输出的是：

value of a: This is a.js
value of b: This is b.js

实际输出：

value of b: {}
value of a: This is a.js

原因是当我们在执行了index.js之后，进入b.js后，执行完第一句就跳到a.js中，这时b.js就不会往下执行，而是进入a.js，但a.js中有循环依赖，

最硬核最关键的点的来了，由于我们知道require如果导出过一次，第二次就不会再导入，所以直接导出b.js的值，这时b.js的值为{}，继续执行a.js，所以结果就是我们看到的实际输出。

我们用ES6Module改写来解决这个循环引用的问题：

//b.js
import a from './a.js';
console.log('value of a:', a);
exports default 'This is b.js';

//a.js
import b from './b.js';
console.log('value of b:', b);
exports default 'This is a.js;

//index.js
import b from './b.js';

实际输出：

value of b: undefined
value of a: This is a.js

我们如果想要实现想要的结果必须在内部重新指定导出值

//b.js
import a from './a.js';
function b(cur){
    console.log(cur + ' is b.js');
    a('b.js')
}
exports default b;

//a.js
import b from './b.js';
function a(cur){
    if(!invoked){
        cur = true;
        console.log(cur + ' is a.js');
        b('a.js')
    }
}
exports default a;

//index.js
import b from './b.js';
b('index.js');

因为ES6代码import发生在编译期，所以我们import时并没有代码运行，编译器将我们所有的函数都绑定。等到运行期后，直接运行b() -> a()->b()

执行结果如下：

index.js is b.js
b.js is a.js
a.js is b.js