谈谈node.js中的模块系统
Node.js的模块
JavaScript做为一门为网页添加交互功能的简单脚本语言问世，在诞生时并不包含模块系统，随着JavaScript解决问题越来越复杂，把所有代码写在一个文件内，用function区分功能单元已经不能支撑复杂应用开发了，ES6带来了大部分高级语言都有的class和module，方便开发者组织代码
import_from'lodash';
classFun{}
exportdefaultFun;
上面三行代码展示了一个模块系统最重要的两个要素import和export
1.export用于规定模块的对外接口
2.import用于输入其他模块提供的功能
而在ES6之前，社区出现了很多模块加载方案，最主要的有CommonJS和AMD两种，Node.js诞生早于ES6，模块系统使用的是类似CommonJS的实现，遵从几个原则
1.一个文件是一个模块，文件内的变量作用域都在模块内
2.使用module.exports对象导出模块对外接口
3.使用require引入其它模块
circle.js
const{PI}=Math;
module.exports=functionarea(r){
PI*r**2;
};
上面代码就实现了Node.js的一个模块，模块没有依赖其它模块，导出了方法area计算圆的面积
test.js
constarea=require('./circle.js');
console.log(`半径为4的圆的面积是${area(4)}`);
模块依赖了circle.js，使用其对外暴露的area方法，计算圆的面积
module.exports
模块对外暴露接口使用module.exports，常见的有两种用法：为其添加属性或赋值到新对象
test.js
//添加属性
module.exports.prop1=xxx;
module.exports.funA=xxx;
module.exports.funB=xxx;
//赋值到全新对象
module.exports={
prop1,
funA,
funB,
};
两种写法是等价的，使用时候没区别
constmod=require('./test.js');
console.log(mod.prop1);
console.log(mod.funA());
还有另外一种直接使用exports对象的方法，但是只能对其添加属性，不能赋值到新对象，后面会介绍原因
//正确的写法：添加属性
exports.prop1=xxx;
exports.funA=xxx;
exports.funB=xxx;
//赋值到全新对象
module.exports={
prop1,
funA,
funB,
};
require('id')
模块类型
require用法比较简单，id支持模块名和文件路径两种类型
模块名
constfs=require('fs');
const_=require('lodash');
示例中的fs、lodash都是模块名，fs是Node.js内置的核心模块，lodash是通过npm安装到node_modules下的第三方模块，如果出现重名，优先使用系统内置模块
因为一个项目内可能会包含多个node_modules文件夹（Node.js比较失败的设计），第三方模块查找过程会遵循就近原则逐层上溯（可以在程序中打印module.paths查看具体查找路径），直到根据NODE_PATH环境变量查找到文件系统根目录，具体过程可以参考官方文档
此外，Node.js还会搜索以下的全局目录列表：
- $HOME/.node_modules
- $HOME/.node_libraries
- $PREFIX/lib/node
其中$HOME是用户的主目录，$PREFIX是Node.js里配置的node_prefix。强烈建议将所有的依赖放在本地的node_modules目录，这样将会更快地加载，且更可靠
文件路径
模块还可以可以使用文件路径加载，这是项目内自定义模块的通用加载方式，路径可以省略拓展名，会按照.js、.json、.node顺序尝试
- 以'/'为前缀的模块是文件的绝对路径，按照系统路径查找模块
- 以'./'为前缀的模块是相对于当前调用require方法的文件，不受后续模块在哪里被使用到影响
单次加载&循环依赖
模块在第一次加载后会被缓存到Module._cache，如果每次调用require('foo')都解析到同一文件，则返回相同的对象，同时多次调用require(foo)不会导致模块的代码被执行多次。Node.js根据实际的文件名缓存模块，因此从不同层级目录引用相同模块不会重复加载。
理解的模块单次加载机制方便我们理解模块循环依赖后的现象
a.js
console.log('a开始');
exports.done=false;
constb=require('./b.js');
console.log('在a中，b.done=%j',b.done);
exports.done=true;
console.log('a结束');
b.js
console.log('b开始');
exports.done=false;
consta=require('./a.js');
console.log('在b中，a.done=%j',a.done);
exports.done=true;
console.log('b结束');
main.js
console.log('main开始');
consta=require('./a.js');
constb=require('./b.js');
console.log('在main中，a.done=%j，b.done=%j',a.done,b.done);
当main.js加载a.js时，a.js又加载b.js,此时，b.js会尝试去加载a.js
为了防止无限的循环会返回一个a.js的exports对象的未完成的副本给b.js模块，然后b.js完成加载，并将exports对象提供给a.js模块
因此示例的输出是
main开始
a开始
b开始
在b中，a.done=false
b结束
在a中，b.done=true
a结束
在main中，a.done=true，b.done=true
看不懂上面的过程也没关系，日常工作根本用不到，即使看懂了也不要在项目中使用循环依赖！
工作原理
Node.js每个文件都是一个模块，模块内的变量都是局部变量，不会污染全局变量，在执行模块代码之前，Node.js会使用一个如下的函数封装器将模块封装
(function(exports,require,module,__filename,__dirname){
//模块的代码实际上在这里
});
- __filename：当前模块文件的绝对路径
- __dirname：当前模块文件据所在目录的绝对路径
- module：当前的模块实例
- require：加载其它模块的方法，module.require的快捷方式
- exports：导出模块接口的对象，module.exports的快捷方式
回头看看最开始的问题，为什么exports对象不支持赋值为其它对象？把上面函数添加一句exports对象来源就很简单了
constexports=module.exports;
(function(exports,require,module,__filename,__dirname){
//模块的代码实际上在这里
});
其它模块require到的肯定是模块的module.exports对象，如果吧exports对象赋值给其它对象，就和module.exports对象断开了连接，自然就没用了
在Node.js中使用ESModule
随着ES6使用越来越广泛，Node.js也支持了ES6Module，有几种方法
babel构建
使用babel构建是在v12之前版本最简单、通用的方式，具体配置参考@babel/preset-env
.babelrc
{
"presets":[
["@babel/preset-env",{
"targets":{
"node":"8.9.0",
"esmodules":true
}
}]
]
}
原生支持
在v12后可以使用原生方式支持ESModule
- 开启--experimental-modules
- 模块名修改为.mjs（强烈不推荐使用）或者package.json中设置"type":module
这样Node.js会把js文件都当做ESModule来处理，更多详情参考官方文档
以上就是谈谈node.js中的模块系统的详细内容，更多关于node.js模块的资料请关注毛票票其它相关文章！
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