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JavaScript模块化 --- Commonjs、AMD、CMD、ES6 modules

2017.08.25 11:49 12345浏览

随着前端js代码复杂度的提高,JavaScript模块化这个概念便被提出来,前端社区也不断地实现前端模块化,直到es6对其进行了规范,下面就介绍JavaScript模块化

JavaScript模块化是如何一步一步地发展起来的,并且也会主要对这些模块化方式做一个简单的比较。

  

第一阶段:无模块化

JavaScript最初的作用仅仅是验证表单,后来会添加一些动画,但是这些js代码很多在一个文件中就可以完成了,所以,我们只需要在html文件中添加一个script标签

后来,随着前端复杂度提高,为了能够提高项目代码的可读性可扩展性等,我们的js文件逐渐多了起来,不再是一个js文件就可以解决的了,而是把每一个js文件当做一个模块。那么,这时的js引入方式是怎样的呢?大概是下面这样:

    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="jquery.js"></script>
  <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="jquery_scroller.js"></script>
  <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="main.js"></script>
  <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="other1.js"></script>
  <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="other2.js"></script>
  <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="other3.js"></script>

即简单的将所有的js文件统统放在一起。但是这些文件的顺序还不能出错,比如jquery需要先引入,才能引入jquery插件,才能在其他的文件中使用jquery。

优点:

相比于使用一个js文件,这种多个js文件实现最简单的模块化的思想是进步的。 

缺点:

污染全局作用域。 因为每一个模块都是暴露在全局的,简单的使用,会导致全局变量命名冲突,当然,我们也可以使用命名空间的方式来解决。
对于大型项目,各种js很多,开发人员必须手动解决模块和代码库的依赖关系,后期维护成本较高。
依赖关系不明显,不利于维护。 比如main.js需要使用jquery,但是,从上面的文件中,我们是看不出来的,如果jquery忘记了,那么就会报错。

第二阶段: CommonJS规范

CommonJS就是一个JavaScript模块化的规范,该规范最初是用在服务器端的node的,前端的webpack也是对CommonJS原生支持的。

根据这个规范,每一个文件就是一个模块,其内部定义的变量是属于这个模块的,不会对外暴露,也就是说不会污染全局变量。

CommonJS的核心思想就是通过 require 方法来同步加载所要依赖的其他模块,然后通过 exports 或者 module.exports 来导出需要暴露的接口。如下所示:

// a.js
var x = 5;
var addX = function (value) {
  return value + x;
};
module.exports.x = x;
module.exports.addX = addX;

这里的a.js就是一个CommonJS规范的模块了。 这里的module就代表了这个模块,module的exports属性就是对外暴露的接口,可以对外导出外部可以访问的变量,比如这里的xaddX

exports 是对 module.exports 的引用。比如我们可以认为在一个模块的顶部有这句代码:

exports = module.exports

所以,我们不能直接给exports赋值,比如number、function等。

然后我们就可以在其他模块中引入这个模块使用了:

vara = require('./a.js');
console.log(example.x); // 5
console.log(example.addX(1)); // 6

这里的require就会获取到a.js所暴露的module.exports变量,然后就可以使用其暴露的x和addX了。
优点:

CommonJS规范在服务器端率先完成了JavaScript的模块化,解决了依赖、全局变量污染的问题,这也是js运行在服务器端的必要条件。
缺点:

此文主要是浏览器端js的模块化, 由于 CommonJS 是同步加载模块的,在服务器端,文件都是保存在硬盘上,所以同步加载没有问题,但是对于浏览器端,需要将文件从服务器端请求过来,那么同步加载就不适用了,所以,CommonJS是不适用于浏览器端的。

第三阶段: AMD规范

之前提到: CommonJS规范加载模块是同步的,也就是说,只有加载完成,才能执行后面的操作。AMD规范则是非同步加载模块,允许指定回调函数。由于Node.js主要用于服务器编程,模块文件一般都已经存在于本地硬盘,所以加载起来比较快,不用考虑非同步加载的方式,所以CommonJS规范比较适用。但是,如果是浏览器环境,要从服务器端加载模块,这时就必须采用非同步模式,因此浏览器端一般采用AMD规范。而AMD规范的实现,就是大名鼎鼎的require.js了。

AMD标准中,定义了下面两个API:

   1.require([module], callback)

   2. define(id, [depends], callback)

即通过define来定义一个模块,然后使用require来加载一个模块。 并且,require还支持CommonJS的模块导出方式。

定义alert模块:

define(function () {
    var alertName = function (str) {
      alert("I am " + str);
    }
    var alertAge = function (num) {
      alert("I am " + num + " years old");
    }
    return {
      alertName: alertName,
      alertAge: alertAge
    };
  });

引入模块:

require(['alert'], function (alert) {
  alert.alertName('JohnZhu');
  alert.alertAge(21);
});

但是,在使用require.js的时候,我们必须要提前加载所有的依赖,然后才可以使用,而不是需要使用时再加载。
优点:

适合在浏览器环境中异步加载模块。可以并行加载多个模块。
缺点:

提高了开发成本,并且不能按需加载,而是必须提前加载所有的依赖。

第四阶段:CMD规范

CMD规范是阿里的玉伯提出来的,实现js库为sea.js。 它和requirejs非常类似,即一个js文件就是一个模块,但是CMD的加载方式更加优秀,是通过按需加载的方式,而不是必须在模块开始就加载所有的依赖。如下:

define(function(require, exports, module) {
  var $ = require('jquery');
  var Spinning = require('./spinning');
  exports.doSomething = ...
  module.exports = ...
})

优点:
同样实现了浏览器端的模块化加载。
可以按需加载,依赖就近。

缺点:
依赖SPM打包,模块的加载逻辑偏重。

其实,这时我们就可以看出AMD和CMD的区别了,前者是对于依赖的模块提前执行,而后者是延迟执行。 前者推崇依赖前置,而后者推崇依赖就近,即只在需要用到某个模块的时候再require。 如下:

// AMD
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()    
   ...
});
// 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()
   // ... 
});
第五阶段: ES6模块化

之前的几种模块化方案都是前端社区自己实现的,只是得到了大家的认可和广泛使用,而ES6的模块化方案是真正的规范。 在ES6中,我们可以使用 import 关键字引入模块,通过 export 关键字导出模块,功能较之于前几个方案更为强大,也是我们所推崇的,但是由于ES6目前无法在浏览器中执行,所以,我们只能通过babel将不被支持的import编译为当前受到广泛支持的 require。

虽然目前import和require的区别不大,但是还是推荐使用使用es6,因为未来es6必定是主流,对于代码的迁移成本还是非常容易的。 如:

  import store from '../store/index'
  import {mapState, mapMutations, mapActions} from 'vuex'
  import axios from '../assets/js/request'
  import util from '../utils/js/util.js'

  export default {
    created () {
      this.getClassify(); 

      this.RESET_VALUE();
      console.log('created' ,new Date().getTime());

    }
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