前端模块化

2023年1月11日 147次阅读 来源: 徐国军_plus

1、为什么需要模块化

在JavaScript发展初期就是为了实现简单的页面交互逻辑，网页结构并不复杂，早期简单的网页结构是类似这样的：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title></title>
    <link rel="dns-prefetch" href="xxx.css">
    <script type="text/javascript" src="xxx.js"></script>
    ...
</head>
<body>
    ... 
</body>
</html>

但随着互联网的网速发展，浏览器性能得到了极大的提升，很多页面逻辑迁移到了客户端（表单验证等），随着web2.0时代的到来，Ajax技术得到广泛应用，jQuery等前端库层出不穷，前端代码日益膨胀。网页结构越来越复杂，举个简单的例子：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title></title>
    <link rel="dns-prefetch" href="xxx.css">
    ...
</head>
<body>
    ... 

    <script type="text/javascript" src="a.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="b.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="c.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="d.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="e.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="f.js"></script>
</body>
</html>

不同的js文件,彼此依赖,先不说里面的变量命名是否会冲突之类的问题.光是这个页面的书写顺序就不能乱,如果错了就只能GG。光靠人去维护就难免出错.现在还好只是几个,若是项目大了,团队也大了,保不齐一个人出错,可就麻烦了。而随着前端功能的愈发丰富强大,前端代码,尤其是JS也愈发膨胀,简单的规范已经不能满足项目代码的开发需求.JavaScript极其简单的代码组织规范不足以驾驭如此庞大规模的代码。

2、模块

既然JavaScript不能handle如此大规模的代码，我们可以借鉴一下其它语言是怎么处理大规模程序设计的，在Java中有一个重要带概念——package，逻辑上相关的代码组织到同一个包内，包内是一个相对独立的王国，不用担心命名冲突什么的。那么外部如果使用呢？直接import对应的package即可

import java.util.ArrayList;

遗憾的是JavaScript在设计时定位原因，没有提供类似的功能，开发者需要模拟出类似的功能，来隔离、组织复杂的JavaScript代码，我们称为模块化。

一个模块就是实现特定功能的文件，有了模块，我们就可以更方便地使用别人的代码，想要什么功能，就加载什么模块。模块开发需要遵循一定的规范，各行其是就都乱套了。

3、JavaScript模块化规范

通行的JavaScript模块规范主要有两种：CommonJS和AMD。

3.1、CommonJS

我们先从CommonJS谈起，因为在网页端没有模块化编程只是页面JavaScript逻辑复杂，但也可以工作下去，在服务器端却一定要有模块，所以虽然JavaScript在web端发展这么多年，第一个流行的模块化规范却由服务器端的JavaScript应用带来，CommonJS规范是由NodeJS发扬光大，这标志着JavaScript模块化编程正式登上舞台。

  1. 定义模块：
    根据CommonJS规范，一个单独的文件就是一个模块。每一个模块都是一个单独的作用域，也就是说，在该模块内部定义的变量，无法被其他模块读取，除非定义为global对象的属性

  2. 模块输出：
    模块只有一个出口，module.exports对象，我们需要把模块希望输出的内容放入该对象

  3. 加载模块：
    加载模块使用require方法，该方法读取一个文件并执行，返回文件内部的module.exports对象

例子：

//模块定义 myModel.js

var name = 'Byron';

function printName(){
    console.log(name);
}

function printFullName(firstName){
    console.log(firstName + name);
}

module.exports = {
    printName: printName,
    printFullName: printFullName
}

//加载模块

var nameModule = require('./myModel.js');

nameModule.printName();

不同的实现对require时的路径有不同要求，一般情况可以省略js拓展名，可以使用相对路径，也可以使用绝对路径，甚至可以省略路径直接使用模块名（前提是该模块是系统内置模块）。
仔细看上面的代码，会发现require是同步的。模块系统需要同步读取模块文件内容，并编译执行以得到模块接口。

这在服务器端实现很简单，也很自然，然而， 想在浏览器端实现问题却很多。

浏览器端，加载JavaScript最佳、最容易的方式是在document中插入script 标签。但脚本标签天生异步，传统CommonJS模块在浏览器环境中无法正常加载。

4、AMD

AMD 即Asynchronous Module Definition，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。

语法: requireJS定义了一个函数 define，它是全局变量，用来定义模块

define(id?, dependencies?, factory);

  1. id：可选参数，用来定义模块的标识，如果没有提供该参数，脚本文件名（去掉拓展名）

  2. dependencies：是一个当前模块依赖的模块名称数组

  3. factory：工厂方法，模块初始化要执行的函数或对象。如果为函数，它应该只被执行一次。如果是对象，此对象应该为模块的输出值

requireJS主要解决两个问题：

  1. 多个js文件可能有依赖关系，被依赖的文件需要早于依赖它的文件加载到浏览器

  2. js加载的时候浏览器会停止页面渲染，加载文件越多，页面失去响应时间越长

5、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requireJS，CMD有个浏览器的实现SeaJS，SeaJS要解决的问题和requireJS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。

语法： Sea.js 推崇一个模块一个文件，遵循统一的写法

define(id?, deps?, factory)

CMD推崇：

  1. 一个文件一个模块，所以经常就用文件名作为模块id

  2. CMD推崇依赖就近，所以一般不在define的参数中写依赖，在factory中写

6、AMD与CMD区别

最明显的区别就是在模块定义时对依赖的处理不同：

  1. AMD推崇依赖前置，在定义模块的时候就要声明其依赖的模块

  2. CMD推崇就近依赖，只有在用到某个模块的时候再去require

这种区别各有优劣，只是语法上的差距，而且requireJS和SeaJS都支持对方的写法。

AMD和CMD最大的区别是对依赖模块的执行时机处理不同，注意不是加载的时机或者方式不同。

很多人说requireJS是异步加载模块，SeaJS是同步加载模块，这么理解实际上是不准确的，其实加载模块都是异步的，只不过AMD依赖前置，js可以方便知道依赖模块是谁，立即加载，而CMD就近依赖，需要使用把模块变为字符串解析一遍才知道依赖了那些模块，这也是很多人诟病CMD的一点，牺牲性能来带来开发的便利性，实际上解析模块用的时间短到可以忽略。

为什么我们说两个的区别是依赖模块执行时机不同，为什么很多人认为ADM是异步的，CMD是同步的（除了名字的原因。。。）。

同样都是异步加载模块，AMD在加载模块完成后就会执行改模块，所有模块都加载执行完后会进入require的回调函数，执行主逻辑，这样的效果就是依赖模块的执行顺序和书写顺序不一定一致，看网络速度，哪个先下载下来，哪个先执行，但是主逻辑一定在所有依赖加载完成后才执行。

CMD加载完某个依赖模块后并不执行，只是下载而已，在所有依赖模块加载完成后进入主逻辑，遇到require语句的时候才执行对应的模块，这样模块的执行顺序和书写顺序是完全一致的。

这也是很多人说AMD用户体验好，因为没有延迟，依赖模块提前执行了，CMD性能好，因为只有用户需要的时候才执行的原因。

    原文作者：徐国军_plus
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/632926f78416
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