WEB 前端模块化都有什么?

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了WEB 前端模块化都有什么?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前言

说到前端模块化,你第一时间能想到的是什么?Webpack?ES6 Module?还有吗?我们一起来看一下下图。

相信大伙儿对上图的单词都不陌生,可能用过、看过或者是只是听过。那你能不能用一张图梳理清楚上述所有词汇之间的关系呢?我们日常编写代码的时候,又和他们之间的谁谁谁有关系呢?

一、千丝万缕

为了更贴合我们的日常开发场景(前后端分离),我们尝试先从不同平台的维度区分,作为本文的切入点。

1. 根据平台划分

平台 规范 特性
浏览器 AMD、CMD 存在网络瓶颈,使用异步加载
非浏览器 CommonJS 直接操作 IO,同步加载

可以看到我们非常暴力的以是不是浏览器作为划分标准。仔细分析一下,他们之间最大的差异在于其特性上,是否存在瓶颈。 例如说网络性能瓶颈,每个模块的请求都需要发起一次网络请求,并等待资源下载完成后再进行下一步操作,那整个用户体验是非常糟糕的。 根据该场景,我们简化一下,以同步加载和异步加载两个维度进行区分。

特性 规范
同步加载 CommonJS
异步加载 AMD、CMD

2. AMD、CMD 两大规范

先忽略 CommonJS,我们先介绍下,曾经一度盛行的 AMD、CMD 两大规范。

规范 约束条件 代表作
AMD 依赖前置 requirejs
CMD 就近依赖 seajs

AMD、CMD 提供了封装模块的方法,实现语法上相近,甚至于 requirejs 在后期也默默支持了 CMD 的写法。我们用一个例子,来讲清楚这两个规范之间最大的差异:依赖前置和就近依赖。

AMD:

 
   
   
 
  1. // hello.js

  2. define(function() {

  3.    console.log('hello init');

  4.    return {

  5.        getMessage: function() {

  6.            return 'hello';

  7.        }

  8.    };

  9. });

  10. // world.js

  11. define(function() {

  12.    console.log('world init');

  13. });

  14. // main

  15. define(['./hello.js', './world.js'], function(hello) {

  16.    return {

  17.        sayHello: function() {

  18.            console.log(hello.getMessage());

  19.        }

  20.    };

  21. });

  22. // 输出

  23. // hello init

  24. // world init

CMD:

 
   
   
 
  1. // hello.js

  2. define(function(require, exports) {

  3.    console.log('hello init');

  4.    exports.getMessage = function() {

  5.        return 'hello';

  6.    };

  7. });

  8. // world.js

  9. define(function(require, exports) {

  10.    console.log('world init');

  11.    exports.getMessage = function() {

  12.        return 'world';

  13.    };

  14. });

  15. // main

  16. define(function(require) {

  17.    var message;

  18.    if (true) {

  19.        message = require('./hello').getMessage();

  20.    } else {

  21.        message = require('./world').getMessage();

  22.    }

  23. });

  24. // 输出

  25. // hello init

结论: CMD 的输出结果中,没有打印"world init"。但是,需要注意的是,CMD 没有打印"world init"并是不 world.js 文件没有加载。AMD 与 CMD 都是在页面初始化时加载完成所有模块,唯一的区别就是就近依赖是当模块被 require 时才会触发执行。

requirejs 和 seajs 的具体实现在这里就不展开阐述了,有兴趣的同学可以到官网了解一波,毕竟现在使用 requirejs 和 seajs 的应该很少了吧。

3. CommonJS

回到 CommonJS,写过 NodeJS 的同学对它肯定不会陌生。CommonJS 定义了,一个文件就是一个模块。在 node.js 的实现中,也给每个文件赋予了一个 module 对象,这个对象包括了描述当前模块的所有信息,我们尝试打印 module 对象。

 
   
   
 
  1. // index.js

  2. console.log(module);

  3. // 输出

  4. {

  5.    id: '/Users/x/Documents/code/demo/index.js',

  6.    exports: {},

  7.    parent: { module }, // 调用该模块的模块,可以根据该属性查找调用链

  8.    filename: '/Users/x/Documents/code/demo/index.js',

  9.    loaded: false,

  10.    children: [...],

  11.    paths: [...]

  12. }

  13. 复制代码

也就是说,在 CommonJS 里面,模块是用对象来表示。我们通过“循环加载”的例子进行来加深了解。

 
   
   
 
  1. // a.js

  2. exports.x = 'a1';

  3. console.log('a.js ', require('./b.js').x);

  4. exports.x = 'a2';

  5. //b.js

  6. exports.x = 'b1';

  7. console.log('b.js ', require('./a.js').x);

  8. exports.x = 'b2';

  9. //main

  10. console.log('index.js', require('./a.js').x);

  11. // 输出

  12. b.js  a1

  13. a.js  b2

  14. index.js  a2

  15. 复制代码

我们的理论依据是模块对象,根据该依据我们进行如下分析。

 
   
   
 
  1. 1 a.js准备加载,在内存中生成module对象moduleA

  2. 2 a.js执行exports.x = 'a1'; moduleAexports属性中添加x

  3. 3 a.js执行console.log('a.js', require('./b.js').x); 检测到require关键字,开始加载b.jsa.js执行暂停

  4. 4 b.js准备加载,在内存中生成module对象moduleB

  5. 5 b.js执行exports.x = 'b1'; moduleBexports属性中添加x

  6. 6 b.js执行console.log('b.js', require('./a.js').x); 检测到require关键字,开始加载a.jsb.js执行暂停

  7. 7 检测到内存中存在a.jsmodule对象moduleA,于是可以将第6步看成console.log('b.js', moduleA.x); 在第二步中moduleA.x赋值为a1,于是输出b.js, a1

  8. 8 b.js继续执行,exports.x = 'b2',改写moduleBexportsx属性

  9. 9 b.js执行完成,回到a.js,此时同理可以将第3步看成console.log('a.js', modulerB.x); 输出了a.js, b2

  10. 10 a.js继续执行,改写exports.x = 'a2'

  11. 11 输出index.js a2

至此,“CommonJS 的模块,是一个对象。”这个概念大伙儿应该能理解吧?

回到这个例子,例子里面还出现了一个保留字 exports。其实 exports 是指向 module.exports 的一个引用。举个例子可以说明他们两个之间的关系。

 
   
   
 
  1. const myFuns = { a: 1 };

  2. let moduleExports = myFuns;

  3. let myExports = moduleExports;

  4. // moduleExports 重新指向

  5. moduleExports = { b: 2 };

  6. console.log(myExports);

  7. // 输出 {a : 1}

  8. // 也就是说在module.exports被重新复制时,exports与它的关系就gg了。解决方法就是重新指向

  9. myExports = modulerExports;

  10. console.log(myExports);

  11. // 输出 { b: 2 }

  12. 复制代码

4. ES6 module

对 ES6 有所了解的同志们应该都清楚,web 前端模块化在 ES6 之前,并不是语言规范,不像是其他语言 java、php 等存在命名空间或者包的概念。上文提及的 AMD、CMD、CommonJS 规范,都是为了基于规范实现的模块化,并非 javascript 语法上的支持。 我们先简单的看一个 ES6 模块化写法的例子:

 
   
   
 
  1. // a.js

  2. export const a = 1;

  3. // b.js

  4. export const b = 2;

  5. // main

  6. import { a } from './a.js';

  7. import { b } from './b.js';

  8. console.log(a, b);

  9. //输出 1 2

  10. 复制代码

emmmm,没错,export 保留字看起来是不是和 CommonJS 的 exports 有点像?我们尝试  下从保留字对比 ES6 和 CommonJS。

保留字 CommonJS ES6
require 支持 支持
export / import 不支持 支持
exports / module.exports 支持 不支持

好吧,除了 require 两个都可以用之外,其他实际上还是有明显差别的。那么问题来了,既然 require 两个都可以用,那这两个在 require 使用上,有差异吗?

我们先对比下 ES6 module 和 CommonJS 之间的差异。


模块输出 加载方式
CommonJS 值拷贝 对象
ES6 引用(符号链接) 静态解析

又多了几个新颖的词汇,我们先通过例子来介绍一下值拷贝和引用的区别。

 
   
   
 
  1. // 值拷贝 vs 引用

  2. // CommonJS

  3. let a = 1;

  4. exports.a = a;

  5. exports.add = () => {

  6.    a++;

  7. };

  8. const { add, a } = require('./a.js');

  9. add();

  10. console.log(a); // 1

  11. // ES6

  12. export const a = 1;

  13. export const add = () => {

  14.    a++;

  15. };

  16. import { a, add } from './a.js';

  17. add();

  18. console.log(a); // 2

  19. // 显而易见CommonJS和ES6之间,值拷贝和引用的区别吧。

静态解析,什么是的静态解析呢?区别于 CommonJS 的模块实现,ES6 的模块并不是一个对象,而只是代码集合。也就是说,ES6 不需要和 CommonJS 一样,需要把整个文件加载进去,形成一个对象之后,才能知道自己有什么,而是在编写代码的过程中,代码是什么,它就是什么。

PS:

  1. 目前各个浏览器、node.js 端对 ES6 的模块化支持实际上并不友好,更多实践同志们有兴趣可以自己搞一波。

  2. 在 ES6 中使用 require 字样,静态解析的能力将会丢失!

5. UMD

模块化规范中还有一个 UMD 也不得不提及一下。什么是 UMD 呢?

 
   
   
 
  1. UMD = AMD + CommonJS

没错,UMD 就是这么简单。常用的场景就是当你封装的模块需要适配不同平台(浏览器、node.js),例如你写了一个基于 Date 对象二次封装的,对于时间的处理工具类,你想推广给负责前端页面开发的 A 同学和后台 Node.js 开发的 B 同学使用,你是不是就需要考虑你封装的模块,既能适配 Node.js 的 CommonJS 协议,也能适配前端同学使用的 AMD 协议?

二、工具时代

1. webpack

webpack 兴起之后,什么 AMD、CMD、CommonJS、UMD,似乎都变得不重要了。因为 webpack 的模块化能力真的强。

webpack 在定义模块上,可以支持 CommonJS、AMD 和 ES6 的模块声明方式,换句话说,就是你的模块如果是使用 CommonJS、AMD 或 ES6 的语法写的,webpack 都支持!我们看下例子:

 
   
   
 
  1. //say-amd.js

  2. define(function() {

  3.    'use strict';

  4.    return {

  5.        sayHello: () => {

  6.            console.log('say hello by AMD');

  7.        }

  8.    };

  9. });

  10. //say-commonjs.js

  11. exports.sayHello = () => {

  12.    console.log('say hello by commonjs');

  13. };

  14. //say-es6.js

  15. export const sayHello = () => {

  16.    console.log('say hello in es6');

  17. };

  18. //main

  19. import { sayHello as sayInAMD } from './say-amd';

  20. import { sayHello as sayInCommonJS } from './say-commonjs';

  21. import { sayHello as sayInES6 } from './say-es6';

  22. sayInAMD();

  23. sayInCommonJS();

  24. sayInES6();

不仅如此,webpack 识别了你的模块之后,可以将其打包成 UMD、AMD 等等规范的模块重新输出。例如上文提及到的你需要把 Date 模块封装成 UMD 格式。只需要在 webpack 的 output 中添加 libraryTarget: 'UMD'即可。

2. more...

总结

回到开始我们提出的问题,我们尝试使用一张图汇总上文提及到的一溜模块化相关词汇。

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以上是关于WEB 前端模块化都有什么?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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