关于前端:前端工程化之模块化

模块化的背景

• 前端模块化是一种规范，不是实现
• 了解模块化是了解前端工程化的前提
• 前端模块化是前端我的项目规模化的必然结果

什么是前端模块化?

前端模块化就是将简单程序依据标准拆分成若干模块，一个模块包含输出和输入。而且模块的外部实现是公有的，它通过对外裸露接口与其余模块通信，而不是间接调用。当初在 HTML 文件中能够援用的 script 包含脚本和模块，其中模块具备更高的开发效率(可读性强、复用性高)，而脚本具备更高的页面性能，因为模块绝对文件多，加载速度慢。须要留神的是模块在浏览器中运行会存在兼容性的问题，在 script 申明 type=”module” 即可应用 ES Module 模块化标准。

模块化的进化过程

1. 全局 function 模式，将不同的性能封装成不同的函数，缺点是容易引发全局命名抵触。比方刚开始在一个 js 文件中中定义一个一个的函数作为模块，然而这些函数挂载 windows 上的，净化全局作用域，我在另一个 js 文件中定义同名的函数就会导致命名抵触，而且无奈治理模块依赖关系，进而早起模块化齐全依附约定。

    function api(){
        return {
            data:{
                a:1,
                b:2
            }
        }
    }

2. 全局 namespace 模式，约定每个模块裸露一个全局对象，所有的模块成员裸露在对象下，毛病是内部可能批改模块外部数据。将函数放在对象模块中挂载到 window 上，然而这样内部也能批改对象外部的属性。

var __Module={api(){
        return {
            data:{
                a:1,
                b:2
            }
        }
    }
}

那么咱们能够通过函数作用域加闭包的个性来解决。

3. IIFE 模式，将模块成员放在函数公有作用域中，通过自执行函数创立闭包，对于裸露给内部的成员通过挂载到全局对象这种形式实现。这种形式实现了公有成员的概念，缺点是无奈解决模块间相互依赖问题。

(function(){
    var a =1;
    function getA(){return a;}
    function setA(a){window.__module.a = a;}
    window.__module = {
        a,
        getA,
        setA
    }
})();

4. IIFE 模式加强，反对传入自定义依赖，缺点是多依赖传入时，代码浏览艰难，无奈反对大规模的模块化开发，无特定语法反对，代码简陋。

(function(global){
    var a =1;
    function getA(){return a;}
    function setA(a){window.__module.a = a;}
    global.__Module_API = {
        a,
        getA,
        setA
    }
})(window)

(function(global,moduleAPI){
    global.__Module = {setA:moduleApi.setA}
})(window,window.__Module_API)

以上就是晚期没有工具和标准的状况下对模块化的落地形式。

通过约定的形式去做模块化，不同的开发者和我的项目会有不同的差别，咱们就须要一个规范去标准模块化的实现形式。针对与模块加载的形式，以上办法都是通过 script 标签手动引入的形式，模块加载不受代码的管制，工夫久了保护会十分麻烦。那么就须要一个模块化的规范和主动加载模块的根底库。

CommonJS 标准

介绍

CommonJS 标准是 Node.js 默认模块标准，他规定了每个文件就是一个模块，每个模块有本人的作用域，它的模块加载采纳同步加载形式，加载模块的时候必须模块加载实现后再执行后续的代码。它通过 require 来加载模块，通过 exports 或 module.exports 输出模块。

特点

• 所有代码都运行在模块作用域，不会净化全局作用域
• 模块能够屡次加载，第一次加载时会运行模块，模块输入后果会被缓存，再次加载时，会从缓存后果中间接读取模块输入后果
• 模块加载的程序是依照其在代码中呈现的程序
• 模块输入的值是值得拷贝，相似 IIFE 计划中的外部变量

打包

CommonJS 要想在浏览器中应用的话须要应用 browserify 来打包。

browserify 打包原理次要是：通过自执行函数实现模块化，将每个模块编号，存入一个对象，每个模块标记依赖模块。它外部实现了 require 办法，外围是通过 call 办法调用模块，并传入 require、module、exports 办法，通过 module 存储模块信息，通过 exports 存储模块输入信息。

AMD 标准

AMD(Asynchronous Module Definition)标准采纳异步加载模块，容许指定回调函数。Node 模块通常都位于本地，加载速度快，所以实用于同步加载，然而在浏览器运行环境中，用同步加载会阻塞浏览器渲染，所以在浏览器环境中，模块须要申请获取，实用于异步加载。因而就诞生了 AMD 标准，用于异步加载，其中 require.js 就是 AMD 的一个具体实现库。目前不论是 CMD 或是 AMD 用的都很少，在 Node 开发中通常用 CommonJS 标准，在浏览器中用 ES Module 标准。

援用了 require.js 之后，它会全局定义一个 define 函数和 require 函数，所有的模块要用 define 去定义。define 有三个参数：第一个模块名，第二个是数组用于申明模块依赖项，第三个是一个函数，函数参数与第二个参数依赖项一一对应，每一个参数为依赖项导出的成员。函数的作用能够了解为以后模块提供公有的空间，如果要向外导出成员能够通过 return 来实现。

define('module1',['jquery','./module2'],function($,module2){return {}
});

而 require 函数则用来加载模块，当调用 require 函数的时候，其外部会主动创立 script 标签来发送脚本文件的申请，并执行绝对应的模块代码。

require(['./module1'],function (module1){module1.start();
})

目前绝大部分第三方库都反对 AMD 标准，然而因为要应用频繁应用 require、define 导致 AMD 应用起来绝对简单。另外如果模块代码划分的很粗疏，那么在同一个页面中，JS 文件的申请次数绝对多，导致页面效率低下。

CMD 标准

CMD 标准整合了 CommonJS 和 AMD 的长处，通过异步加载模块。CMD 专门用于浏览器端，其中淘宝的 sea.js 就是 CMD 标准的一个具体实现库。

//CMD 标准，相似 CommonJS 标准
define(function(require,exports,module){
    // 通过 require 引入依赖
    var $ = require('jquery')
    // 通过 exports 或者 module.exports 对外裸露成员
    module.exports = function(){}
})

ESModule 标准

目前模块化标准规范曾经十分成熟对立了，在 Node.js 中遵循 CommonJS 组织模块，在浏览器端应用 ESModule 标准。目前前端模块化根本对立为 CommonJS + ESModule 标准。

ESModule 标准是目前利用最为宽泛的模块化标准，它的设计理念是在编译时就确定模块依赖关系及输入输出。而 CommonJS 和 AMD 因为采纳闭包的模式必须在运行时能力确定依赖和输出、输入。ESM 通过 import 加载模块，通过 export 输出模块。

应用 ESModule，通过给 script 标签增加 type=module 属性，就能够以 ESModule 的规范执行 JS 代码。

<script type="module"></script>

ESModule 有如下几个个性：

• ESM 主动采纳严格模式，疏忽 ’use strict’
• 每个 ESM 都是运行在独自的公有作用域中
• 在 ESM 中内部的 JS 模块是通过 CORS 的形式申请的
• ESM 的 script 标签会提早执行脚本，等同于 defer 属性

留神

在 ESM 中 export {}它只是导出成员的语法，不是导出字面量对象，import {} from 'xxx'，也是语法，不是解构对象，如果想导出对象能够应用 export default {}，应用import xxx from 'xxx' 获取对象。其次通过 export {name} 导出的 name 值是援用的不是拷贝，它的值会受到导出模块外部批改的影响，而且 name 只是可读不能批改。

导入模块的用法

1. 援用门路必须是残缺的文件名称不能省略 .js 扩展名，相对路径要是用./，能够应用绝对路径和 url 的形式。

import {name} from './module.js';
import {name} from '/xxx/module.js';
import {name} from 'http://localhost:3000/module.js';

2. 加载模块，并不导出成员

import './xxx.js';

3. 应用 * 的形式提取所有的模块，应用 as 寄存在对象中

import * as mod from './xxx.js';

4. 应用 import 函数，在运行阶段动静导入模块

import('./xxx.js').then((module)=>{console.log(module);
});

5. 同时导出命名成员和默认成员

//a.js
...
export {name,age}
export default 'title'

//b.js
import {name,age,default as title} from './a.js';
// 或者
import title,{name,age} from './a.js';

导出模块的用法

通过 export 将目录下散落的模块在 index 文件中导出，不便内部应用

export {name,age} from './module.js';

如果要应用 commonjs 标准的话就要将对应的 js 文件改为 .cjs 后缀名。

Node.js 新版本反对

在 Node.js 新版本中，在 package.json 中增加 type="module" 字段就能够应用 ESModule 标准了。

CommonJS 和 ESModule 标准比照

• CommonJS 模块输入的是值得拷贝，ES6 模块输入的是值得引用
• CommonJS 模块是运行时加载，ES6 模块是编译时输入接口
• CommonJS 是单个值导出，ES6 Module 能够导出多个
• CommonJS 是同步加载，ES6 Module 是反对异步加载，通过 import()来实现
• CommonJS 的 this 是以后模块，ES6 Module 的 this 是 undefined
• CommonJS 和 ES6 Module 的语法不同
• CommonJS 是 Node.js 默认采纳的模块化标准，Node14 后默认反对 ESM。ESM 是浏览器默认采纳的模块化标准。

模块打包工具

模块化解决了咱们在简单利用当中的代码组织问题，然而随着引入模块化，又产生了新的问题。例如以下问题：

• ES Modules 存在环境兼容问题
• 通过模块化的形式划分的模块文件比拟多，且网络申请频繁
• 所有的前端资源都须要模块化，不仅仅是 JS 须要模块化，像 html 和 css 都须要模块化

针对第一个问题，咱们须要一个工具将代码进行编译，在开发阶段将新个性的代码转换为兼容绝大多数环境的代码。

针对第二个问题，将模块化的文件打包到一块。

针对第三个问题，将其余资源通过代码的形式进行管制，对立去保护。

针对以上问题就须要模块打包工具来解决，例如 webpack、parcel 和 rollup。

通过应用 webpack 就能够将零散的代码打包到 js 文件中，对于那些有环境兼容问题的代码就能够通过模块加载器 loader 去做兼容转换，他还具备代码拆分的能力，能够按咱们的须要去打包，不必放心将所有的代码打包到一块，导致文件比拟大的问题。咱们能够将利用加载过程中首次运行所必须的模块打包到一起，其余的模块独自寄存，等到利用运行过程中须要某个模块，再异步加载这个模块，从而实现增量加载或者渐进式加载。

对于资源文件 webpack 反对在 JS 中以模块化的形式去载入任意类型的资源文件。打包工具解决的是前端整体的模块化，并不单指 JavaScript 模块化。

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