大家好，我是年年。如果被问到“CommonJS和ES Module的差别”，大略每个前端都都背出几条：一个是导出值的拷贝，一个是导出值的援用；一个是运行时加载，一个是动态编译...

这篇文章会聚焦于遇到“循环引入”时，两者的解决形式有什么不同，这篇文章会讲清：

  1. CommonJS和ES Module对于循环援用的解决原理是什么？
  2. CommonJS的module.exports和exports有什么不同？
  3. 引入模块时的门路解析规定是什么。

JavaScript的模块化

首先说说为什么会有两种模块化标准。家喻户晓，晚期的JavaScript是没有模块的概念，援用第三方包时都是把变量间接绑定在全局环境下。

以axios为例，以script标签引入时，理论是在window对象上绑定了一个axios属性。

这种全局引入的形式会导致两个问题，变量净化和依赖凌乱。

  1. 变量净化：所有脚本都在全局上下文中绑定变量，如果呈现重名时，前面的变量就会笼罩后面的
  2. 依赖凌乱：当多个脚本有相互依赖时，彼此之间的关系不明朗

所以须要应用“模块化”来对不同代码进行隔离。其实模块化标准远不止这两种，JavaScript官网迟迟没有给出解法，所以社区实现了很多不同的模块化标准，依照呈现的工夫前后有CommonJS、AMD、CMD、UMD。最初才是JavaScript官网在ES6提出的ES Module。

听着很多，但其实只用重点理解CommonJS和ES Module，一是面试根本只会问这两个，二是理论应用时用得多的也就是这两个。

CommonJS

CommonJS的发明者心愿它能让服务端和客户端通用（Common）。但如果始终从事纯前端开发，应该对它不太熟悉，因为它本来是叫ServerJS，它次要被利用于Node服务端。

该标准把每一个文件看作一个模块，首先看它的根本应用：

// index.js 导入const a = require("./a.js")console.log('运行入口模块')console.log(a)// a.js 导出exports.a = 'a模块'console.log('运行a模块');

咱们应用require函数作模块的引入，应用exports对象来做模块的导出，这里的require exports正是CommmonJS标准提供给咱们的，应用断点调试，能够看到这几个外围变量：

  1. exports 记录以后模块导出的变量
  2. module 记录以后模块的详细信息
  3. require 进行模块的导入

exports 导出

首先来看exports导出，面试常常会问的一个题目是exports和module.exports区别是什么。
两者指向同一块内存，然而应用并不是齐全等价的。

  1. 当绑定一个属性时，两者雷同

    exports.propA = 'A';module.exports.propB = 'B';

  2. 不能间接赋值给exports，也就是不能间接应用exports={}这种语法

    // 失败exports = {propA:'A'};// 胜利module.exports = {propB:'B'};

    尽管两者指向同一块内存，但最初被导出的是module.exports，所以不能间接赋值给exports。

同样的情理，只有最初间接给module.exports赋值了，之前绑定的属性都会被笼罩掉。

exports.propA = 'A';module.exports.propB = 'B';module.exports = {propC:'C'};

用下面的例子所示，先是绑定了两个属性propA和propB，接着给module.exports赋值，最初能胜利导出的只有propC。

require 导入

CommonJS的引入特点是值的拷贝，简略来说就是把导出值复制一份，放到一块新的内存中。

循环引入

接下来进入正题，CommonJS如何解决循环引入。

首先来看一个例子：入口文件援用了a模块，a模块援用了b模块，b模块却又援用了a模块。能够思考一下会输入什么.

//index.jsvar a = require('./a')console.log('入口模块援用a模块：',a)// a.jsexports.a = '原始值-a模块内变量'var b = require('./b')console.log('a模块援用b模块：',b)exports.a = '批改值-a模块内变量'// b.jsexports.b ='原始值-b模块内变量'var a = require('./a')console.log('b模块援用a模块',a)exports.b = '批改值-b模块内变量'

输入后果如下：

这种AB模块间的相互援用，本应是个死循环，然而理论并没有，因为CommonJS做了非凡解决——模块缓存。

仍旧应用断点调试，能够看到变量require上有一个属性cache，这就是模块缓存

一行行来看执行过程，

  1. 【入口模块】开始执行，把入口模块退出缓存，
  2. var a = require('./a') 执行 将a模块退出缓存，进入a模块，
  3. 【a模块】exports.a = '原始值-a模块内变量'执行，a模块的缓存中给变量a初始化，为原始值，
  4. 执行var b = require('./b')，将b模块退出缓存，进入b模块
  5. 【b模块】exports.b ='原始值-b模块内变量'，b模块的缓存中给变量b初始化，为原始值，
  6. var a = require('./a')，尝试导入a模块，发现已有a模块的缓存，所以不会进入执行，而是间接取a模块的缓存，此时打印{ a: '原始值-a模块内变量' },
  7. exports.b = '批改值-b模块内变量 执行，将b模块的缓存中变量b替换成批改值，
  8. 【a模块】console.log('a模块援用b模块：',b) 执行，取缓存中的值，打印{ b: '批改值-b模块内变量' }
  9. exports.a = '批改值-a模块内变量' 执行，将a模块缓存中的变量a替换成批改值，
  10. 【入口模块】console.log('入口模块援用a模块：',a) 执行，取缓存中的值，打印{ a: '批改值-a模块内变量' }

下面就是对循环援用的处理过程，循环援用无非是要解决两个问题，怎么防止死循环以及输入的值是什么。CommonJS通过模块缓存来解决：每一个模块都先退出缓存再执行，每次遇到require都先查看缓存，这样就不会呈现死循环；借助缓存，输入的值也很简略就能找到了。

屡次引入

同样因为缓存，一个模块不会被屡次执行，来看上面这个例子：入口模块援用了a、b两个模块，a、b这两个模块又别离援用了c模块，此时并不存在循环援用，然而c模块被援用了两次。

//index.jsvar a = require('./a')var b= require('./b')// a.jsmodule.exports.a = '原始值-a模块内变量'console.log('a模块执行')var c = require('./c')// b.jsmodule.exports.b = '原始值-b模块内变量'console.log('b模块执行')var c = require('./c')// c.jsmodule.exports.c = '原始值-c模块内变量'console.log('c模块执行')

执行后果如下：

能够看到，c模块只被执行了一次，当第二次援用c模块时，发现曾经有缓存，则间接读取，而不会再去执行一次。

门路解析规定

门路解析规定也是面试常考的一个点，或者说，为什么咱们导入时间接简略写一个'react'就正确找到包的地位。

仔细观察module这个变量，能够看到还有一个属性paths

首先把门路作一个简略分类：内置的外围模块、本地的文件模块和第三方模块。

  1. 对于外围模块，node将其曾经编译成二进制代码，间接书写标识符fs、http就能够
  2. 对于本人写的文件模块，须要用‘./’'../'结尾，require会将这种相对路径转化为实在门路，找到模块
  3. 对于第三方模块，也就是应用npm下载的包，就会用到paths这个变量，会顺次查找以后门路下的node_modules文件夹，如果没有，则在父级目录查找no_modules，始终到根目录下，找到为止。

在node_modules下找到对应包后，会以package.json文件下的main字段为准，找到包的入口，如果没有main字段，则查找index.js/index.json/index.node

ES Module

只管名为CommonJS，但并不Comomn（通用），它的影响范畴还是仅仅在于服务端。前端开发更罕用的是ES Module。

ES Module应用import命令来做导入，应用export来做导出，语法绝对比较复杂，相熟能够先跳过这一部分

  1. 一般导入、导出

    // index.mjsimport {propA, propB,propC, propD} from './a.mjs'// a.mjsconst propA = 'a';let propB = () => {console.log('b')};var propC = 'c';export { propA, propB, propC };export const propD = 'd'

    应用export导出能够写成一个对象合集，也能够是一个独自的变量，须要和import导入的变量名字一一对应

  2. 默认导入、导出

    // 导入函数import anyName from './a.mjs'export default function () { console.log(123)}// 导入对象import anyName from './a.mjs'export default {  name:'niannian';  location:'guangdong'}// 导入常量import anyName from './a.mjs'export default 1

    应用export default语法能够实现默认导出，能够是一个函数、一个对象，或者仅一个常量。默认的意思是，应用import导入时能够应用任意名称，

  3. 混合导入、导出

    // index.mjsimport anyName, { propA, propB, propC, propD } from './a.mjs'console.log(anyName,propA,propB,propC,propD)// a.mjsconst propA = 'a';let propB = () => {console.log('b')};var propC = 'c';// 一般导出export { propA, propB, propC };export const propD = 'd'// 默认导出export default function sayHello() { console.log('hello')}

  4. 全副导入

    // index.mjsimport * as resName from './a.mjs'console.log(resName)// a.mjsconst propA = 'a';let propB = () => {console.log('b')};var propC = 'c';// 一般导出export { propA, propB, propC };export const propD = 'd'// 默认导出export default function sayHello() { console.log('hello')}

后果如下

  1. 重命名导入

    // index.mjsimport {  propA  as renameA,   propB as renameB, propC as renameC , propD as renameD } from './a.mjs'const propA = 'a';let propB = () => {console.log('b')};var propC = 'c';// a.mjsexport { propA, propB, propC };export const propD = 'd'

  2. 重定向导出

    export * from './a.mjs' // 第一种export { propA, propB, propC } from './a.mjs' // 第二种export { propA as renameA, propB as renameB, propC as renameC } from './a.mjs' //第三种
    • 第一种形式：重定向导出所有导出属性， 然而不包含模块的默认导出。
    • 第二种形式：以雷同的属性名再次导出。
    • 第三种形式：从模块中导入propA，重命名为renameA导出

  3. 只运行模块

    import './a.mjs'

export 导出

ES Module导出的是一份值的援用，CommonJS则是一份值的拷贝。也就是说，CommonJS是把裸露的对象拷贝一份，放在新的一块内存中，每次间接在新的内存中取值，所以对变量批改没有方法同步；而ES Module则是指向同一块内存，模块理论导出的是这块内存的地址，每当用到时依据地址找到对应的内存空间，这样就实现了所谓的“动静绑定”。

能够看上面这个例子，应用ES Module导出一个变量1和一个给变量加1的办法

// b.mjsexport let count = 1;export function add() {  count++;}export function get() {  return count;}// a.mjsimport { count, add, get } from './b.mjs';console.log(count);    // 1add();console.log(count);    // 2console.log(get());    // 2

能够看到，调用add后，导出的数字同步减少了。

但应用CommonJS实现这个逻辑：

// a.jslet count = 1;module.exports = {  count,  add() {    count++;  },  get() {    return count;  }};// index.jsconst { count, add, get } = require('./a.js');console.log(count);    // 1add();console.log(count);    // 1console.log(get());    // 2

能够看到，在调用add对变量count减少后，导出count没有扭转，因为CommonJS基于缓存实现，入口模块中拿到的是放在新内存中的一份拷贝，调用add批改的是模块a中这块内存，新内存没有被批改到，所以还是原始值，只有将其改写成办法能力获取最新值。

import 导入

ES module会依据import关系构建一棵依赖树，遍历到树的叶子模块后，而后依据依赖关系，反向找到父模块，将export/import指向同一地址。

循环引入

和CommonJS一样，产生循环援用时并不会导致死循环，但两者的解决形式大有不同。如果浏览了上文，应该还记得CommonJS对循环援用的解决基于他的缓存，即：将导出值拷贝一份，放在一块新的内存，用到的时候间接读取这块内存。

但ES module导出的是一个索引——内存地址，没有方法这样解决。它依赖的是“模块地图”和“模块记录”，模块地图在上面会解释，而模块记录是好比每个模块的“身份证”，记录着一些要害信息——这个模块导出值的的内存地址，加载状态，在其余模块导入时，会做一个“连贯”——依据模块记录，把导入的变量指向同一块内存，这样就是实现了动静绑定，

来看上面这个例子，和之前的demo逻辑一样：入口模块援用a模块，a模块援用b模块，b模块又援用a模块，这种ab模块互相援用就造成了循环

// index.mjsimport * as a from './a.mjs'console.log('入口模块援用a模块：',a)// a.mjslet a = "原始值-a模块内变量"export { a }import * as b from "./b.mjs"console.log("a模块援用b模块：", b)a = "批改值-a模块内变量"// b.mjslet b = "原始值-b模块内变量"export { b }import * as a from "./a.mjs"console.log("b模块援用a模块：", a)b = "批改值-b模块内变量"

运行代码，后果如下。

值得一提的是，import语句有晋升的成果，理论执行能够看作这样：

// index.mjsimport * as a from './a.mjs'console.log('入口模块援用a模块：',a)// a.mjsimport * as b from "./b.mjs"let a = "原始值-a模块内变量"export { a }console.log("a模块援用b模块：", b)a = "批改值-a模块内变量"// b.mjsimport * as a from "./a.mjs"let b = "原始值-b模块内变量"export { b }console.log("b模块援用a模块：", a)b = "批改值-b模块内变量"

能够看到，在b模块中援用a模块时，失去的值是uninitialized，接下来一步步剖析代码的执行。

在代码执行前，首先要进行预处理，这一步会依据import和export来构建模块地图（Module Map），它相似于一颗树，树中的每一个“节点”就是一个模块记录，这个记录上会标注导出变量的内存地址，将导入的变量和导出的变量连贯，即把他们指向同一块内存地址。不过此时这些内存都是空的，也就是看到的uninitialized。

接下来就是代码的一行行执行，import和export语句都是只能放在代码的顶层，也就是说不能写在函数或者if代码块中。

  1. 【入口模块】首先进入入口模块，在模块地图中把入口模块的模块记录标记为“获取中”（Fetching），示意曾经进入，但没执行结束，
  2. import * as a from './a.mjs' 执行，进入a模块，此时模块地图中a的模块记录标记为“获取中”
  3. 【a模块】import * as b from './b.mjs' 执行，进入b模块，此时模块地图中b的模块记录标记为“获取中”，
  4. 【b模块】import * as a from './a.mjs' 执行，查看模块地图，模块a曾经是Fetching态，不再进去，
  5. let b = '原始值-b模块内变量' 模块记录中，存储b的内存块初始化，
  6. console.log('b模块援用a模块：', a) 依据模块记录到指向的内存中取值，是{ a: <uninitialized> }
  7. b = '批改值-b模块内变量' 模块记录中，存储b的内存块值批改
  8. 【a模块】let a = '原始值-a模块内变量' 模块记录中，存储a的内存块初始化，
  9. console.log('a模块援用b模块：', b) 依据模块记录到指向的内存中取值，是{ b: '批改值-b模块内变量' }
  10. a = '批改值-a模块内变量' 模块记录中，存储a的内存块值批改
  11. 【入口模块】console.log('入口模块援用a模块：',a) 依据模块记录，到指向的内存中取值，是{ a: '批改值-a模块内变量' }

总结一下：和下面一样，循环援用要解决的无非是两个问题，保障不进入死循环以及输入什么值。ES Module来解决循环应用一张模块间的依赖地图来解决死循环问题，标记进入过的模块为“获取中”，所以循环援用时不会再次进入；应用模块记录，标注要去哪块内存中取值，将导入导出做连贯，解决了要输入什么值。

结语

回到结尾的三个问题，答案在文中不难找到：

  1. CommonJS和ES Module都对循环引入做了解决，不会进入死循环，但形式不同：

    • CommonJS借助模块缓存，遇到require函数会先查看是否有缓存，曾经有的则不会进入执行，在模块缓存中还记录着导出的变量的拷贝值；
    • ES Module借助模块地图，曾经进入过的模块标注为获取中，遇到import语句会去查看这个地图，曾经标注为获取中的则不会进入，地图中的每一个节点是一个模块记录，下面有导出变量的内存地址，导入时会做一个连贯——即指向同一块内存。
  2. CommonJS的export和module.export指向同一块内存，但因为最初导出的是module.export，所以不能间接给export赋值，会导致指向失落。
  3. 查找模块时，外围模块和文件模块的查找都比较简单，对于react/vue这种第三方模块，会从当前目录下的node_module文件下开始，递归往上查找，找到该包后，依据package.json的main字段找到入口文件。

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