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模組化是指把一個複雜的系統分解到一個一個的模組。

模組化開發的優點：

(1)程式碼複用，讓我們更方便地進行程式碼管理、同時也便於後面程式碼的修改和維護。

(2)一個單獨的檔案就是一個模組，是一個單獨的作用域，只向外暴露特定的變數和函式。這樣可以避免汙染全域性變數，減少變數命名衝突。

js模組化規範有：CommonJS、AMD、CMD、ES6的模組系統。本文將依次介紹下每個規範。

0.早期：用script來引入js模組

<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>
 

缺點：

(1)載入的時候會停止渲染網頁，引入的js檔案越多，網頁失去響應的時間越長；

(2)會汙染全域性變數；

(3)js檔案之間存在依賴關係，載入是有順序的，依賴性最大的要放到最後去載入；當專案規模較大時，依賴關係變得錯綜複雜。

(4)要引入的js檔案太多，不美觀，程式碼難以管理。

1.CommonJS 規範

是伺服器端模組的規範，由nodejs推廣使用。該規範的核心思想是：允許模組通過require方法來同步載入所要依賴的其他模組，然後通過 exports 或module.exports 來匯出需要暴露的介面。

CommonJS 還可以細分為 CommonJS1 和 CommonJS2，區別在於 CommonJS1 只能通過 exports.xx = xx 的方式匯出，CommonJS2 在 CommonJS1 的基礎上加入了module.exports = xx 的匯出方式。 CommonJS 通常指 CommonJS2。

採用CommonJS 規範匯入匯出：

// 匯出
module.exports = moduleA.someFunc;
// 匯入
const moduleA = require('./moduleA');

例項：

//math.js
var num = 0;
function add(a, b) {
  return a + b;
}
module.exports = {
  //需要向外暴露的變數、函式
  num: num,
  add: add
}

可以這樣載入：

//引入自定義的模組時，引數包含路徑，可省略.js
//引入核心模組時，不需要帶路徑，如var http = require("http");
var math = require('./math');
math.add(1, 2)//3
 

實際上，從上面的例子就可以看出，math.add(1,2)必須要等待math.js載入完成，即require是同步的。

在伺服器端，模組檔案儲存在本地磁碟，等待時間就是磁碟的讀取時間。但對於瀏覽器而言，由於模組都放在伺服器端，等待時間取決於網上的快慢。因此更合理的方案是非同步載入模組。

缺點：

(1)不能並行載入模組，會阻塞瀏覽器載入；

(2)程式碼無法直接執行在瀏覽器環境下，必須通過工具轉換成標準的 ES5；

2.AMD和require.js

AMD：非同步模組定義。上面已經介紹過，CommonJS是伺服器端模組的規範，主要是為了JS在後端的表現制定的，不太適合前端。而AMD就是要為前端JS的表現制定規範。由於不是JavaScript原生支援，使用AMD規範進行頁面開發需要用到對應的庫函式，也就是require.js（還有個js庫：curl.js）。實際上AMD 是 require.js在推廣過程中對模組定義的規範化的產出。

AMD採用非同步方式載入模組，模組的載入不影響它後面語句的執行。所有依賴這個模組的語句，都定義在一個回撥函式中，等到載入完成之後，這個回撥函式才會執行。

require.js也採用require()語句載入模組，但是不同於CommonJS：

// 定義一個模組
define('module', ['dep'], function (dep) {
  return exports;
});

// 匯入和使用
require(['module'], function (module) {
});

上面示例中的程式碼改寫成AMD形式：

math.js定義一個模組:

define('math', ['jquery'], function (jquery) {//引入jQuery模組
  return {
    add: function (x, y) {
      return x + y;
    }
  };
});

匯入和使用：

require(['math'], function (math) {
  math.add(1, 2)
})

math.add()與載入math模組不是同步的，不會阻塞瀏覽器的載入。

3.CMD和sea.js

CMD：通用模組定義。

國內的玉伯大佬寫了sea.js，實際上CMD就是 sea.js在推廣過程中對模組定義的規範化的產出。

define(function (require, exports, module) {
  // 模組程式碼
});

說明：

require：可以把其他模組匯入進來的一個引數；

exports：可以把模組內的一些屬性和方法匯出的；

module： 是一個物件，上面儲存了與當前模組相關聯的一些屬性和方法。

上面示例中的程式碼改寫成AMD形式：

define(function (require, exports, module) {
  var add = function (a, b) {
    return a + b;
  }
  exports.add = add;
})

//匯入和使用
seajs.use(['math.js'], function (math) {
  var sum = math.add(1, 2);
});

CMD與AMD的不同的在於：

(1)AMD推崇依賴前置；CMD推崇依賴就近，只有在用到某個模組的時候再去require：

//AMD推崇的依賴關係前置：在定義模組時就要宣告要依賴的模組
define(['a', 'b', 'c', 'd'], function (a, b, c, d) { // 依賴必須一開始就寫好
  a.doSomething()
  // 此處省略100行
  ...
  b.doSomething()
  ...
})

//CMD推崇依賴就近，按需載入，只有在用到某個模組時再去require
define(function (require, exports, modules) {
  var a = require('a');
  a.doSomething();
  // 此處省略100行
  ...
  var b = require("b");//按需載入
  b.doSomething();
  ...
})

(2)AMD 的 API 預設是一個當多個用，CMD 的 API 嚴格區分，推崇職責單一。

對於依賴的模組，AMD是提前執行，CMD是延遲執行。

具體細節可點選參考

4.ES6模組化

ES6在語言的層面上實現了模組化。瀏覽器廠商和 Node.js 都宣佈要原生支援該規範。它將逐漸取代 CommonJS 和 AMD 規範，成為瀏覽器和伺服器通用的模組解決方案。

在 ES6 中，使用export關鍵字來匯出模組，使用import關鍵字引用模組。但是瀏覽器還沒有完全相容，需要使用babel轉換成ES5。

// 匯出
export function hello() { };
export default {
  // ...
};
// 匯入
import { readFile } from 'fs';
import React from 'react';

使用import匯入模組時，需要知道要載入的變數名或函式名。

在ES6中還提供了export default，為模組指定預設輸出.對應匯入模組import時，不需要使用大括號。

上面示例中的程式碼改寫成ES6形式：

//math.js
var num = 0;
var add = function (a, b) {
  return a + b;
};
export { num, add };

//匯入
import { num, add } from './math';
function test(ele) {
  ele.textContent = add(1 + num);
}

缺點

瀏覽器還沒有完全相容，必須通過工具轉換成標準的 ES5 後才能正常執行。

5.小結

本文從script引入js檔案講起，到伺服器端模組的規範CommonJs，再到推崇依賴前置的瀏覽器端模組的規範AMD、推崇依賴就近的瀏覽器端模組的規範CMD，最後介紹了ES6的模組化。每個介紹中都有各規範基本的用法和一個示例。如有問題，歡迎指正。

此文已由作者授權騰訊雲+社群釋出