1. CommonJS規範產生背景

在後端，JavaScript的規範遠遠落後並且有很多缺陷，這使得難以使用JavaScript開發大型應用。比如：

• 沒有模組系統
• 標準庫較少
• 沒有標準介面
• 缺乏包管理系統

CommonJS規範 的提出，主要是為了彌補JavaScript沒有標準的缺陷。CommonJS API將通過定義處理許多常見應用程式需求的API來填補這一空白，最終提供與Python，Ruby和Java一樣豐富的標準庫。以達到像Python、Ruby和Java那樣具備開發大型應用的基礎能力，而不是停留在開發瀏覽器端小指令碼程式的階段。

應用程式開發人員能夠使用CommonJS API編寫應用程式，然後跨不同的JavaScript直譯器和主機環境執行該應用程式。

2. CommonJS模組規範

CommonJS模組規範主要分為三部分：模組引用、模組定義、模組標識。

2.1 模組引用

//引入http模組，並賦值給變數http
var http = require('http');

require函式的基本功能是，讀入並執行一個JavaScript檔案，然後返回該模組的exports物件。當我們用require()獲取module時，Node會根據module.id找到對應的module，並返回module. exports，這樣就實現了模組的輸出。

require函式使用一個引數,引數值可以帶有完整路徑的模組的檔名,也可以為模組名。

require("./module/b"); //相對路徑
require("../node/module/c");  //絕對路徑

檔案目錄結構如下：

2.2 模組定義

2.2.1 模組（module）是什麼

CommonJS規範規定，一個檔案就是一個模組，用module變數代表當前模組。 Node在其內部提供一個Module的構建函式。所有模組都是Module的例項。例項程式碼如下：

function Module(id, parent) {
  this.id = id;
  this.exports = {};
  this.parent = parent;
  this.filename = null;
  this.loaded = false;
  this.children = [];
}

module.exports = Module;
var module = new Module(filename, parent);
 

每個模組內部，都有一個module物件，代表當前模組。它的屬性如下：

• module.id 模組的識別符，通常是帶有絕對路徑的模組檔名。
• module.filename 模組的檔名，帶有絕對路徑。
• module.loaded 返回一個布林值，表示模組是否已經完成載入。
• module.parent 返回一個物件，表示呼叫該模組的模組。
• module.children 返回一個數組，表示該模組要用到的其他模組。
• module.exports 初始值為一個空物件{}，表示模組對外輸出的介面。

2.2.2 exports 屬性

exports 屬性是module物件的一個屬性，它向外提供介面。
如 2.1模組引用 中示例，a.js引入b.js作為一個模組，當在b.js中定義如下方法時：

//加法
function add(num1,num2){
    console.log(num1+num2);
}

在a.js中呼叫卻報錯

var addMethod = require("./module/b");
//呼叫模組中的add方法
addMethod.add(1,6);

b.js中的函式要能被其他模組使用，就需要暴露一個對外的介面，exports 屬性用於完成這一工作。b.js中的方法定義修改如下：

exports.add = function(num1,num2){
    console.log(num1+num2);
}

在a.js中能夠呼叫。

2.3 模組標識

模組標識就是傳遞給require方法的引數，必須符合小駝峰命名的字串，或者以.、..開頭的相對路徑，或者絕對路徑，預設檔名字尾.js。在Node實現中，正是基於這樣一個識別符號進行模組查詢的，如果沒有發現指定模組會報錯。

根據引數的不同格式，require命令去不同路徑尋找模組檔案。載入規則如下：

（1）如果引數字串以“/”開頭，則表示載入的是一個位於絕對路徑的模組檔案。比如，require('/home/marco/foo.js')將載入/home/marco/foo.js。

（2）如果引數字串以“./”開頭，則表示載入的是一個位於相對路徑（跟當前執行指令碼的位置相比）的模組檔案。比如，require('./circle')將載入當前指令碼同一目錄的circle.js。

（3）如果引數字串不以“./“或”/“開頭，則表示載入的是一個預設提供的核心模組（位於Node的系統安裝目錄中），或者一個位於各級node_modules目錄的已安裝模組（全域性安裝或區域性安裝）。

舉例來說，指令碼/home/user/projects/foo.js執行了require('bar.js')命令，Node會依次搜尋以下檔案。

/usr/local/lib/node/bar.js

/home/user/projects/node_modules/bar.js

/home/user/node_modules/bar.js

/home/node_modules/bar.js

/node_modules/bar.js

這樣設計的目的是，使得不同的模組可以將所依賴的模組本地化。

（4）如果引數字串不以“./“或”/“開頭，而且是一個路徑，比如require('example-module/path/to/file')，則將先找到example-module的位置，然後再以它為引數，找到後續路徑。

（5）如果指定的模組檔案沒有發現，Node會嘗試為檔名新增.js、.json、.node後，再去搜索。.js件會以文字格式的JavaScript指令碼檔案解析，.json檔案會以JSON格式的文字檔案解析，.node檔案會以編譯後的二進位制檔案解析。

（6）如果想得到require命令載入的確切檔名，使用require.resolve()方法。

CommonJS是同步的，意味著你想呼叫模組裡的方法，必須先用require載入模組。這對伺服器端的Nodejs來說不是問題，因為模組的JS檔案都在本地硬碟上，CPU的讀取時間非常快，同步不是問題。但如果是瀏覽器環境，要從伺服器載入模組。模組的載入將取決於網速，如果採用同步，網路情緒不穩定時，頁面可能卡住,這就必須採用非同步模式。所以，就有了 AMD解決方案。下一篇我們開始介紹模組化規範的AMD規範；

參考：

https://www.cnblogs.com/huiguo/p/7967241.html

https://nodejs.org/api/modules.html#modules_module_exports