一、CommonJS

1.一開始大家都認為JS不強大，沒什麼用，官方定義的API只能構建基於瀏覽器的應用程式，CommonJS就按耐不住了，CommonJS API定義很多普通應用程式（主要指非瀏覽器的應用）使用的API，從而填補了這個空白。它的終極目標是提供一個類似Python，Ruby和Java標準庫。這樣的話，開發者可以使用CommonJS API編寫應用程式，然後這些應用可以執行在不同的JavaScript直譯器和不同的主機環境中。

在相容CommonJS的系統中，你可以使用JavaScript開發以下程式：

(1).伺服器端JavaScript應用程式
(2).命令列工具
(3).圖形介面應用程式

2009年，美國程式設計師Ryan Dahl創造了node.js專案，將javascript語言用於伺服器端程式設計。這標誌"Javascript模組化程式設計"正式誕生。因為老實說，在瀏覽器環境下，沒有模組也不是特別大的問題，畢竟網頁程式的複雜性有限；但是在伺服器端，一定要有模組，與作業系統和其他應用程式互動，否則根本沒法程式設計。NodeJS是CommonJS規範的實現，webpack 也是以CommonJS的形式來書寫。

node.js的模組系統，就是參照CommonJS規範實現的。在CommonJS中，有一個全域性性方法require()，用於載入模組。假定有一個數學模組math.js，就可以像下面這樣載入。

var math = require('math');

然後，就可以呼叫模組提供的方法：

　　var math = require('math');

      math.add(2,3); // 5

CommonJS定義的模組分為:{模組引用(require)} {模組定義(exports)} {模組標識(module)}

require()用來引入外部模組；exports物件用於匯出當前模組的方法或變數，唯一的匯出口；module物件就代表模組本身。

雖說Node遵循CommonJS的規範，但是相比也是做了一些取捨，填了一些新東西的。

不過，說了CommonJS也說了Node，那麼我覺得也得先了解下NPM了。NPM作為Node的包管理器，不是為了幫助Node解決依賴包的安裝問題嘛，那它肯定也要遵循CommonJS規範啦，它遵循包規範（還是理論）的。

下面講講commonJS的原理以及簡易實現：

1、原理

瀏覽器不相容CommonJS的根本原因，在於缺少四個Node.js環境的變數。

• module
• exports
• require
• global

只要能夠提供這四個變數，瀏覽器就能載入 CommonJS 模組。

下面是一個簡單的示例。

var module = {
  exports: {}
};

(function(module, exports) {
  exports.multiply = function (n) { return n * 1000 };
}(module, module.exports))

var f = module.exports.multiply;
f(5) // 5000 

上面程式碼向一個立即執行函式提供 module 和 exports 兩個外部變數，模組就放在這個立即執行函式裡面。模組的輸出值放在 module.exports 之中，這樣就實現了模組的載入。

2、Browserify 的實現

知道了原理，就能做出工具了。Browserify 是目前最常用的 CommonJS 格式轉換的工具。

請看一個例子，main.js 模組載入 foo.js 模組。

// foo.js
module.exports = function(x) {
  console.log(x);
};

// main.js
var foo = require("./foo");
foo("Hi");

使用下面的命令，就能將main.js轉為瀏覽器可用的格式。

$ browserify main.js > compiled.js

Browserify到底做了什麼？安裝一下browser-unpack，就能看清楚了。

$ npm install browser-unpack -g

然後，將前面生成的compile.js解包。

$ browser-unpack < compiled.js

[
  {
    "id":1,
    "source":"module.exports = function(x) {\n  console.log(x);\n};",
    "deps":{}
  },
  {
    "id":2,
    "source":"var foo = require(\"./foo\");\nfoo(\"Hi\");",
    "deps":{"./foo":1},
    "entry":true
  }
]

可以看到，browerify 將所有模組放入一個數組，id 屬性是模組的編號，source 屬性是模組的原始碼，deps 屬性是模組的依賴。

因為 main.js 裡面載入了 foo.js，所以 deps 屬性就指定 ./foo 對應1號模組。執行的時候，瀏覽器遇到 require('./foo') 語句，就自動執行1號模組的 source 屬性，並將執行後的 module.exports 屬性值輸出。

3、Tiny Browser Require

雖然 Browserify 很強大，但不能在瀏覽器裡操作，有時就很不方便。

我根據 mocha 的內部實現，做了一個純瀏覽器的 CommonJS 模組載入器 tiny-browser-require 。完全不需要命令列，直接放進瀏覽器即可，所有程式碼只有30多行。

它的邏輯非常簡單，就是把模組讀入陣列，載入路徑就是模組的id。

function require(p){
  var path = require.resolve(p);
  var mod = require.modules[path];
  if (!mod) throw new Error('failed to require "' + p + '"');
  if (!mod.exports) {
    mod.exports = {};
    mod.call(mod.exports, mod, mod.exports, require.relative(path));
  }
  return mod.exports;
}

require.modules = {};

require.resolve = function (path){
  var orig = path;
  var reg = path + '.js';
  var index = path + '/index.js';
  return require.modules[reg] && reg
    || require.modules[index] && index
    || orig;
};

require.register = function (path, fn){
  require.modules[path] = fn;
};

require.relative = function (parent) {
  return function(p){
    if ('.' != p.charAt(0)) return require(p);
    var path = parent.split('/');
    var segs = p.split('/');
    path.pop();

    for (var i = 0; i < segs.length; i++) {
      var seg = segs[i];
      if ('..' == seg) path.pop();
      else if ('.' != seg) path.push(seg);
    }

    return require(path.join('/'));
  };
};

使用的時候，先將上面的程式碼放入頁面。然後，將模組放在如下的立即執行函式裡面，就可以呼叫了。

<script src="require.js" />

<script>
require.register("moduleId", function(module, exports, require){
  // Module code goes here
});
var result = require("moduleId");
</script>

還是以前面的 main.js 載入 foo.js 為例。

require.register("./foo.js", function(module, exports, require){
  module.exports = function(x) {
    console.log(x);
  };
});

var foo = require("./foo.js");
foo("Hi");

注意，這個庫只模擬了 require 、module 、exports 三個變數，如果模組還用到了 global 或者其他 Node 專有變數（比如 process），就通過立即執行函式提供即可。

二、AMD

基於commonJS規範的nodeJS出來以後，服務端的模組概念已經形成，很自然地，大家就想要客戶端模組。而且最好兩者能夠相容，一個模組不用修改，在伺服器和瀏覽器都可以執行。但是，由於一個重大的侷限，使得CommonJS規範不適用於瀏覽器環境。還是上面的程式碼，如果在瀏覽器中執行，會有一個很大的問題，你能看出來嗎？

　　var math = require('math');

　　math.add(2, 3);

第二行math.add(2, 3)，在第一行require('math')之後執行，因此必須等math.js載入完成。也就是說，如果載入時間很長，整個應用就會停在那裡等。您會注意到 require 是同步的。

這對伺服器端不是一個問題，因為所有的模組都存放在本地硬碟，可以同步載入完成，等待時間就是硬碟的讀取時間。但是，對於瀏覽器，這卻是一個大問題，因為模組都放在伺服器端，等待時間取決於網速的快慢，可能要等很長時間，瀏覽器處於"假死"狀態。

因此，瀏覽器端的模組，不能採用"同步載入"（synchronous），只能採用"非同步載入"（asynchronous）。這就是AMD規範誕生的背景。

CommonJS是主要為了JS在後端的表現制定的，他是不適合前端的，AMD(非同步模組定義)出現了，它就主要為前端JS的表現制定規範。

AMD是"Asynchronous Module Definition"的縮寫，意思就是"非同步模組定義"。它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。

AMD也採用require()語句載入模組，但是不同於CommonJS，它要求兩個引數：

　　require([module], callback);

第一個引數[module]，是一個數組，裡面的成員就是要載入的模組；第二個引數callback，則是載入成功之後的回撥函式。如果將前面的程式碼改寫成AMD形式，就是下面這樣：

　　require(['math'], function (math) {

　　　　math.add(2, 3);

　　});

math.add()與math模組載入不是同步的，瀏覽器不會發生假死。所以很顯然，AMD比較適合瀏覽器環境。目前，主要有兩個Javascript庫實現了AMD規範：require.js和curl.js。

RequireJS就是實現了AMD規範的呢。

詳細概括：下面以RequireJS為例說明AMD規範

一、為什麼要用require.js？

最早的時候，所有Javascript程式碼都寫在一個檔案裡面，只要載入這一個檔案就夠了。後來，程式碼越來越多，一個檔案不夠了，必須分成多個檔案，依次載入。下面的網頁程式碼，相信很多人都見過。

　　<script src="1.js"></script>
　　<script src="2.js"></script>
　　<script src="3.js"></script>
　　<script src="4.js"></script>
　　<script src="5.js"></script>
　　<script src="6.js"></script>

這段程式碼依次載入多個js檔案。

這樣的寫法有很大的缺點。首先，載入的時候，瀏覽器會停止網頁渲染，載入檔案越多，網頁失去響應的時間就會越長；其次，由於js檔案之間存在依賴關係，因此必須嚴格保證載入順序（比如上例的1.js要在2.js的前面），依賴性最大的模組一定要放到最後載入，當依賴關係很複雜的時候，程式碼的編寫和維護都會變得困難。

require.js的誕生，就是為了解決這兩個問題：

　　（1）實現js檔案的非同步載入，避免網頁失去響應；

　　（2）管理模組之間的依賴性，便於程式碼的編寫和維護。

二、require.js的載入

使用require.js的第一步，是先去官方網站下載最新版本。

下載後，假定把它放在js子目錄下面，就可以載入了。

　　<script src="js/require.js"></script>

有人可能會想到，載入這個檔案，也可能造成網頁失去響應。解決辦法有兩個，一個是把它放在網頁底部載入，另一個是寫成下面這樣：

　　<script src="js/require.js" defer async="true" ></script>

async屬性表明這個檔案需要非同步載入，避免網頁失去響應。IE不支援這個屬性，只支援defer，所以把defer也寫上。

載入require.js以後，下一步就要載入我們自己的程式碼了。假定我們自己的程式碼檔案是main.js，也放在js目錄下面。那麼，只需要寫成下面這樣就行了：

　　<script src="js/require.js" data-main="js/main"></script>

data-main屬性的作用是，指定網頁程式的主模組。在上例中，就是js目錄下面的main.js，這個檔案會第一個被require.js載入。由於require.js預設的檔案字尾名是js，所以可以把main.js簡寫成main。

三、主模組的寫法

上一節的main.js，我把它稱為"主模組"，意思是整個網頁的入口程式碼。它有點像C語言的main()函式，所有程式碼都從這兒開始執行。

下面就來看，怎麼寫main.js。

如果我們的程式碼不依賴任何其他模組，那麼可以直接寫入javascript程式碼。

　　// main.js

　　alert("載入成功！");

但這樣的話，就沒必要使用require.js了。真正常見的情況是，主模組依賴於其他模組，這時就要使用AMD規範定義的的require()函式。

　　// main.js

　　require(['moduleA', 'moduleB', 'moduleC'], function (moduleA, moduleB, moduleC){

　　　　// some code here

　　});

require()函式接受兩個引數。第一個引數是一個數組，表示所依賴的模組，上例就是['moduleA', 'moduleB', 'moduleC']，即主模組依賴這三個模組；第二個引數是一個回撥函式，當前面指定的模組都載入成功後，它將被呼叫。載入的模組會以引數形式傳入該函式，從而在回撥函式內部就可以使用這些模組。

require()非同步載入moduleA，moduleB和moduleC，瀏覽器不會失去響應；它指定的回撥函式，只有前面的模組都載入成功後，才會執行，解決了依賴性的問題。

下面，我們看一個實際的例子。

假定主模組依賴jquery、underscore和backbone這三個模組，main.js就可以這樣寫：

　　require(['jquery', 'underscore', 'backbone'], function ($, _, Backbone){

　　　　// some code here

　　});

require.js會先載入jQuery、underscore和backbone，然後再執行回撥函式。主模組的程式碼就寫在回撥函式中。

四、模組的載入

上一節最後的示例中，主模組的依賴模組是['jquery', 'underscore', 'backbone']。預設情況下，require.js假定這三個模組與main.js在同一個目錄，檔名分別為jquery.js，underscore.js和backbone.js，然後自動載入。

使用require.config()方法，我們可以對模組的載入行為進行自定義。require.config()就寫在主模組（main.js）的頭部。引數就是一個物件，這個物件的paths屬性指定各個模組的載入路徑。

　　require.config({

　　　　paths: {

　　　　　　"jquery": "jquery.min",
　　　　　　"underscore": "underscore.min",
　　　　　　"backbone": "backbone.min"

　　　　}

　　});

上面的程式碼給出了三個模組的檔名，路徑預設與main.js在同一個目錄（js子目錄）。如果這些模組在其他目錄，比如js/lib目錄，則有兩種寫法。一種是逐一指定路徑。

　　require.config({

　　　　paths: {

　　　　　　"jquery": "lib/jquery.min",
　　　　　　"underscore": "lib/underscore.min",
　　　　　　"backbone": "lib/backbone.min"

　　　　}

　　});

另一種則是直接改變基目錄（baseUrl）。

　　require.config({

　　　　baseUrl: "js/lib",

　　　　paths: {

　　　　　　"jquery": "jquery.min",
　　　　　　"underscore": "underscore.min",
　　　　　　"backbone": "backbone.min"

　　　　}

　　});

如果某個模組在另一臺主機上，也可以直接指定它的網址，比如：

　　require.config({

　　　　paths: {

　　　　　　"jquery": "https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.7.2/jquery.min"

　　　　}

　　});

require.js要求，每個模組是一個單獨的js檔案。這樣的話，如果載入多個模組，就會發出多次HTTP請求，會影響網頁的載入速度。因此，require.js提供了一個優化工具，當模組部署完畢以後，可以用這個工具將多個模組合併在一個檔案中，減少HTTP請求數。

五、AMD模組的寫法

require.js載入的模組，採用AMD規範。也就是說，模組必須按照AMD的規定來寫。

具體來說，就是模組必須採用特定的define()函式來定義。如果一個模組不依賴其他模組，那麼可以直接定義在define()函式之中。

假定現在有一個math.js檔案，它定義了一個math模組。那麼，math.js就要這樣寫：

　　// math.js

　　define(function (){

　　　　var add = function (x,y){

　　　　　　return x+y;

　　　　};

　　　　return {

　　　　　　add: add
　　　　};

　　});

載入方法如下：

　　// main.js

　　require(['math'], function (math){

　　　　alert(math.add(1,1));

　　});

如果這個模組還依賴其他模組，那麼define()函式的第一個引數，必須是一個數組，指明該模組的依賴性。

　　define(['myLib'], function(myLib){

　　　　function foo(){

　　　　　　myLib.doSomething();

　　　　}

　　　　return {

　　　　　　foo : foo

　　　　};

　　});

當require()函式載入上面這個模組的時候，就會先載入myLib.js檔案。

六、載入非規範的模組

理論上，require.js載入的模組，必須是按照AMD規範、用define()函式定義的模組。但是實際上，雖然已經有一部分流行的函式庫（比如jQuery）符合AMD規範，更多的庫並不符合。那麼，require.js是否能夠載入非規範的模組呢？

回答是可以的。

這樣的模組在用require()載入之前，要先用require.config()方法，定義它們的一些特徵。

舉例來說，underscore和backbone這兩個庫，都沒有采用AMD規範編寫。如果要載入它們的話，必須先定義它們的特徵。

　　require.config({

　　　　shim: {

　　　　　　'underscore':{
　　　　　　　　exports: '_'
　　　　　　},

　　　　　　'backbone': {
　　　　　　　　deps: ['underscore', 'jquery'],
　　　　　　　　exports: 'Backbone'
　　　　　　}

　　　　}

　　});

require.config()接受一個配置物件，這個物件除了有前面說過的paths屬性之外，還有一個shim屬性，專門用來配置不相容的模組。具體來說，每個模組要定義（1）exports值（輸出的變數名），表明這個模組外部呼叫時的名稱；（2）deps陣列，表明該模組的依賴性。

比如，jQuery的外掛可以這樣定義：

　　shim: {

　　　　'jquery.scroll': {

　　　　　　deps: ['jquery'],

　　　　　　exports: 'jQuery.fn.scroll'

　　　　}

　　}

七、require.js外掛

require.js還提供一系列外掛，實現一些特定的功能。

domready外掛，可以讓回撥函式在頁面DOM結構載入完成後再執行。

　　require(['domready!'], function (doc){

　　　　// called once the DOM is ready

　　});

text和image外掛，則是允許require.js載入文字和圖片檔案。

　　define([

　　　　'text!review.txt',

　　　　'image!cat.jpg'

　　　　],

　　　　function(review,cat){

　　　　　　console.log(review);

　　　　　　document.body.appendChild(cat);

　　　　}

　　);

類似的外掛還有json和mdown，用於載入json檔案和markdown檔案。（完）

轉載自：http://www.cnblogs.com/chenguangliang/p/5856701.html