1 模块实现

步骤：

路径分析

优先级：核心模块的缓存检查>文件模块的缓存检查>核心模块>文件模块

文件模块中，相对路径>绝对路径>非路径形式的文件模块（第三方文件模块，即node_modules中的模块）
文件定位

文件扩展名分析：如果没有文件扩展名，按.js,.json,.node的次序补足

优化点：如果是.node和.json文件，在传递给require()时带上扩展名，会加快一点速度
编译执行

新建一个模块对象，根据路径载入并编译
- .js文件：通过fs模块同步读取文件后编译执行，编译过程中，Node对js文件内容进行头尾包装：
```
(function (exports, reuire, module, __filename, __dirname) {
  // 文件内容
  // 引入依赖
  var math = require('math')
  // 输出
  exports.area = function() {
    // ...
	}
})
```
- .node文件：这是用C/C++编写的扩展模块文件，不需要编译，直接通过process.dlopen()方法加载最后编译生成的文件然后执行。dlopen()方法在windows和 *nix 平台有不同的实现，通过libuv兼容层进行了封装，实际上在windows编译成.dll文件，在 *nix编译成.so文件，但为了看起来更自然一点所以扩展名统一为.node。
- .json文件：通过fs模块同步读取文件后，用JSON.parse()解析返回结果
- 其余扩展名文件被当作.js文件处理

2 模块分类

模块分为两类：

一类是Node提供的模块，即__核心模块__
另一类是用户编写的模块，即__文件模块__

2.1 核心模块

核心模块在Node源代码的编译过程中，编译进了二进制执行文件。在Node进程启动时，部分核心模块就被直接加载进内存中，比普通的文件模块从磁盘中一处一处查找要快很多。所以核心模块引入时，文件定位和编译执行这两步骤可以省略掉，并且在路径分析中优先判断，所以加载速度是最快的

核心模块分成两部分：

1. 内建模块（C/C++编写的）

在Node项目的src目录下，下面称为内建模块。性能上优于脚本语言。

编译：预先被编译进二进制文件。node_extensions.h文件将这些散列的内建模块统一放进了一个叫node_module_list的数组中。
加载：使用get_builtin_module()方法从node_module_list中取出，执行

2. js核心模块（js编写的）

在Node项目的lib目录下。一类是作为C/C++内建模块的封装层和桥接层；一类是纯粹的功能模块，它不用跟底层打交道，但是又十分重要。

编译：Node采用V8附带的js2c.py，将所有js核心模块转换成C++的字符串数组（字符串即js核心模块文件内容），生成node_natives.h头文件。如上面所说编译.js文件的过程中经历了头尾包装，与2.2.2说的文件模块的区别在于：获取源代码的方式（核心模块从内存中加载）以及缓存执行结果的位置。
加载：通过process.binding('natives')取出上述的字符串数组放置在nativeModule._source。加载时直接从内存中加载，执行。 [P25]
```
nativeModule._source = process.binding('natives')
```

2.2 核心模块的引入流程

在核心模块中，有些模块全部由C/C++编写；有些模块则由C/C++完成核心部分，其他部分由js实现包装或向外导出，以满足性能需求（脚本语言如js的开发速度优于静态语言如C/C++，但其性能弱于静态语言），如buffer、crypto、fs、os等。

即存在一种依赖层关系，文件模块可能依赖核心模块（Js），核心模块可能依赖内建模块（C/C++）。下面是引入os原生模块的流程。

2.3 文件模块

在运行时动态加载，包括了上述完整的路径分析、文件定位、编译执行这些过程，速度比核心模块慢。

编译：如上面所说编译.js文件的过程中经历了头尾包装
加载：在运行时动态加载

由开发者编写，包括普通JS模块和C/C++扩展模块。主要调用方向为普通JS模块调用C/C++扩展模块。

C/C++扩展模块

C/C++扩展模块属于文件模块的一类。主要提升性能，如js只有double型的数据类型，而进行位运算需要把double型转为int型，所以js层面做位运算效率不高。这时就需要C/C++扩展模块。

编译：编译成.node文件
加载：通过process.dlopen()方法加载最后编译生成的文件然后执行。

2.4 模块调用栈

文件模块包括：JS模块和C/C++扩展模块；核心模块包括：js核心模块和C/C++内建模块。

文件模块中JS模块可能调用C/C++扩展模块，文件模块同时也可能调用js核心模块，js核心模块可能依赖C/C++内建模块。文件模块同时也可能直接调用C/C++内建模块。

2.5 第三方文件模块（npm依赖包）

基本同普通文件模块，除了路径分析上的不同。

3 前后端共用模块

CommonJS规范：Node.JS遵循CommonJS的规范。 module.exports = xxx导出， require()引入。同步加载模块。
AMD：Requirejs对模块定义的规范化产出，异步模块定义，模块的加载不影响它后面语句的运行，依赖前置。define定义，require引入。
```
require(['clock'],function(clock){
  clock.start();
});
```
CMD：Seajs对模块定义的规范化产出，同步模块定义，依赖就近。define定义，require引入。
```
define(function(require, exports, module) {
   var clock = require('clock');
   clock.start();
});
```
es6规范：export导出，import引入

3.1 兼容多种模块规范

在目前的项目中，一般的做法是：

babel将es6代码转成es5（CommonJS规范）。webpack做浏览器兼容CommonJS。

参考Nodejs，webpack主要实现exports和require函数（__webpack_require__），并传入module、exports和__webpack_require__参数。详细可看webpack模块化原理-commonjs

4 参考

- 《深入浅出nodejs》

- webpack模块化原理-commonjs

《深入浅出nodejs》学习总结之模块机制