前端模块化

好记性不如烂笔头
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模块应该是职责单一、相互独立、低耦合的、高度内聚且可替换的离散功能块。

模块化通过分解复杂系统为独立的模块实现细粒度的精细控制，对于复杂系统的维护和管理十分有益。

为啥需要模块化？

首先是前端是基于多语言、多层次的编码和组织工作，其次前端产品的交付是基于浏览器，这些资源是通过增量加载的方式运行到浏览器端，如何在开发环境组织好这些碎片化的代码和资源，并且保证他们在浏览器端快速、优雅的加载和更新，就需要一个模块化系统。

模块化的好处

1、可维护性。 因为模块是独立的，一个设计良好的模块会让外面的代码对自己的依赖越少越好，这样自己就可以独立去更新和改进。

2、命名空间。 在 JavaScript 里面，如果一个变量在最顶级的函数之外声明，它就直接变成全局可用。因此，常常不小心出现命名冲突的情况。使用模块化开发来封装变量，可以避免污染全局环境。

3、重用代码。 我们有时候会喜欢从之前写过的项目中拷贝代码到新的项目，这没有问题，但是更好的方法是，通过模块引用的方式，来避免重复的代码库。我们可以在更新了模块之后，让引用了该模块的所有项目都同步更新，还能指定版本号，避免 API 变更带来的麻烦。

实现模块化的规范主要有：

  • CommonJS

CommonJS 是以在浏览器环境之外构建 JavaScript 生态系统为目标而产生的项目，比如在服务器和桌面环境中。

采用同步加载模块的方式，也就是说只有加载完成，才能执行后面的操作。CommonJS 代表：Node 应用中的模块，通俗的说就是你用 npm 安装的模块。

它使用 require 引用和加载模块，exports 定义和导出模块，module 标识模块。使用 require 时需要去读取并执行该文件，然后返回 exports 导出的内容。

//定义模块 math.js
 var random=Math.random()*10;
 function printRandom(){
     console.log(random)
 }

 function printIntRandom(){
     console.log(Math.floor(random))
 }
 //模块输出
 module.exports={
     printRandom:printRandom,
     printIntRandom:printIntRandom
 }
 //加载模块 math.js
 var math=require('math')
 //调用模块提供的方法
 math.printIntRandom()
 math.printRandom()

CommonJS主要用于服务端的模块化，不适用于前端模块化的原因在于：

  • 服务端加载一个模块，直接就从硬盘或者内存中读取了，消耗时间可以忽略不计

  • 浏览器需要从服务端下载这个文件，所以说如果用CommonJS的require方式加载模块，需要等代码模块下载完毕，并运行之后才能得到所需要的API。

  • 如果我们在某个代码模块里使用CommonJS的方法require了一个模块，而这个模块需要通过http请求从服务器去取，如果网速很慢，而CommonJS又是同步的，所以将阻塞后面代码的执行，从而阻塞浏览器渲染页面，使得页面出现假死状态。

  • CMD

CMD规范专门用于浏览器端，模块的加载是异步的，模块使用时才会加载执行。

CMD语法:

  • 定义暴露模块：
//定义没有依赖的模块
define(function(require, exports, module){
  exports.xxx = value
  module.exports = value
})

//定义有依赖的模块
define(function(require, exports, module){
  //引入依赖模块(同步)
  var module2 = require('./module2')
  //引入依赖模块(异步)
    require.async('./module3', function (m3) {
    })
  //暴露模块
  exports.xxx = value
})
  • 引入使用模块：
define(function (require) {
 var m1 = require('./module1')
 var m4 = require('./module4')
 m1.show()
 m4.show()
})

CMD的优缺点:

  • 优点：依赖就近，延迟执行 可以很容易在 Node.js 中运行；

  • 缺点：依赖 SPM 打包，模块的加载逻辑偏重；

  • AMD

异步模块定义，所谓异步是指模块和模块的依赖可以被异步加载，他们的加载不会影响它后面语句的运行。有效避免了采用同步加载方式中导致的页面假死现象。AMD代表：RequireJS。

RequireJS是一个工具库，主要用于客户端的模块管理。它的模块管理遵守AMD规范，RequireJS的基本思想是，通过define方法，将代码定义为模块；通过require方法，实现代码的模块加载。

它主要有两个接口：define 和 require。define 是模块开发者关注的方法，而 require 则是模块使用者关注的方法。

define() 函数：

define(id?, dependencies?, factory);
//id ：可选参数，它指的是模块的名字。
//dependencies：可选参数，定义中模块所依赖模块的数组。
//factory：模块初始化要执行的函数或对象

require() 函数:

require([module], callback);
//module：一个数组，里面的成员就是要加载的模块.
//callback：模块加载成功之后的回调函数。

AMD的优缺点:

AMD 运行时核心思想是「Early Executing」，也就是提前执行依赖 AMD 的这个特性有好有坏：

  • 首先，尽早执行依赖可以尽早发现错误。

  • 另外，尽早执行依赖通常可以带来更好的用户体验，也容易产生浪费。

  • 引用AMD的Javscript库： 目前，主要有两个Javascript库实现了AMD规范：require.js和curl.js

  • 在浏览器环境中异步加载模块；并行加载多个模块；

  • 开发成本高，代码的阅读和书写比较困难，模块定义方式的语义不顺畅；不符合通用的模块化思维方式，是一种妥协的实现。

  • ES6模块

ES6模块的设计思想，是尽量的静态化，使得编译时就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量。所以说ES6是编译时加载，

ES6模块不是对象，而是通过export命令显式指定输出的代码，输入时也采用静态命令的形式。

ES6 的模块自动采用严格模式，不管你有没有在模块头部加上"use strict";。

严格模式主要有以下限制:

  • 变量必须声明后再使用
  • 函数的参数不能有同名属性，否则报错
  • 不能使用with语句
  • 不能对只读属性赋值，否则报错
  • 不能使用前缀 0 表示八进制数，否则报错
  • 不能删除不可删除的属性，否则报错
  • 不能删除变量delete prop，会报错，只能删除属性delete global[prop]
  • eval不会在它的外层作用域引入变量
  • eval和arguments不能被重新赋值
  • arguments不会自动反映函数参数的变化
  • 不能使用arguments.callee
  • 不能使用arguments.caller
  • 禁止this指向全局对象(ES6 模块之中，顶层的this指向undefined，即不应该在顶层代码使用this。)
  • 不能使用fn.caller和fn.arguments获取函数调用的堆栈
  • 增加了保留字（比如protected、static和interface）

语法:

模块功能主要由两个命令构成：export和import。export命令用于规定模块的对外接口，import命令用于输入其他模块提供的功能。

export

一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量，外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量，就必须使用export关键字输出该变量。下面是一个 JS 文件，里面使用export命令输出变量。

function cUl(){
    let ulEle = document.createElement("ul");
    for(let i = 0; i < 5; i++){
        let liEle = document.createElement("li");
        liEle.innerHTML = "无序列表" + i;
        ulEle.appendChild(liEle);
    }
    return ulEle;
}
let ul = cUl();
export {ul};

import

使用export命令定义了模块的对外接口以后，其他 JS 文件就可以通过import命令加载这个模块。

import {table} from "../test/test_table.js";
import {div} from "../test/test_div.js" ;
import {ul} from "../test/test_ul.js" ;

export {table, div, ul};

ES6 模块与 CommonJS 模块的差异 它们有两个重大差异：

  1. CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝，ES6 模块输出的是值的引用。

  2. CommonJS 模块是运行时加载，ES6 模块是编译时输出接口。

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