Node.js之模块化模块化的基本概念 1、什么是模块化模块化是指解决一个复杂问题时，自顶向下逐层把系统划分成若干模

模块化的基本概念

1、什么是模块化

模块化是指解决一个复杂问题时，自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程。对于整个系统来说，模块是可组合、分解和更换的单元。

编程领域中的模块化

编程领域中的模块化，就是遵守固定的规则，把一个大文件拆成独立并相互以赖的多个小模块。

把代码进行模块化拆分的好处：
1. 提高了代码的复用性
2. 提高了代码的可维护性
3. 可以实现按需加载
模块化规范就是对代码进行模块化的拆分与组合时，需要遵守的那些规则。

例如：
- 使用什么样的语法格式来引用模块
- 在模块中使用什么样的语法格式向外暴露成员
模块化规范的好处：大家都遵守同样的模块化规范写代码，降低了沟通的成本，极大方便了各个模块之间的相互调用，利人利己。

2、 Node.js 中模块的分类

Node.js 中模块的分类

Node.js中根据模块来源的不同，将模块分为了3大类，分别是：
- 内置模块（内置模块是由Node.js官方提供的，例如fs、path、http等）
- 自定义模块（用户创建的每个.js文件，都是自定义模块）
- 第三方模块（由第三方开发出来的模块，并非官方提供的内置模块，也不是用户创建的自定义模块，使用前需要先下载）
加载模块

使用强大的require()方法，可以加载需要的内置模块、用户自定义模块、第三方模块进行使用。例如：
```
// 1. 加载内置的 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2. 加载用户的自定义模块
const custom = require('./custom.js')

// 3. 加载第三方模块
const moment = require('moment')
```
注意：使用require()方法加载其他模块时，会执行被加载模块中的代码。

3、 Node.js 中的模块作用域

什么是模块作用域

和函数作用域类似，在自定义模块中定义的变量、方法等成员，只能在当前模块内被访问，这种模块级别的访问限制，叫做模块作用域。
模块作用域的好处

防止了全局变量污染的问题

4、向外共享模块作用域中的成员

module对象

在每个 .js 自定义模块中都有一个module对象，它里面存储了和当前模块有关的信息
module.exports对象

在自定义模块中，可以使用 module.exports 对象，将模块内的成员共享出去，供外界使用。

外界用 require()方法 导入自定义模块时，得到的就是 module.exports 所指向的对象。
共享成员时的注意点

使用 require() 方法导入模块时，导入的结果，永远以 module.exports 指向的对象为准。
exports 对象

由于 module.exports 单词写起来比较复杂，为了简化向外共享成员的代码，Node 提供了 exports 对象。默认情况下，exports 和 module.exports 指向同一个对象。 最终共享的结果，还是以 module.exports 指向的对象为准。
exports 和 module.exports 的使用误区

时刻谨记，require() 导入模块时，得到的永远是 module.exports 指向的对象。

exports与mudule.exports使用注意点.png 注意： 当module.exports指向新对象之后，以module.exports指向的对象为准，而不是exports指向的对象。

注意： 为了防止混乱，建议大家不要在同一个模块中同时使用 exports 和 module.exports

5、 Node.js中的模块化规范

Node.js 遵循了 CommonJS模块化规范，CommonJS 规定了模块的特性和各个模块之间如何相互依赖。

CommonJS规定：

每个模块内部，module变量代表当前模块。
module 变量是一个对象，它的exports属性（即module.exports）是对外的接口。
加载某个模块，其实是加载该模块的 module.exports 属性。require() 方法用于加载模块。

模块的加载机制

1、优先从缓存中加载

模块在第一次加载后会被缓存。这也意味着多次调用 require()不会导致模块的代码被多次执行。(如下图导入三次模块，只打印了一次'ok'，说明代码只执行了一次)

模块的加载机制.png

注意： 不论是内置模块、用户自定义模块、还是第三方模块，它们都会优先从缓存中加载，从而提高模块的加载效率。

2、内置模块的加载机制

内置模块是由 Node.js 官方提供的模块，内置模块的加载优先级最高。

例如，require('fs') 始终返回的内置的 fs 模块，即使在 node_modules目录下有名字相同的包也叫做 fs。

3、自定义模块的加载机制

使用 require() 加载自定义模块时，必须指定以 ./ 或 ../ 开头的路径标识符。在加载自定义模块时，如果没有指定 ./ 或 ../ 这样的路径标识符，则 node 会把它当作内置模块或第三方模块进行加载。

同时，在使用 require() 导入自定义模块时，如果省略了文件的扩展名，则 Node.js 会按顺序分别尝试加载以下的文件：

按照确切的文件名进行加载
补全 .js 扩展名进行加载
补全 .json 扩展名进行加载
补全 .node 扩展名进行加载
加载失败，终端报错

4、第三方模块的加载机制

如果传递给 require()的模块标识符不是一个内置模块，也没有以 './' 或 '../' 开头，则 Node.js 会从当前模块的父目录开始，尝试从 /node_modules 文件夹中加载第三方模块

如果没有找到对应的第三方模块，则移动到再上一层父目录中，进行加载，直到文件系统的根目录。

例如，假设在 'C:\Users\leilei\project\foo.js' 文件里调用了 require('tools')，则Node.js 会按以下顺序查找：

C:\User\leilei\project\node_modules\tools
C:\User\leilei\node_modules\tools
C:\User\node_modules\tools
C:\node_modules\tools

5、目录作为模块

当把目录（没有指定确切文件，只是一个文件夹）作为模块标识符，传递给 require()进行加载的时候，有三种加载方式：

在被加载的目录下查找一个叫做 package.json的文件，并寻找 main 属性，作为 require() 加载的入口
如果目录里没有 package.json 文件，或者 main 入口不存在或无法解析，则 Node.js 将会试图加载目录下的index.js文件。
如果以上两步都失败了，则 Node.js 会在终端打印错误消息，报告模块的缺失：Error: Cannot find module 'xxx'

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