javascript中的require、import/export

Javascript不是一种模块化编程语言,在es6以前,它是不支持”类”(class),所以也就没有”模块”(module)

require时代

  • 原始写法
    模块就是实现特定功能的一组方法。
    只要把不同的函数(以及记录状态的变量)简单地放在一起,就算是一个模块。
function m1(){
 //...
}
function m2(){
 //...  
}

上面的函数m1()和m2(),组成一个模块。使用的时候,直接调用就行了。
这种做法的缺点很明显:”污染”了全局变量,无法保证不与其他模块发生变量名冲突,而且模块成员之间看不出直接关系。

  • 对象写法
    为了解决上面的缺点,可以把模块写成一个对象,所有的模块成员都放到这个对象里面
var module1 = new Object({
_count : 0,
 m1 : function (){
  //...
 },
 m2 : function (){
  //...
 }
});

上面的函数m1()和m2(),都封装在module1对象里。使用的时候,就是调用这个对象的属性module1.m1();
这样的写法会暴露所有模块成员,内部状态可以被外部改写。比如,外部代码可以直接改变内部计数器的值。module._count = 1;

使用”立即执行函数”(Immediately-Invoked Function Expression,IIFE),可以达到不暴露私有成员的目的

var module = (function() {
var _count = 0;
var m1 = function() {
alert(_count)
}
var m2 = function() {
alert(_count + 1)
}
 
return {
m1: m1,
m2: m2
}
})()

使用上面的写法,外部代码无法读取内部的_count变量。

console.info(module._count); //undefined

主流模块规范

在es6以前,还没有提出一套官方的规范,从社区和框架推广程度而言,目前通行的javascript模块规范有两种:CommonJS 和 AMD

  • CommonJS规范:
    服务器端模块,在CommonJS中,暴露模块使用module.exports和exports
    在CommonJS中,有一个全局性方法require(),用于加载模块。假定有一个数学模块math.js,就可以像下面这样加载。
var math = require('math');

然后,就可以调用模块提供的方法:

var math = require('math');
math.add(2,3); // 5

正是由于CommonJS 使用的require方式的推动,才有了后面的AMD、CMD 也采用的require方式来引用模块的风格

  • AMD规范
    有了服务器端模块以后,很自然地,大家就想要客户端模块。而且最好两者能够兼容,一个模块不用修改,在服务器和浏览器都可以运行。
    但是,由于一个重大的局限,使得CommonJS规范不适用于浏览器环境。还是上一节的代码,如果在浏览器中运行,会有一个很大的问题
var math = require('math');
math.add(2, 3);

第二行math.add(2, 3),在第一行require(‘math’)之后运行,因此必须等math.js加载完成。也就是说,如果加载时间很长,整个应用就会停在那里等。

这对服务器端不是一个问题,因为所有的模块都存放在本地硬盘,可以同步加载完成,等待时间就是硬盘的读取时间。但是,对于浏览器,这却是一个大问题,因为模块都放在服务器端,等待时间取决于网速的快慢,可能要等很长时间,浏览器处于”假死”状态。
因此,浏览器端的模块,不能采用”同步加载”(synchronous),只能采用”异步加载”(asynchronous)。这就是AMD规范诞生的背景。

AMD是”Asynchronous Module Definition”的缩写,意思就是”异步模块定义”。它采用异步方式加载模块,模块的加载不影响它后面语句的运行。所有依赖这个模块的语句,都定义在一个回调函数中,等到加载完成之后,这个回调函数才会运行。
模块必须采用特定的define()函数来定义。

define(id?, dependencies?, factory)

id:字符串,模块名称(可选)
dependencies: 是我们要载入的依赖模块(可选),使用相对路径。,注意是数组格式
factory: 工厂方法,返回一个模块函数
如果一个模块不依赖其他模块,那么可以直接定义在define()函数之中。

// math.js
  define(function (){
    var add = function (x,y){
      return x+y;
    };
    return {
      add: add
    };
  });

如果这个模块还依赖其他模块,那么define()函数的第一个参数,必须是一个数组,指明该模块的依赖性。

define(['Lib'], function(Lib){
    function foo(){
      Lib.doSomething();
    }
    return {
      foo : foo
    };
  });

AMD也采用require()语句加载模块,但是不同于CommonJS,它要求两个参数:
require([module], callback);
第一个参数[module],是一个数组,里面的成员就是要加载的模块;第二个参数callback,则是加载成功之后的回调函数。如果将前面的代码改写成AMD形式,就是下面这样:

require(['math'], function (math) {
 math.add(2, 3);
});

math.add()与math模块加载不是同步的,浏览器不会发生假死。所以很显然,AMD比较适合浏览器环境。

目前,主要有两个Javascript库实现了AMD规范:require.jscurl.js

  • CMD规范
    CMD (Common Module Definition), 是seajs推崇的规范,CMD则是依赖就近,用的时候再require。它写起来是这样的:
define(function(require, exports, module) {
var clock = require('clock');
clock.start();
});

CMD与AMD一样,也是采用特定的define()函数来定义,用require方式来引用模块

define(id?, dependencies?, factory)

id:字符串,模块名称(可选)
dependencies: 是我们要载入的依赖模块(可选),使用相对路径。,注意是数组格式
factory: 工厂方法,返回一个模块函数

define('hello', ['jquery'], function(require, exports, module) {
 
// 模块代码
 
});

如果一个模块不依赖其他模块,那么可以直接定义在define()函数之中。

define(function(require, exports, module) {
// 模块代码
});

注意:带 id 和 dependencies 参数的 define 用法不属于 CMD 规范,而属于 Modules/Transport 规范。

CMD与AMD区别

AMD和CMD最大的区别是对依赖模块的执行时机处理不同,而不是加载的时机或者方式不同,二者皆为异步加载模块。

AMD依赖前置,js可以方便知道依赖模块是谁,立即加载;

而CMD就近依赖,需要使用把模块变为字符串解析一遍才知道依赖了那些模块,这也是很多人诟病CMD的一点,牺牲性能来带来开发的便利性,实际上解析模块用的时间短到可以忽略。


ES6标准

ES6标准发布后,module成为标准,标准使用是以export指令导出接口,以import引入模块,但是在我们一贯的node模块中,我们依然采用的是CommonJS规范,使用require引入模块,使用module.exports导出接口。

export导出模块

export语法声明用于导出函数、对象、指定文件(或模块)的原始值。

注意:在node中使用的是exports,不要混淆了

export有两种模块导出方式:命名式导出(名称导出)和默认导出(定义式导出),命名式导出每个模块可以多个,而默认导出每个模块仅一个。

export { name1, name2, …, nameN };
export { variable1 as name1, variable2 as name2, …, nameN };
export let name1, name2, …, nameN; // also var
export let name1 = …, name2 = …, …, nameN; // also var, const
 
export default expression;
export default function (…) { … } // also class, function*
export default function name1(…) { … } // also class, function*
export { name1 as default, … };
 
export * from …;
export { name1, name2, …, nameN } from …;
export { import1 as name1, import2 as name2, …, nameN } from …;

name1… nameN-导出的“标识符”。导出后,可以通过这个“标识符”在另一个模块中使用import引用
default-设置模块的默认导出。设置后import不通过“标识符”而直接引用默认导入
-继承模块并导出继承模块所有的方法和属性
as-重命名导出“标识符”
from-从已经存在的模块、脚本文件…导出

命名式导出
模块可以通过export前缀关键词声明导出对象,导出对象可以是多个。这些导出对象用名称进行区分,称之为命名式导出。

export { myFunction }; // 导出一个已定义的函数
export const foo = Math.sqrt(2); // 导出一个常量

我们可以使用*和from关键字来实现的模块的继承:

export * from 'article';

模块导出时,可以指定模块的导出成员。导出成员可以认为是类中的公有对象,而非导出成员可以认为是类中的私有对象:

var name = 'IT笔录';
var domain = 'http://itbilu.com';
 
export {name, domain}; // 相当于导出
{name:name,domain:domain}

模块导出时,我们可以使用as关键字对导出成员进行重命名:

var name = 'IT笔录';
var domain = 'http://itbilu.com';
 
export {name as siteName, domain};

注意,下面的语法有严重错误的情况:

// 错误演示
export 1; // 绝对不可以
 
var a = 100;
export a;

export在导出接口的时候,必须与模块内部的变量具有一一对应的关系。直接导出1没有任何意义,也不可能在import的时候有一个变量与之对应

export a虽然看上去成立,但是a的值是一个数字,根本无法完成解构,因此必须写成export {a}的形式。即使a被赋值为一个function,也是不允许的。而且,大部分风格都建议,模块中最好在末尾用一个export导出所有的接口,例如:

export {fun as default,a,b,c};

默认导出
默认导出也被称做定义式导出。命名式导出可以导出多个值,但在在import引用时,也要使用相同的名称来引用相应的值。而默认导出每个导出只有一个单一值,这个输出可以是一个函数、类或其它类型的值,这样在模块import导入时也会很容易引用。

export default function() {}; // 可以导出一个函数
export default class(){}; // 也可以出一个类

命名式导出与默认导出
默认导出可以理解为另一种形式的命名导出,默认导出可以认为是使用了default名称的命名导出。

下面两种导出方式是等价的:

const D = 123;
 
export default D;
export { D as default };

export使用示例

使用名称导出一个模块时:

// "my-module.js" 模块
export function cube(x) {
return x * x * x;
}
const foo = Math.PI + Math.SQRT2;
export { foo };

在另一个模块(脚本文件)中,我们可以像下面这样引用:

import { cube, foo } from 'my-module';
console.log(cube(3)); // 27
console.log(foo); // 4.555806215962888

使用默认导出一个模块时:

// "my-module.js"模块
export default function (x) {
return x * x * x;
}

在另一个模块(脚本文件)中,我们可以像下面这样引用,相对名称导出来说使用更为简单:

// 引用 "my-module.js"模块
import cube from 'my-module';
console.log(cube(3)); // 27

import引入模块

import语法声明用于从已导出的模块、脚本中导入函数、对象、指定文件(或模块)的原始值。

import模块导入与export模块导出功能相对应,也存在两种模块导入方式:命名式导入(名称导入)和默认导入(定义式导入)。

import的语法跟require不同,而且import必须放在文件的最开始,且前面不允许有其他逻辑代码,这和其他所有编程语言风格一致。

import defaultMember from "module-name";
import * as name from "module-name";
import { member } from "module-name";
import { member as alias } from "module-name";
import { member1 , member2 } from "module-name";
import { member1 , member2 as alias2 , [...] } from "module-name";
import defaultMember, { member [ , [...] ] } from "module-name";
import defaultMember, * as name from "module-name";
import "module-name";
  • name-从将要导入模块中收到的导出值的名称
  • member, memberN-从导出模块,导入指定名称的多个成员
  • defaultMember-从导出模块,导入默认导出成员
  • alias, aliasN-别名,对指定导入成员进行的重命名
  • module-name-要导入的模块。是一个文件名
  • as-重命名导入成员名称(“标识符”)
  • from-从已经存在的模块、脚本文件等导入
    命名式导入
    我们可以通过指定名称,就是将这些成员插入到当作用域中。导出时,可以导入单个成员或多个成员:

注意,花括号里面的变量与export后面的变量一一对应

import {myMember} from "my-module";
import {foo, bar} from "my-module";

通过*符号,我们可以导入模块中的全部属性和方法。当导入模块全部导出内容时,就是将导出模块(’my-module.js’)所有的导出绑定内容,插入到当前模块(’myModule’)的作用域中:

import * as myModule from "my-module";

导入模块对象时,也可以使用as对导入成员重命名,以方便在当前模块内使用:

import {reallyReallyLongModuleMemberName as shortName} from "my-module";

导入多个成员时,同样可以使用别名:

import {reallyReallyLongModuleMemberName as shortName, anotherLongModuleName as short} from "my-module";

导入一个模块,但不进行任何绑定:

import "my-module";

默认导入
在模块导出时,可能会存在默认导出。同样的,在导入时可以使用import指令导出这些默认值。
直接导入默认值:

import myDefault from "my-module";

也可以在命名空间导入和名称导入中,同时使用默认导入:

import myDefault, * as myModule from "my-module"; // myModule 做为命名空间使用
或
import myDefault, {foo, bar} from "my-module"; // 指定成员导入

import使用示例

// --file.js--
function getJSON(url, callback) {
let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.onload = function () {
callback(this.responseText)
};
xhr.open("GET", url, true);
xhr.send();
}
 
export function getUsefulContents(url, callback) {
getJSON(url, data => callback(JSON.parse(data)));
}
 
// --main.js--
import { getUsefulContents } from "file";
getUsefulContents("http://itbilu.com", data => {
doSomethingUseful(data);
});

default关键字

// d.js
export default function() {}
 
// 等效于:
function a() {};
export {a as default};

在import的时候,可以这样用:

import a from './d';
 
// 等效于,或者说就是下面这种写法的简写,是同一个意思
import {default as a} from './d';

这个语法糖的好处就是import的时候,可以省去花括号{}。

简单的说,如果import的时候,你发现某个变量没有花括号括起来(没有*号),那么你在脑海中应该把它还原成有花括号的as语法。

下面这种写法:

import $,{each,map} from 'jquery';

import后面第一个$是{defalut as $}的替代写法。

as关键字

as简单的说就是取一个别名,export中可以用,import中其实可以用:

// a.js
var a = function() {};
export {a as fun};
 
// b.js
import {fun as a} from './a';
a();

上面这段代码,export的时候,对外提供的接口是fun,它是a.js内部a这个函数的别名,但是在模块外面,认不到a,只能认到fun。

import中的as就很简单,就是你在使用模块里面的方法的时候,给这个方法取一个别名,好在当前的文件里面使用。之所以是这样,是因为有的时候不同的两个模块可能通过相同的接口,比如有一个c.js也通过了fun这个接口:

// c.js
export function fun() {};

如果在b.js中同时使用a和c这两个模块,就必须想办法解决接口重名的问题,as就解决了。

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