前端模块化：CommonJS,AMD,CMD,ES6

模块化的开发方式可以提高代码复用率，方便进行代码的管理。通常一个文件就是一个模块，有自己的作用域，只向外暴露特定的变量和函数。目前流行的 js 模块化规范有 CommonJS、AMD、CMD 以及 ES6 的模块系统。参见阮一峰老师的文章 module-loader 。

一、CommonJS

Node.js 是 commonJS 规范的主要实践者，它有四个重要的环境变量为模块化的实现提供支持：module、exports、require、global。实际使用时，用module.exports定义当前模块对外输出的接口（不推荐直接用exports），用require加载模块。

代码解读

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// 定义模块math.js
var basicNum = 0;
function add(a, b) {   return a + b; }
module.exports = { //在这里写上需要向外暴露的函数、变量
add: add,   basicNum: basicNum
} // 引用自定义的模块时，参数包含路径，可省略.js
var math = require('./math'); math.add(2, 5); // 引用核心模块时，不需要带路径
var http = require('http'); http.createService(...).listen(3000);

commonJS 用同步的方式加载模块。在服务端，模块文件都存在本地磁盘，读取非常快，所以这样做不会有问题。但是在浏览器端，限于网络原因，更合理的方案是使用异步加载。

二、AMD 和 require.js

AMD 规范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。这里介绍用 require.js 实现 AMD 规范的模块化：用require.config()指定引用路径等，用define()定义模块，用require()加载模块。

首先我们需要引入 require.js 文件和一个入口文件 main.js。main.js 中配置require.config()并规定项目中用到的基础模块。

代码解读

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/** 网页中引入require.js及main.js **/
;<script
  src="js/require.js"
  data-main="js/main"
></script> /** main.js 入口文件/主模块 **/
// 首先用config()指定各模块路径和引用名
require.config({
  baseUrl: 'js/lib',
  paths: {
    jquery: 'jquery.min', //实际路径为js/lib/jquery.min.js
    underscore: 'underscore.min',
  },
}) // 执行基本操作
require(['jquery', 'underscore'], function ($, _) {
  // some code here
})

引用模块的时候，我们将模块名放在[]中作为reqiure()的第一参数；如果我们定义的模块本身也依赖其他模块,那就需要将它们放在[]中作为define()的第一参数。

代码解读

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// 定义math.js模块
define(function () {
  var basicNum = 0
  var add = function (x, y) {
    return x + y
  }
  return { add: add, basicNum: basicNum }
}) // 定义一个依赖underscore.js的模块
define(['underscore'], function (_) {
  var classify = function (list) {
    _.countBy(list, function (num) {
      return num > 30 ? 'old' : 'young'
    })
  }
  return { classify: classify }
}) // 引用模块，将模块放在[]内
require(['jquery', 'math'], function ($, math) {
  var sum = math.add(10, 20)
  $('#sum').html(sum)
})

三、CMD 和 sea.js

require.js 在申明依赖的模块时会在第一之间加载并执行模块内的代码：

代码解读

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define(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'], function (a, b, c, d, e, f) {
  // 等于在最前面声明并初始化了要用到的所有模块
  if (false) {
    // 即便没用到某个模块 b，但 b 还是提前执行了
    b.foo()
  }
})

CMD 是另一种 js 模块化方案，它与 AMD 很类似，不同点在于：AMD 推崇依赖前置、提前执行，CMD 推崇依赖就近、延迟执行。此规范其实是在 sea.js 推广过程中产生的。

代码解读

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/** AMD写法 **/
define(["a", "b", "c", "d", "e", "f"], function(a, b, c, d, e, f) {       // 等于在最前面声明并初始化了要用到的所有模块
a.doSomething();     if (false) {         // 即便没用到某个模块 b，但 b 还是提前执行了
b.doSomething()     }  }); /** CMD写法 **/
define(function(require, exports, module) {     var a = require('./a'); //在需要时申明
a.doSomething();     if (false) {         var b = require('./b');         b.doSomething();     } });
/** sea.js **/
// 定义模块 math.js
define(function(require, exports, module) {     var $ = require('jquery.js');     var add = function(a,b){         return a+b;     }     exports.add = add; }); // 加载模块
seajs.use(['math.js'], function(math){     var sum = math.add(1+2); });

四、ES6 Module

ES6 在语言标准的层面上，实现了模块功能，而且实现得相当简单，旨在成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。其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。

代码解读

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/** 定义模块 math.js **/ var basicNum = 0
var add = function (a, b) {
  return a + b
}
export { basicNum, add }
/** 引用模块 **/ import { basicNum, add } from './math'
function test(ele) {
  ele.textContent = add(99 + basicNum)
}

如上例所示，使用import命令的时候，用户需要知道所要加载的变量名或函数名。其实 ES6 还提供了export default命令，为模块指定默认输出，对应的import语句不需要使用大括号。这也更趋近于 ADM 的引用写法。

代码解读

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/** export default **/ //定义输出
export default { basicNum, add } //引入 import math from './math';
function test(ele) {
  ele.textContent = math.add(99 + math.basicNum)
}

ES6 的模块不是对象，import命令会被 JavaScript 引擎静态分析，在编译时就引入模块代码，而不是在代码运行时加载，所以无法实现条件加载。也正因为这个，使得静态分析成为可能。

五、 ES6 模块与 CommonJS 模块的差异

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。

• CommonJS 模块输出的是值的拷贝，也就是说，一旦输出一个值，模块内部的变化就影响不到这个值。
• ES6 模块的运行机制与 CommonJS 不一样。JS 引擎对脚本静态分析的时候，遇到模块加载命令import，就会生成一个只读引用。等到脚本真正执行时，再根据这个只读引用，到被加载的那个模块里面去取值。换句话说，ES6 的import有点像 Unix 系统的“符号连接”，原始值变了，import加载的值也会跟着变。因此，ES6 模块是动态引用，并且不会缓存值，模块里面的变量绑定其所在的模块。

2. CommonJS 模块是运行时加载，ES6 模块是编译时输出接口。

• 运行时加载: CommonJS 模块就是对象；即在输入时是先加载整个模块，生成一个对象，然后再从这个对象上面读取方法，这种加载称为“运行时加载”。
• 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，import时采用静态命令的形式。即在import时可以指定加载某个输出值，而不是加载整个模块，这种加载称为“编译时加载”。

CommonJS 加载的是一个对象（即module.exports属性），该对象只有在脚本运行完才会生成。而 ES6 模块不是对象，它的对外接口只是一种静态定义，在代码静态解析阶段就会生成。

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