CommonJS 模塊規(guī)范
模塊引用
require() 方法澈蚌，引入一個(gè)模塊的 API 到當(dāng)前上下文中
const math = require('math')
模塊定義
exports 對(duì)象用于導(dǎo)出當(dāng)前模塊的方法或者變量
module 對(duì)象代表模塊自身惰拱，而 exports 是 module 的屬性
// math.js
exports.add = function() {
let sum = 0,
i = 0,
args = arguments,
l = args.length
while(i < l) {
sum += args[i++]
}
return sum
}
模塊標(biāo)識(shí)
傳遞給 require() 方法的參數(shù)糙麦，它必須是符合小駝峰命名的字符串，或相對(duì)路徑/絕對(duì)路徑
Node 的模塊實(shí)現(xiàn)
在 Node 中引入模塊议谷， 需要經(jīng)歷如下3個(gè)步驟
路徑分析
文件定位
編譯執(zhí)行
在 Node 中， 模塊分為兩類(lèi)：一類(lèi)是 Node 提供的模塊， 稱(chēng)為核心模塊极祸；另一類(lèi)是用戶(hù)編寫(xiě)的模塊，稱(chēng)為文件模塊
核心模塊部分在 Node 源代碼的編譯過(guò)程中怠晴，編譯進(jìn)了二進(jìn)制執(zhí)行文件遥金。在 Node 進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，部分核心模塊就被直接加載進(jìn)內(nèi)存中蒜田，所以這部分核心模塊引入時(shí)稿械，文件定位和編譯執(zhí)行這兩個(gè)步驟可以省略掉，并且路徑分析中優(yōu)先判斷冲粤，所以它的加載速度是最快的
文件模塊則是在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載美莫，需要完整的路徑分析、文件定位梯捕、編譯執(zhí)行過(guò)程厢呵，速度比核心模塊慢
優(yōu)先從緩存加載
Node 對(duì)引入過(guò)的模塊都會(huì)進(jìn)行緩存，以減少二次引入時(shí)的開(kāi)銷(xiāo)傀顾。與瀏覽器僅僅緩存文件不同襟铭，它緩存的是編譯和執(zhí)行之后的對(duì)象
路徑分析和文件定位
- 模塊標(biāo)識(shí)符分析
核心模塊：優(yōu)先級(jí)僅次于緩存加載
路徑形式的文件模塊：將路徑轉(zhuǎn)為真實(shí)路徑，并以真實(shí)路徑作為索引短曾，將編譯執(zhí)行后的結(jié)果存放到緩存中寒砖，以使二次加載時(shí)更快，其加載速度慢于核心模塊
自定義模塊：非核心模塊嫉拐，也不是路徑形式的標(biāo)識(shí)符哩都。它是一種特殊的文件模塊，可能是一個(gè)文件或者包的形式婉徘。這類(lèi)模塊的查找是最費(fèi)時(shí)的茅逮，也是所有方式中最慢的一種
- 文件定位
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文件擴(kuò)展名分析：CommonJS 模塊規(guī)范允許在標(biāo)識(shí)符中不包括文件擴(kuò)展名，這種情況下判哥，Node 會(huì)按 .js献雅、.json、.node 的次序補(bǔ)足擴(kuò)展名塌计，依次嘗試
在嘗試的過(guò)程中挺身，需要調(diào)用 fs 模塊同步阻塞式地判斷文件是否存在。因?yàn)?Node 是單線程的锌仅，所以這里是一個(gè)會(huì)引起性能問(wèn)題的地方章钾。 小訣竅是：如果是 .node 和 .json 文件墙贱，在傳遞給 require() 的標(biāo)識(shí)符中帶上擴(kuò)展名，會(huì)加快一點(diǎn)速度贱傀。另一個(gè)訣竅是：同步配合緩存惨撇，可以大幅度緩解 Node 單線程中阻塞式調(diào)用的缺陷
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目錄分析和包
Node 在當(dāng)前目錄下查找 package.json，通過(guò) JSON.parse() 解析出包描述對(duì)象府寒，從中取出 main 屬性指定的文件名進(jìn)行定位魁衙。如果文件名缺失擴(kuò)展名，將會(huì)進(jìn)入擴(kuò)展名分析的步驟株搔。
而如果 main 屬性指定的文件名錯(cuò)誤剖淀，或者壓根沒(méi)有 package.json 文件，Node 會(huì)將 index 當(dāng)做默認(rèn)文件名纤房，然后依次查找 index.js纵隔、index.json、index.node
如果在目錄分析的過(guò)程中沒(méi)有定位成功任何文件炮姨，則自定義模塊進(jìn)入下一個(gè)模塊路徑進(jìn)行查找捌刮。如果模塊路徑數(shù)組都被遍歷完畢，依然沒(méi)有查找到目錄文件舒岸，則會(huì)拋出查找失敗的異常糊啡。
模塊編譯
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JavaScript 模塊的編譯
在編譯的過(guò)程中，Node 對(duì)獲取的 JavaScript 文件內(nèi)容進(jìn)行了頭尾包裝吁津。在頭部添加了
(function(exports, require, module, ____filename, ____dirname)) {\n 在尾部添加了 \n}為何存在 exports 情況下，還存在 module.exports堕扶，其原因在于碍脏，exports 對(duì)象是通過(guò)形參的方式傳入的，直接賦值形參會(huì)改變形參的引用稍算，如果要達(dá)到 require 引入一個(gè)類(lèi)的效果典尾，請(qǐng)賦值給 module.exports 對(duì)象。這個(gè)迂回的方案不改變形參的引用糊探。
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C/C++ 模塊的編譯
Node 調(diào)用 process.dlopen() 方法進(jìn)行加載和執(zhí)行
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JSON 文件的編譯
Node 利用 fs 模塊同步讀取 JSON 文件的內(nèi)容之后钾埂，調(diào)用 JSON.parse() 方法得到對(duì)象，然后將它賦給模塊對(duì)象的 exports科平，以供外部調(diào)用褥紫。JSON 文件在用做項(xiàng)目的配置文件時(shí)比較有用。如果你定義了一個(gè) JSON 文件作為配置瞪慧，那就不必調(diào)用 fs 模塊去異步讀取和解析髓考，直接調(diào)用 require() 引入即可。此外弃酌，你還可以享受到模塊緩存的遍歷氨菇，并且二次引入時(shí)頁(yè)沒(méi)有性能影響儡炼。
核心模塊
核心模塊其實(shí)分為 C/C++ 編寫(xiě)和 JavaScript 編寫(xiě)的兩部分，其中 C/C++ 文件存放在 Node 項(xiàng)目的 src 目錄下
JavaScript 核心模塊的編譯過(guò)程
轉(zhuǎn)存為 C/C++ 代碼
編譯 JavaScript 核心模塊：也經(jīng)歷頭尾包裝的過(guò)程查蓉，然后才執(zhí)行和道出了 exports 對(duì)象乌询。不同于文件模塊是，獲取源代碼的方式（核心模塊是從內(nèi)存中加載的）以及緩存執(zhí)行結(jié)果的位置
C/C++ 核心模塊的編譯過(guò)程
在核心模塊中豌研，有些模塊全部由 C/C++ 編寫(xiě)妹田，有些模塊則由 C/C++ 完成核心部分，其他部分則由 JavaScript 實(shí)現(xiàn)包裝或向外導(dǎo)出聂沙，以滿(mǎn)足性能需求秆麸。
內(nèi)建模塊的組織形式
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內(nèi)建模塊的導(dǎo)出
文件模塊可能會(huì)依賴(lài)核心模塊，核心模塊可能會(huì)依賴(lài)內(nèi)建模塊
通常及汉，不推薦文件模塊直接調(diào)用內(nèi)建模塊沮趣。如需調(diào)用，直接調(diào)用核心模塊即可坷随，因?yàn)楹诵哪K中基本都封裝了內(nèi)建模塊房铭。
核心模塊的引入流程
編寫(xiě)核心模塊
編寫(xiě)頭文件和編寫(xiě) C/C++ 文件
C/C++ 擴(kuò)展模塊
JavaScript 的一個(gè)典型弱點(diǎn)就是位運(yùn)算。JavaScript 的位運(yùn)算參照 Java 的位運(yùn)算實(shí)現(xiàn)温眉，但是 Java 位運(yùn)算是在 int 型數(shù)字的基礎(chǔ)上進(jìn)行的缸匪， 而 JavaScript 中只有 double 型的數(shù)據(jù)類(lèi)型，在進(jìn)行位運(yùn)算的過(guò)程中类溢，需要將 double 型轉(zhuǎn)換為 int 型凌蔬，然后再進(jìn)行。所以闯冷，在 JavaScript 層面上作位運(yùn)算的效率不高砂心。
在應(yīng)用中，會(huì)頻繁出現(xiàn)效率低的操作（如上面提到的位運(yùn)算）蛇耀，如果通過(guò) JavaScript 來(lái)實(shí)現(xiàn)辩诞，CPU 資源將會(huì)耗費(fèi)好多，這時(shí)編寫(xiě) C/C++ 擴(kuò)展模塊來(lái)提升性能的機(jī)會(huì)來(lái)了纺涤。
前提條件
GYP 項(xiàng)目生成工具
V8引擎 C++ 庫(kù)
libuv 庫(kù)
Node 內(nèi)部庫(kù)
其他庫(kù)
C/C++ 擴(kuò)展模塊的編寫(xiě)
普通的擴(kuò)展模塊與內(nèi)建模塊的區(qū)別在于無(wú)須將源代碼編譯進(jìn) Node译暂，而是通過(guò) dlopen() 方法動(dòng)態(tài)加載。所以在編寫(xiě)普通模塊時(shí)撩炊，無(wú)須將源代碼寫(xiě)進(jìn) node 命名空間外永，也不需要提供頭文件。
C/C++ 擴(kuò)展模塊的編譯
寫(xiě)好 .gyp 項(xiàng)目文件拧咳，node-gyp 約定 .gyp 文件為 binding.gyp
C/C++擴(kuò)展模塊的加載
require() 方法通過(guò)間隙標(biāo)識(shí)符象迎、路徑分析、文件定位，然后加載執(zhí)行即可
C/C++ 擴(kuò)展模塊與 JavaScript 模塊的區(qū)別在于加載之后不需要編譯砾淌，直接執(zhí)行之后就可以被外部調(diào)用了啦撮，其加載速度比 JavaScript 模塊略快
使用 C/C++ 擴(kuò)展模塊的一個(gè)好處在于可以更靈活和動(dòng)態(tài)地加載他們，保持 Node 模塊自身簡(jiǎn)單性的同時(shí)汪厨，給予 Node 無(wú)線的可擴(kuò)展性
模塊調(diào)用棧
包與 NPM
CommonJS 的包規(guī)范的定義其實(shí)十分簡(jiǎn)單赃春，它由包結(jié)構(gòu)和包描述文件兩個(gè)部分組成，前者用于組織包中的各種文件劫乱，后者則用于描述包的相關(guān)信息化漆，以供外部讀取分析
包結(jié)構(gòu)
完全符合 CommonJS 規(guī)范的包目錄應(yīng)該包含如下這些文件
package.json：包描述文件
bin：用于存放可執(zhí)行二進(jìn)制文件的目錄
lib：用于存放 JavaScript 代碼的目錄
doc：用于存放文檔的目錄
test：用于存放單元測(cè)試用例的代碼
包描述文件與 NPM
包描述文件用于表達(dá)非代碼相關(guān)的信息相赁，它是一個(gè) JSON 格式的文件——package.json请琳， 位于包的根目錄下稠通，是包的重要組成部分
NPM 常用功能
- 查看幫助
$ npm help <command>
- 安裝依賴(lài)包
# 全局模式安裝
$ npm install <package> -g
# 從本地安裝
$ npm install <tarball file>
$ npm install <tarball url>
$ npm install <folder>
# 從非官方源安裝
$ npm install underscore --registry=http://registry.url
# 指定默認(rèn)源
$ npm config set registry http://registry.url
- npm 鉤子命令
"scripts": {
"preinstall": "preinstall.js",
"install": "install.js",
"uninstall": "uninstall.js",
"test": "test.js"
}
在以上字段中執(zhí)行 npm install <package> 時(shí)，preinstall 指向的腳本將會(huì)被加載執(zhí)行殖妇，然后 install 指向的腳本會(huì)被執(zhí)行刁笙。在執(zhí)行 npm uninstall <package> 時(shí)，uninstall 指向的腳本也許會(huì)做一些清理工作等谦趣。當(dāng)在一個(gè)具體的包目錄下執(zhí)行 npm test 時(shí)疲吸，將會(huì)運(yùn)行 test 指向的腳本
-
發(fā)布包
編寫(xiě)模塊
初始化包描述文件
注冊(cè)包倉(cāng)庫(kù)賬號(hào)
上傳包
安裝包
管理包權(quán)限
分析包
局域 NPM
搭建自己的 NPM 倉(cāng)庫(kù)
NPM 潛在問(wèn)題
潛在問(wèn)題在于，鑒于開(kāi)發(fā)者水平不一前鹅，上面的包質(zhì)量也良莠不齊摘悴。另一個(gè)問(wèn)題則是，Node 代碼可以運(yùn)行在服務(wù)器端舰绘，需要考慮安全問(wèn)題
前后端公用模塊
模塊的側(cè)重點(diǎn)
客戶(hù)端的瓶頸在于帶寬蹂喻，服務(wù)端的瓶頸在于 CPU 和內(nèi)存等資源
鑒于網(wǎng)絡(luò)的原因，CommonJS 為后端 JavaScript 指定的規(guī)范并不完全是個(gè)前端的應(yīng)用場(chǎng)景
AMD 規(guī)范
CMD 規(guī)范
兼容多種模塊規(guī)范
;(function (name, definition) {
// 檢測(cè)上下文環(huán)境是否為AMD或CMD
var hasDefine = typeof define === 'function',
// 檢查上下文環(huán)境是否為Node
hasExports = typeof module !== 'undefined' && module.exports;
if (hasDefine) {
// AMD環(huán)境或CMD環(huán)境
define(definition);
} else if (hasExports) {
// 定義為普通Node模塊
module.exports = definition();
} else {
// 將模塊的執(zhí)行結(jié)果掛在window變量中捂寿，在瀏覽器中this指向window對(duì)象
this[name] = definition();
}
})('hello', function () {
var hello = function () {};
return hello;
});
