前端模块化——完全搞懂AMD、CMD、ESM和CommonJS

咱们知道，在NodeJS以前，因为没有过于复杂的开发场景，前端是不存在模块化的，后端才有模块化。NodeJS诞生以后，它使用CommonJS的模块化规范。今后，js模块化开始快速发展。

模块化的开发方式能够提供代码复用率，方便进行代码的管理。一般来讲，一个文件就是一个模块，有本身的做用域，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。下面开始一一介绍：

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CommonJS

NodeJS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。

复制// 定义模块math.js var basicNum = 0; function add(a, b) { return a + b; } module.exports = { //在这里写上须要向外暴露的函数、变量 add: add, basicNum: basicNum } /** 必须加./路径，不加的话只会去node_modules文件找 **/ // 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，不须要带路径 var http = require('http'); http.createService(...).listen(3000);

CommonJS用同步的方式加载模块。在服务端，模块文件都存放在本地磁盘，读取很是快，因此这样作不会有问题。可是在浏览器端，限于网络缘由，更合理的方案是使用异步加载。

exports和module.export区别：

exports：对于自己来说是一个变量（对象），它不是module的引用，它是{}的引用，它指向module.exports的{}模块。只能使用.语法 向外暴露变量。

module.exports：module是一个变量，指向一块内存，exports是module中的一个属性，存储在内存中，而后exports属性指向{}模块。既可使用.语法，也可使用=直接赋值。

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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。全部依赖这个模块的语句，都定义在一个回调函数中，等到加载完成以后，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definde()定义模块，用require()加载模块。

首先咱们须要引入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。

复制/** 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", } }); // 执行基本操做 require(["jquery","underscore"],function($,_){ // some code here });

引用模块的时候，咱们将模块名放在[]中做为reqiure()的第一参数；若是咱们定义的模块自己也依赖其余模块,那就须要将它们放在[]中做为define()的第一参数。

复制// 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); });

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CMD和sea.js

AMD的实现者require.js在申明依赖的模块时，会在第一时间加载并执行模块内的代码：

复制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全部模块 if (false) { // 即使没用到某个模块 b，但 b 仍是提早执行了。**这就CMD要优化的地方** b.foo() } });

CMD是另外一种js模块化方案，它与AMD很相似，不一样点在于：AMD推崇依赖前置、提早执行，CMD推崇依赖就近、延迟执行。此规范实际上是在sea.js推广过程当中产生的。

复制/** 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全部模块 a.doSomething(); if (false) { // 即使没用到某个模块 b，但 b 仍是提早执行了 b.doSomething() } }); /** CMD写法 **/ define(function(require, exports, module) { var a = require('./a'); //在须要时申明 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); });

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ES6 Module

ES6 在语言标准的层面上，实现了模块功能，并且实现得至关简单，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命令用于输入其余模块提供的功能。

复制/** 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，用户须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语句不须要使用大括号。这也更趋近于ADM的引用写法。

复制/** 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，因此没法实现条件加载。也正由于这个，使得静态分析成为可能。

ES6 模块的特征：

• 严格模式：ES6 的模块自动采用严格模式
• import read-only特性： import的属性是只读的，不能赋值，相似于const的特性
• export/import提高： import/export必须位于模块顶级，不能位于做用域内；其次对于模块内的import/export会提高到模块顶部，这是在编译阶段完成的

ES6 模块与 CommonJS 模块的差别

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 不同。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“符号链接”，原始值变了，import加载的值也会跟着变。所以，ES6 模块是动态引用，而且不会缓存值，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，而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，而是经过 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时能够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”。模块内部引用的变化，会反应在外部。

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。

废话很少说，直接看代码：

首先看个CommonJS输出拷贝的例子：

复制// a.js let a = 1; let b = { num: 1 } setTimeout(() => { a = 2; b = { num: 2 }; }, 200); module.exports = { a, b, }; // main.js // node main.js let {a, b} = require('./a'); console.log(a); // 1 console.log(b); // { num: 1 } setTimeout(() => { console.log(a); // 1 console.log(b); // { num: 1 } }, 500);

所谓输出拷贝，若是了解过 NodeJS 或者 webpack 对 CommonJS 的实现（不了解能够看这篇文章），就会知道：exports对象是模块内外的惟一关联， CommonJS 输出的内容，就是exports对象的属性，模块运行结束，属性就肯定了。

再看ES6 Module输出的例子：

复制// a.mjs let a = 1; let b = { num: 1 } setTimeout(() => { a = 2; b = { num: 2 }; }, 200); export { a, b, }; // main.mjs // node --experimental-modules main.mjs import {a, b} from './a'; console.log(a); // 1 console.log(b); // { num: 1 } setTimeout(() => { console.log(a); // 2 console.log(b); // { num: 2 } }, 500);

以上就是 ES6 Module 输出引用和 CommonJS 输出值的区别，模块内部引用的变化，会反应在外部，这是 ES6 Module 的规范。

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总结

1. AMD/CMD/CommonJs 是js模块化开发的规范，对应的实现是require.js/sea.js/Node.js

2. CommonJs 主要针对服务端，AMD/CMD/ES Module主要针对浏览器端，容易混淆的是AMD/CMD。（顺便提一下，针对服务器端和针对浏览器端有什么本质的区别呢？服务器端通常采用同步加载文件，也就是说须要某个模块，服务器端便停下来，等待它加载再执行。这里若是有其余后端语言，如java。而浏览器端要保证效率，须要采用异步加载，这就须要一个预处理，提早将所须要的模块文件并行加载好。）

3. AMD/CMD区别，虽然都是并行加载js文件，但仍是有所区别，AMD是预加载，在并行加载js文件同时，还会解析执行该模块（由于还须要执行，因此在加载某个模块前，这个模块的依赖模块须要先加载完成）；而CMD是懒加载，虽然会一开始就并行加载js文件，可是不会执行，而是在须要的时候才执行。

4. AMD/CMD的优缺点.一个的优势就是另外一个的缺点， 能够对照浏览。
   AMD优势：加载快速，尤为遇到多个大文件，由于并行解析，因此同一时间能够解析多个文件。
   AMD缺点：并行加载，异步处理，加载顺序不必定，可能会形成一些困扰，甚至为程序埋下大坑。

   CMD优势：由于只有在使用的时候才会解析执行js文件，所以，每一个JS文件的执行顺序在代码中是有体现的，是可控的。

   CMD缺点：执行等待时间会叠加。由于每一个文件执行时是同步执行（串行执行），所以时间是全部文件解析执行时间之和，尤为在文件较多较大时，这种缺点尤其明显。（PS：从新看这篇文章，发现这里写的不是很准确。确切来讲，JS是单线程，全部JS文件执行时间叠加在AMD和CMD中是同样的。可是CMD是使用时执行，无法利用空闲时间，而AMD是文件加载好就执行，每每能够利用一些空闲时间。这么来看，CMD比AMD的优势仍是很明显的，毕竟AMD加载好的时候也未必就是JS引擎的空闲时间！）

5. CommonJS 和 ES Module 区别：CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝，ES6 模块输出的是值的引用

6. 如何使用？CommonJs 的话，由于 NodeJS 就是它的实现，因此使用 node 就行，也不用引入其余包。AMD则是经过<script>标签引入require.js，CMD则是引入sea.js

文章来源 ： https://www.cnblogs.com/chenwenhao/p/12153332.html