深刻浅出 Node ( 二 ) 模块机制

模块机制

1、CommonJS出现背景

js实现编写后端程序的不足之处

1. 没有模块系统（js一个先天不足就是模块功能）

2. ECMAScript仅仅定义了js的核心库，可是对于文件系统、IO系统等却没有标准的API。HTML5虽然在一直致力于推动标准化，可是这些标准耶都是前端的。

3. 没有标准接口，没有定义过服务器或者数据库的接口。

4. 缺少包管理系统，没有自动安装和管理依赖的能力。

而CommonJS的出现正好弥补了没有标准的这一个缺点。

CommonJS 规范了 模块、二进制、Buffer、二进制、I/0,进程环境、文件系统、web服务器网管接口、包管理等。

2、CommonJS和Node的关系

Node的出现离不开CommonJS规范的影响，而CommonJS能以一种独寻常的姿态出如今各大公司的代码中，离不开Node优异的表现。

3、CommonJS的模块规范

1. 模块引入

var http = require("http");

2. 模块导出

// math.js
exports.add = function(){
    ...
}

// program.js
Var math = require('math.js');

exports.increament = function(val){
    return math.add(val);
}

3. 模块标识

模块标识就是require()的括号中的参数，必须是小驼峰结构，能够是相对路径也能够是绝对路径，还能够没有后缀名。

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4、Node的模块实现

node 的模块实现其实是借鉴了CommonJS的部分，并非所有照搬，并且也增长了一些本身须要的东西进去。

1. 模块引入

node中模块引入须要通过：

1. 路径分析
2. 文件定位
3. 编译执行

2. 模块分类

1. 核心模块 Node提供的
2. 文件模块 用户编写的

3. 核心模块

核心模块部分在Node源码加载中就编译完毕了，编译成了二进制执行文件，在Node进程启动后，部分核心模块就直接加载进内存中，因此能够不用`文件定位`和`编译`，所以部分核心模块的加载时最快的。

4. 文件模块

文件模块则是在运行时动态加载，要通过完整的路径分析、文件定位、编译执行，一次通常比较慢。

5. 缓冲加载

node对二次加载的核心模块，一概采用的时缓冲优先的原则。

6. 路径分析和文件定位

模块标识符分析

• 核心模块

核心模块的加载仅次于缓冲加载

• 路径形式的文件模块

首先将其转换为真实的路径，而后以真实路径做为索引，将其编译后放进缓冲中，等待调用。
因为是经过确切的文件地址找到的，因此须要花费必定的时间，

• 自定义模块

这是非核心模块，也不是路径形式的标识，它是一种特殊的文件模块，多是一个文件或者是一个包。这种查找是最费时间的。首先须要知道一下/模块路径/的概念/

> 例子

好比你要加载一个包，这个包放在了node_modules文件夹下，你要引入的话能够不以路径的形式写，能够是只写名称。（也就是引入一个本身npm的包）

console.log(module.paths);
// 会获得下面的数组
[ 'D:\\myweb\\node\\node\\module\\node_modules',
  'D:\\myweb\\node\\node\\node_modules',
  'D:\\myweb\\node\\node_modules',
  'D:\\myweb\\node_modules',
  'D:\\node_modules' ]

这就是模块路径了，查找机制是： 首先在当前路径下找是否有node_modules文件夹下的该包，若是没有就查找上一层目录，依次类推，直到根目录下的node_modules，若是依旧没有找到，那么就报错了。

// 显然这种状况就是致使它速度较慢的主要缘由了，(查找的路径越深就越慢)，可是咱们能够经过一些小技巧来经可能的减小这种状况哦~~

文件定位

文件定位中还须要注意的包括有文件扩展名、目录、包的处理。

node 的模块引入的时候是能够不写扩展名的，node会按照js json node的顺序来分析。依次尝试。因为尝试使用的是node中fs模块的同步文件查找，所以可能会致使阻塞状况发生，所以这里咱们须要注意两个小技巧了：

小技巧：

1. json node文件最好加扩展名

2. 同步配合缓冲能够环节Node单线程阻塞调用的缺陷

另外，若是没有找到对应的文件，确实找到了一个目录，那么将会将其看成是一个包来处理了。

如何在这个包下找到咱们须要引入的入口文件对呢？

1. 首先找是否含有package.json，若是有，则分析它的main属性，找到main属性对应的那个文件。

2. 若是没有package.json或者是main解析失败了，那么就找文件名为index的文件，依次从index.js index.json index.node查找。

3. 若是在该目录下依旧没有找到，那么就查找写一个匹配的目录，若是仍然没有找到，那么就报错了。

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6. 模块编译

node中每个模块都是一个对象，当定位到一个文件的时候，node就会将其包装成一个module对象，而后根据不一样的文件名，其载入方法也不一样的。

1. js文件： 经过fs的同步读取文件来执行
2. json文件，经过fs同步读取文件，用Json.parse()来获得对象，将其赋值给Module.exports
3. node文件，这事c/c++编写的扩展文件，经过Process.dlopen()方法来加载执行。（不须要编译）

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7. module.exports和exports的区别和联系

exports = module.exports = {};的区别就和 var a = {}; b = a;的区别同样.

首先要明确的一点，module是一个对象 {Object}。
当你新建一个文件，好比mo.js，文件内容以下：

console.log(module);

而后在CMD里执行这个文件node mo.js，就能看到module实际上是一个Module实例，你能够这么理解，NodeJS中定义了一个Module类，这个类中有不少属性和方法，exports是其中的一个属性：

function Module {
  id : 'blabla',
  exports : {},
  blabla...
}

当每个文件被执行或者时require的时候，node就会建立一个module实例。var module = new Module();

console.log(module); //你会看到Module中的exports为空对象{}
module.exports = {
  print : function(){console.log(12345)}
}
console.log(module); //你会看到Module中的exports对象已经有了print()方法

module.exports 其实就是module实例中的module添加方法或者属性。

console.log(module); //你会看到Module中的exports为空对象{}
console.log(exports); //你会看到Module中的exports为空对象{}
module.exports = {
  print : function(){console.log(12345)}
}
console.log(module); //你会看到Module中的exports对象有了print()方法
exports.name = '小白妹妹';
console.log(module); //你会看到Module中的exports对象不只有了print()方法，还有了name属性

不难看出exports其实就是module.exports的一个引用。

// 你能够这么理解
var module = new Module();
var exports = module.exports;

当你require的时候，返回的就是module.exports的内容。

// 经常使用场景分析
module.exports.name = '小白妹妹';
exports.age = 10;
module.exports.print = function(){console.log(12345)};
//若是只是添加属性和方法，二者能够混用。

// 也能够
module.exports = {
  name = '小白妹妹';
};
exports.age = 10;
module.exports.print = function(){console.log(12345)};

// 【X】可是不能够
module.exports = {
  name = '小白妹妹';
};
exports = {age:10}; // exports如今是{age:10}这个对象的引用，再也不是module.exports的引用了
console.log(module); //你会看到Module的exports中只有name属性！！！

// 【X】
exports.age = 10; 
console.log(module); //你会看到Module的exports中多了age属性
module.exports = {
   name = '小白妹妹';
};
// 直接改变了module.exports的引用，以前的属性值也被覆盖掉了。
console.log(module); //你会看到Module的exports中仍是只有name属性！！！

总结

1. 改变exports的指向后所添加的exports.xxx都是无效的。由于require返回的只会是module.exports
2. 不能在使用了exports.xxx以后，改变module.exports的指向。由于exports.xxx添加的属性和方法并不存在于module.exports所指向的新对象中。
3. 对于要导出的属性，能够简单直接挂到exports对象上
4. 对于类，为了直接使导出的内容做为类的构造器可让调用者使用new操做符建立实例对象，应该把构造函数挂到module.exports对象上，不要和导出属性值混在一块儿