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JavaScript 模块化发展

项目开发过程中，模块化是必不可少的一个概念：将单独的功能写成独立的模块，需要时按需引入该模块。

但是，由于 JavaScript 早期语言设计上的缺陷，导致前端模块化规范层出，最终以 ECMA 官方发布的 ES6 Module 为止。

本文就来探讨 JavaScript 模块化发展进程。

早期 JavaScript 缺失模块化规范导致的问题

我们知道，如果想要在页面中使用 JavaScript, 需要在 HTML 引入相应的脚本。

假设当前的目录结构如下：

|- module1.js
|- module2.js
|- index.html

其中：

  • module1.js 的内容为：

    var pos = 'in module1'

  • module2.js 的内容为：

    var pos = 'in module2'

  • index.html 的内容为：

    <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <title>JavaScript Module</title>
</head>
<body>
  <script src="./module1.js"></script> 
  <script src="./module2.js"></script> 
  <script >
    console.log(pos);
  </script>
</body>
</html>

随后，用浏览器打开 index.html, 其结果为：

控制台输出为 in module2

这是因为 html 文件按顺序加载，且引入 js 脚本暴露在全局作用域下，导致 module2.js 中的 pos 变量覆盖了 module1.js 中同名的变量。

一些简单的结局方案

  • 方法一：由于 var 设计原因，重复声明不会报错，将其更换为 let 或 const, 则可以从语法层面规避该问题。

    例如，将 module1.js 的内容更改为：

    // module1.js
let pos = 'in module1'

    其结果为：

    执行到 var pos = 'in module2' 时报错

  • 方法二：采用命名空间的写法：

    // module1.js
const module1 = {
 pos: 'in module1'
}
    // module2.js
const module2 = {
  pos: 'in module2'
} 
    <!-- body 中的内容 -->
<script src="./module1.js"></script> 
<script src="./module2.js"></script> 
<script >
  console.log(module1.pos);
  console.log(module2.pos);
</script>

    输出结果为：

    符合预期的输出结果

    但是，命名空间也存在极大的问题：由于 JavaScript 中对象属于引用类型，导致即使用 const 声明，值也会被修改，即诸如 module1.pos = 'test' 是可以正常运行的。

IIFE:使用闭包来实现变量私有化

既然在全局作用域下变量可被修改，那么可以将其写入到函数作用域下，随后通过闭包来实现变量的不被销毁，则可以解决上述问题：

// module1.js
(function(window) {
  var pos = 'in module1';
  function getPos() {
    return pos;
  }
  window.module1 = {getPos}
})(window)
// module2.js
(function(window) {
  var pos = 'in module2';
  function getPos() {
    return pos;
  }
  window.module2 = {getPos}
})(window)
<!-- body -->
<script src="./module1.js"></script> 
<script src="./module2.js"></script> 
<script >
  console.log(window.module1.getPos());
  console.log(window.module2.getPos());
</script>

其结果为：

符合预期的结果

同时，得益于 JavaScript 中闭包的特性，保证 pos 变量无法被修改，例如：

无法被修改的 pos

同时，该方法也是 webpack 打包工具等打包构建的基本思路。

模块化规范

当然，随着前端项目的复杂化，各种模块化规范也百家争鸣：有 RequireJS 采用的 AMD; SeaJS 采用的 CMD; NodeJS 采用的 CommonJS; 还有官方推出的 ES6 Module.

本文来简单介绍 CommonJS 和 ES6 Module.

CommonJS

CommonJS 规范采用 require 和 module.exports 导入导出模块。

例如：

// lib.js
const pos = 'in lib';
const getPos = () => {
  return pos;
}
module.exports = {getPos}
// index.js
const {getPos} = require('./lib');
console.log(getPos())
// in lib

CommonJS 的动态性

CommonJS 的引入方式属于动态引入，是执行时引入。

ES6 Module

ES6 Module 很大程度上决定了 JavaScript 模块化的走向，相比于 CommonJS 等社区规范，ES6 Module 得到了浏览器原生的支持，因此也具有更优秀的性能。

其用法为：

// lib.js 中导出
// named 方式导出
export const pos = 'in lib';
// default 方式导出
export default function getPos() {
  return pos;
}
// index.js 引入
import getPos, {pos} from './lib';

ES6 Module 静态特性

诸如

import xxx from 'yyyy'

这种引入方式是静态的，在 JS 代码预编译阶段，会生成一个只读的引用。

同时，得益于其静态特性，使得 Tree-Shaking 等优化可以实现。

另外，这导致了必须在顶层中使用 import xxx from 'uuuu'

动态 import()

Node 中使用 ES6 Module

Node 中使用 import/export 并常见，但作为扩展，可以稍加了解，其使用方式有两种：

  • 通过 Babel, 将 ES6 Module 转译为 CommonJS.
  • 对于 Node v9 以上的版本，可以将其后缀由 .js 改为 .mjs, 随后运行，例如：
// lib.mjs
export const pos = 'in lib';
export default function getPos() {
  return pos;
}
// index.mjs
// index.js 引入
import getPos, {pos} from './lib.mjs'; // 注意加上 .mjs 的后缀
console.log(getPos()) // in lib
console.log(pos) // in lib