【读书笔记】《深入浅出nodejs》第二章 模块机制

1.什么是模块？

　　指在程序设计中，为完成某一功能所需的一段程序或子程序；或指能由编译程序、装配程序等处理的独立程序单位；或指大型软件系统的一部分。 ----《百度百科》

2.JavaScript缺乏模块机制。

　　-> 薄弱的JavaScript规范：

　　　　（1）没有模块系统；

　　　　（2）标准库较少（对于I/O流，文件系统等常见需求没有标准API）；

　　　　（3）没有标准接口（没有Web服务器或数据库之类的标准统一接口）；

　　　　（4）缺乏包管理系统（使JavaScript应用中基本没有自动加载和安装依赖的能力）；

　　-> CommonJS规范（大部分为草案）：

　　　　（1）内容：模块    二进制    Buffer    字符集编码    I/O流    进程环境    文件系统    套接字　　单元测试　　Web服务器网关接口　　包管理　　...

　　　　（2）目的：使用CommonJS API写出的应用可以具备跨宿主环境执行的能力。

　　-> CommonJS模块规范：

　　　　（1）【模块引用】：

var math = require('math'); // require()方法 -> 接受模块标识，并引入一个模块的API到当前上下文。

　　　　（2）【模块定义】：

　　　　　　require() 方法 -> 导入模块

　　　　　　exports() 方法 -> 导出当前模块的方法或变量（唯一的导出口）  ----

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   |---->　　JS文件中

　　　　　　module对象 -> 存在于模块中，代表模块自身，拥有exports属性 ----

　　　　（3）【模块标识】：

　　　　　　传递给require()方法的参数，

　　　　　　必须符合小驼峰命名的字符串，

　　　　　　或以.、..开头的相对路径或绝对路径，

　　　　　　可以没有.js后缀。

　　　->模块规范的意义：

　　　　“使用户可以在完全不必考虑变量污染的前提下，建立上下游的依赖关系。”

3.Node的模块实现

　　（1）模块引入的步骤：

　　　　A.【路径分析】（通过模块标识符）：

　　　　　　-> 模块标识符的分类：

　　　　　　　　-> 核心模块，如http、fs、path等；

　　　　　　　　-> .或..开始的相对路径文件夹；

　　　　　　　　-> 以/开始的绝对路径文件模块；

　　　　　　　　-> 非路径形式的文件模块，如自定义的connect模块。

　　　　B.【文件定位】

　　　　　　-> 文件扩展名分析

　　　　　　-> 目录分析和包

　　　　C.【编译执行】

　　　　　　在Node中，每个文件模块都是一个对象，其定义如下：

function Module(id, parent) {

    this.id = id;

    this.exports = {};

    this.parent = parent;

    if (parent && parent.children) {

        parent.children.push(this);

    }

    this.filename = null;

    this.loaded = false;

    this.children = [];

}

　　（2）模块分类：

　　　　A.核心模块 -- Node提供的模块 （仅需路径分析，加载速度快）

　　　　B.文件模块 -- 用户编写的模块（三步执行，加载速度较慢）

　　（3）模块的缓存加载：

　　　　无论是核心模块还是文件模块，require()方法对相同模块的二次加载都一律采用缓存优先的方式，这是第一优先级的。

4.Node核心模块

　　（1）JavaScript编写的核心模块（存放在lib目录下） -> 需转存为C/C++代码

　　　　*与文件模块的区别：

　　　　　　A. 获取源码的方式（核心模块是从内存中加载的）

　　　　　　B. 缓存执行结构的位置

　　（2）C/C++编写的核心模块（存放在src目录下）-> 统称为“內建模块”（buffer、crypto、evals、fs、os等模块）

　　　　优势：

　　　　　　A. 性能优于脚本语言

　　　　　　B. 被编译进二进制文件，一旦Node开始执行，他们被直接加载仅内存中，无需在做标识符定位、文件定位、编译等过程，直接就可以执行

　　　　內建模块的导出：

　　　　　　内建模块 -> 核心模块 -> 文件模块

5.包与NPM

　　包与NPM是将模块联系起来的一种机制。

　　模块 -> 一定程度上解决了变量依赖、依赖关系等代码组织性问题

　　包 -> 在模块的基础上进一步组织JavaScript代码

　　（1）包规范 -- 帮助Node解决依赖包安装的问题。

　　　　A. 包结构

　　　　　　包实际上是一个存档文件，即一个目录直接打包为.zip或tar.gz格式的文件，安装后解压还原为目录。

　　　　　　完全符合CommonJS规范的包目录应该包含如下这些文件。

　　　　　　　　package.json ：包描述文件 -> name（包名），description（简介），version（版本号），keywords（关键词数组），maintainers（包维护者列表）

　　　　　　　　bin ：用于存放可执行二进制文件目录

　　　　　　　　lib ：用于存放JavaScript代码的目录

　　　　　　　　doc ：用于存放文档目录

　　　　　　　　test ：用于存放单元测试用例的代码

　　　　B. 包描述

　　　　　　用于表达非代码相关的信息，它是一个JSON格式的文件 -- package.json 位于包的根目录下，是包的重要组成部分。

　　　　　　NPM的所有行为斗鱼包描述文件的字段息息相关。

　　（2）NPM -- 包规范的一种实践，帮助完成了第三方模块的发布、安装和依赖等。

　　　　借助NPM，Node与第三方模块之间形成了很好的生态系统。

　　　　借助NPM，可以帮助用户快速安装和管理依赖包。

　　（3）安装包，引用包，发布包

　　　　安装包：$npm install express -> node_modules > express

　　　　引用包：require()

　　　　发布包：保存js文件 -> $npm init -> $npm adduser -> npm pulish <folder>

　　（4）NPM的潜在问题 -> 包质量与安全问题

6.前后端功用模块

　　前后端JavaScript分别搁置在HTTP的两端，他们扮演的角色并不同。

　　浏览器端的JavaScript需要经历从同一个服务器端分发到多个客户端执行 -> 瓶颈在于带宽 -> 需要网络加载代码（慢）

　　服务器端的JavaScript需要经历相同的代码需要多次执行 -> 瓶颈在于CPU和内存资源 -> 直接从磁盘中加载（块）

　　解决的方式 -> AMD规范 && CMD规范

　　AMD规范：

　　　　AMD规范是CommonJS模块的一个延伸。

　　　　define(id?, dependencies?, factory);

　　　　id : 模块id（可选）

　　　　dependencies : 依赖（可选）

　　　　factory : 实际的代码内容

　　CMD规范：

　　　　更接近CommonJS规范的定义。

　　　　define(factory)

　　　　在依赖部分，支持动态引入：

　　　　define(function(require, exports, module) {

　　　　　　// The module code goes here

　　　　});

　　　　require、exports和module通过形参传递给模块，在需要依赖模块时，随时调用require()引入。