前端模块化 | 解读JS模块化开发中的 require、import 和 export

本篇分为两个部分
　第一部分：总结了ES6出现之前，在当时现有的运行环境中，实现"模块"的方式；
　第二部分：总结了ES6出现后，module成为ES6标准，客户端实现模块化的解决方案；

一、require时代

Javascript社区做了很多努力，在当时现有的运行环境中，实现了“模块”的效果

原始写法:

模块就是实现特定功能的一组方法。
只要把不同的函数（以及记录状态的变量）简单地放在一起，就算是一个模块。

 function m1(){
 　//...
 }
 function m2(){
 　//...　　
 }

　　上面的函数m1()和m2()，组成一个模块。使用的时候，直接调用就行了。
　　这种做法的缺点很明显："污染"了全局变量，无法保证不与其他模块发生变量名冲突，而且模块成员之间看不出直接关系。

对象写法：

　　为了解决上面的缺点，可以把模块写成一个对象，所有的模块成员都放到这个对象里面

 var module1 = new Object({
 　_count : 0,
 　m1 : function (){
 　　//...
 　},
 　m2 : function (){
 　　//...
 　}
 });

　　上面的函数m1()和m2()，都封装在 module1 对象里。使用的时候，就是调用这个对象的属性

 module1.m1();

　　这样的写法会暴露所有模块成员，内部状态可以被外部改写。比如，外部代码可以直接改变内部计数器的值。

 module._count = 1;

立即执行函数写法:

　　使用"立即执行函数"（Immediately-Invoked Function Expression，IIFE），可以达到不暴露私有成员的目的

 var module = (function() {
 var _count = 0;
 var m1 = function() {
 alert(_count)
 }
 var m2 = function() {
 alert(_count + 1)
 }
 return {
 m1: m1,
 m2: m2
 }
 })();

　　使用上面的写法，外部代码无法读取内部的_count变量。console.info(module._count); //undefined

　　module就是Javascript模块的基本写法。

主流模块规范

　　在es6以前，还没有提出一套官方的规范,从社区和框架推广程度而言, 通行的javascript模块规范有两种：CommonJS 和 AMD

1.1 CommonJS 规范:

　　2009年，美国程序员Ryan Dahl创造了node.js项目，将javascript语言用于服务器端编程。这标志着"Javascript模块化编程"正式诞生。前端(客户端)的复杂程度有限，没有模块也是可以的，但是在服务器端，一定要有模块，与操作系统和其他应用程序互动，否则根本没法编程。

　　node编程中最重要的思想之一就是模块，而正是这个思想，让JavaScript的大规模工程成为可能。模块化编程在js界流行，也是基于此，随后在浏览器端，requirejs和seajs之类的工具包也出现了，可以说在对应规范下，require统治了ES6之前的所有模块化编程，即使现在，在ES6 module被完全实现之前，还是这样。

　　在CommonJS中，暴露模块使用module.exports和exports，很多人不明白暴露对象为什么会有两个,后面会介绍区别

　　在CommonJS中，有一个全局性方法require()，用于加载模块。假定有一个数学模块math.js，就可以像下面这样加载。

 var math = require('math');

　　然后，就可以调用模块提供的方法：

 var math = require('math');
 math.add(2,3); //

　　正是由于CommonJS 使用的require方式的推动，才有了后面的AMD、CMD 也采用的require方式来引用模块的风格

AMD规范：

　　有了服务器端模块以后，很自然地，大家就想要客户端模块。而且最好两者能够兼容，一个模块不用修改，在服务器和浏览器都可以运行。
　　但是，由于一个重大的局限，使得CommonJS规范不适用于浏览器环境。如果在浏览器中运行，会有一个很大的问题

 var math = require('math');
 math.add(2, 3);

　　第二行math.add(2, 3)，在第一行require(‘math’)之后运行，因此必须等math.js加载完成。也就是说，如果加载时间很长，整个应用就会停在那里等。这对服务器端不是一个问题，因为所有的模块都存放在本地硬盘，可以同步加载完成，等待时间就是硬盘的读取时间。但是，对于客户端浏览器，这却是一个大问题，因为模块都放在服务器端，等待时间取决于网速的快慢，可能要等很长时间，浏览器处于“假死”状态。因此，浏览器端的模块，不能采用“同步加载”（synchronous），只能采用”异步加载”（asynchronous）。这就是AMD规范诞生的背景。

　　AMD是“Asynchronous Module Definition”的缩写，意思就是”异步模块定义”。

　　它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。所有依赖这个模块的语句，都定义在一个回调函数中，等到加载完成之后，这个回调函数才会运行。
　　模块必须采用特定的define()函数来定义。

 define(id?, dependencies?, factory)

　　id:字符串，模块名称(可选)  dependencies: 是我们要载入的依赖模块(可选)，使用相对路径。注意是数组格式   factory: 工厂方法，返回一个模块函数

　　如果一个模块不依赖其他模块，那么可以直接定义在define()函数之中。

      // math.js
 　　define(function (){
 　　　　var add = function (x,y){
 　　　　　　return x+y;
 　　　　};
 　　　　return {
 　　　　　　add: add
 　　　　};
 　　});    

　　如果这个模块还依赖其他模块，那么define()函数的第一个参数，必须是一个数组，指明该模块的依赖性。

 define(['Lib'], function(Lib){
 　　function foo(){
 　　　　Lib.doSomething();
 　　}
 　　return {
 　　　　foo : foo
 　　};
 });

　　当require()函数加载上面这个模块的时候，就会先加载Lib.js文件。AMD也采用require()语句加载模块，但是不同于CommonJS，

　　它要求两个参数：require([module], callback);

　　第一个参数[module]，是一个数组，里面的成员就是要加载的模块；第二个参数callback，则是加载成功之后的回调函数。

　　如果将前面的代码改写成AMD形式，就是下面这样：

 require(['math'], function (math) {
 　math.add(2, 3);
 });

　　math.add()与math模块加载不是同步的，浏览器不会发生假死。所以很显然，AMD比较适合浏览器环境。目前，主要有两个Javascript库实现了AMD规范：require.js和curl.js。

CMD规范：
　　CMD (Common Module Definition), 是seajs推崇的规范，CMD则是依赖就近，用的时候再require。它写起来是这样的：

 define(function(require, exports, module) {
     var clock = require('clock');
     clock.start();
 });

　　CMD与AMD一样，也是采用特定的define()函数来定义,用require方式来引用模块

　　define(id?, dependencies?, factory)
　　　　id:字符串，模块名称(可选)
　　dependencies: 是我们要载入的依赖模块(可选)，使用相对路径。,注意是数组格式
　　factory: 工厂方法，返回一个模块函数

 define('hello', ['jquery'], function(require, exports, module) {
 　　// 模块代码
 });

　　如果一个模块不依赖其他模块，那么可以直接定义在define()函数之中。

define(function(require, exports, module) {
// 模块代码
});

　　注意：带 id 和 dependencies 参数的 define 用法不属于 CMD 规范，而属于 Modules/Transport 规范。

CMD与AMD区别

　　AMD和CMD最大的区别是对依赖模块的执行时机处理不同，而不是加载的时机或者方式不同，二者皆为异步加载模块；AMD依赖前置，js可以方便知道依赖模块是谁，立即加载；而CMD就近依赖，需要使用把模块变为字符串解析一遍才知道依赖了那些模块，这也是很多人诟病CMD的一点，牺牲性能来带来开发的便利性，实际上解析模块用的时间短到可以忽略。