在nodejs中引进模块要经历的步骤

在nodejs中引入模块需要经历如下3个步骤

1.路径分析

2.文件定位

3.编译执行

在nodejs中模块分为两类，一类是nodejs提供的模块，称为核心模块，另一类的用户编写的模块，称为文件模块。

1.核心模块在nodejs源代码的编译过程中，编译进了二进制执行文件，在nodejs进程启动时，部分核心模块就被直接加载进内存够中 ，这部分核心模块引入时，文件定位和编译执行两个步骤可以省略，并且在路径分析中优先判断，所以它的加载速度时最快的。

2.文件模块则是在运行时动态加载，需要完整的路径分析，文件定位，编译执行过程，速度比核心模块慢。

一.优先从缓存中加载

为了减少二次引入的开销，nodejs会对引入过的模块进行缓存，缓存的是编译和执行之后的对象。不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。不同之处在于核心模块的缓存检查优先于文件模块的缓存检查。

二.路径分析

在nodejs中使用require()引入文件时，require()方法接受一个标识符作为参数。nodejs就是通过这个标识符进行模块查找的。模块标识符只要分为如下几类：

1.核心模块，如http,fs,path等

2. .或..开始的相对路径文件模块

3.以/开始的绝对路径文件模块

4.非路径形式的文件模块,如自定义的connect模块

2.1.核心模块

核心模块的优先级仅次于缓存加载，如果要加载一个与核心模块标识符相同的自定义模块，那是不会成功的。如，你自己编写了一个http用户模块，想要加载成功，就必须选择一个不同的标识符或者使用路径的形式。

2.2.路径形式的文件模块

以..和/开始的标识符都被当作文件模块来处理。在分析路径模块时，require()方法会将路径转化为真实路径，并以真实路径作为索引，将编译执行后的结果存放在缓存中，以使二次加载时更快。由于指定了确切的文件位置，所以在查找过程中可以节约大量时间，其加载速度慢于核心模块。

2.3自定义模块

自定义模块指非核心模块，也不是路径形式的标志符。它是一种特殊的文件模块，可能是一个文件或者包的形式。这类模块的查找是最耗时的。

在介绍自定义模块的查找方法之前，需要先介绍一下模块路径这个概念。

模块路径是nodejs在定位文件模块的具体文件时制定的查找策略，其具体表现为一个路径组成的数组。例如：

(1)创建一个module_path.js文件，其内容为console.log(module.path);

(2)将其放在任何一个目录中，然后执行node module_path.js

在Linux下，你可能得到的时这样一个数组输出:

['/home/jack/res/node_modules',

'/home/jack/node_modules',

'/home/node_modules',

'/node_modules']

在windows下，可能如下：

['c:\\nodejs\\node_modules','c:\\node_modules']

可以看出，模块路径的生成规则如下:

1.当前文件目录下的node_modules目录

2.父目录下node_modules目录

3.父目录的父目录的node_modules目录

4.沿路径向上逐级递归，直到根目录下的node_modules目录

在加载的过程中，nodejs会逐个尝试模块路径中的路径，直到找到目标文件为止。所以当前文件的路径越深，模块查找耗时就越多，这是自定义模块的加载速度最慢的原因

三.文件定位

从缓存加载的优化策略使得二次引入时不需要路径分析，文件定位和编译执行的过程，大大提高了再次加载模块时的效率。

但在文件定位过程中，还是一些细节需要主意，这主要包括文件扩展名的分析，目录和包的处理

1.文件扩展名分析

require()在分析标识符的过程中，会出现标识符中不存在文件扩展名的情况。在这个情况下，nodejs会按.js,.node,.json的次序补充扩展名，依次尝试。在尝试的过程中需要调用fs模块同步阻塞式的判断文件是否存在。所以，如果是.node或.json文件加上扩展名会加快一点速度。

2.目录分析和包

在分析标识符的过程中，require()通过分析文件扩展名之后，可能没有查找到对应的文件，但是得到一个目录，这是nodejs会将目录当作一个包处理。

在这个过程中，首先，nodejs在当前目录下查找package.json,通过JSON.parse()解析出包描述对象，从中取出main属性指定的文件名进行定位，如果文件名缺少扩展名，就将进入扩展名分析的步骤。如果main属性指定的文件名错误，或者没有package.json文件，就将index作为默认文件名，然后依次查找index.js,index.node,index.json。如果在目录分析过程中没有定位成功任何文件，则自定义模块进入下一个模块路径进行查找，如果所以的模块路径都查找完毕还是没有找到目标文件，则会抛出查找异常。

四.模块编译

在nodejs中，每一个文件模块都是一个对象

执行和编译是引入文件模块的最后一个阶段。定位到具体文件后，nodejs会新建一个模块对象，然后根据路径载入并编译，对于不同的扩展名载入的方法有所不同。

1..js文件。通过fs模块同步读取文件后编译执行

2..node文件。这是通过c/c++编写的扩展文件。通过dlopen()加载最后编译生成的文件

3..json文件。通过fs模块同步读取文件后，用JSON.parse()解析返回结果

4.其他扩展名文件。它们都被当作js文件载入

 

注:《深入浅出nodejs》学习笔记