模块化

1. 模块化的基本概念

1.1 什么是模块化

定义: 模块化是指解决一个复杂问题时，自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程。对于整个系统来说，模块是可组合、分解和更换的单元。
编程领域中的模块化
- 编程领域中的模块化，就是遵守固定规则，把一个大文件拆成独立并相互依赖的多个小文件
- 代码进行模块化拆分的好处:
  1. 提高了代码的复用性
  2. 提高了代码的可维护性
  3. 可是实现按需加载

1.2 模块化规范

模块化规范就是对代码进行模块化的拆分与组合时，需要遵守的那些规则。
模块化规范的好处：大家都遵守同样的模块化规范写代码，降低了沟通的成本，极大方便了各个模块之间的相互调用，利人利己。

2. Node.js中的模块

2.1 Node.js 中模块的分类

Node.js 中根据模块来源的不同，将模块分为了 3 大类，分别是：

内置模块（内置模块是由 Node.js 官方提供的，例如 fs、path、http 等）
自定义模块（用户创建的每个 .js 文件，都是自定义模块）
第三方模块（由第三方开发出来的模块，并非官方提供的内置模块，也不是用户创建的自定义模块，使用前需要先下载）

2.2 加载模块

使 require() 方法，可以加载需要的内置模块、用户自定义模块、第三方模块进行使用。
使用 require() 方法加载其它模块时，会执行被加载模块中的代码。

2.3 Node.js中的模块作用域

模块作用域
在模块中定义的变量、方法等成员，只能在当前模块内被访问，这种模块级别的访问限制，叫做模块作用域。
模块作用域的好处
防止了全局变量污染的问题。

2.4 向外共享模块作用域中的成员

module 对象
在每个模块中都有一个 module 对象，module 对象里存储了和当前模块相关的信息。
module.exports 对象
- exports 是 module 的一个属性，默认指向一个空对象。
- 通过exports属性，将模块内的共享成员共享出去，共外界使用。
- 使用的 require() 方法的导入模块时，得到的就是 module.exports 所指向的对象。
exports 对象
- exports 是 module.exports 的简写形式，默认情况下，exports 和 module.exports 指向的是同一个对象。
共享对象注意点
- 使用 require() 方法导入模块时，永远是module.exports指向的对象;
- 换句话说，在一个模块中，如果已经改变了 module.exports 的指向，那么再使用 exports 共享模块内的成员是无效的。
- 在模块内共享模块内成员时，不要同时使用 exports 和 module.exports。

2.5 Node.js中的模块化规范

Node.js 遵循了 CommonJS 模块化规范，CommonJS 规定了模块的特性和各模块之间如何相互依赖。
CommonJS 规定：

每个模块内部， module 变量代表当前模块。
module 变量的 exports 属性（即 module.exports）是对外的接口。
require() 方法用于加载模块的 module.exports 属性。

3. npm与包

3.1 包

什么是包
Node.js中的第三方模块又叫做包。
包的来源
不同于Node.js的内置模块与自定义模块，包是由第三方个人或团队开发出来的，免费(开源)供所有人使用。
为什么需要包
- Node.js的内置模块仅提供了一些底层的API，导致在基于内置模块进行项目开发时，效率低下。
- 包是基于内置模块封装出来的，提供了更方便的API，极大地提高了开发效率。
- 包与内置模块的关系，类似于 jQuery 和浏览器内置 API 之间的关系。
从哪里下载包
国外有一家 IT 公司，叫做 npm, Inc. 这家公司旗下有一个非常著名的网站： (https://www.npmjs.com/) ，它是全球最大的包共享平台，你可以从这个网站上搜索到任何你需要的包。
npm, Inc. 公司提供了一个地址为 (https://registry.npmjs.org/) 的服务器，来对外共享所有的包，我们可以从这个服务器上下载自己所需要的包。
- 查找包 npm
- 下载包源
如何下载包
npm, Inc. 公司提供了一个包管理工具，我们可以使用这个包管理工具，从 (https://registry.npmjs.org/) 服务器把需要的包下载到本地使用。
这个包管理工具的名字叫做 Node Package Manager（简称 npm 包管理工具），这个包管理工具随着 Node.js 的安装包一起被安装到了用户的电脑上。
可以在终端中执行 npm -v 命令，来查看自己电脑上所安装的 npm 包管理工具的版本号。

3.2 切换npm源

在使用 npm 下包的时候，默认从国外的服务器进行下载，此时，网络数据的传输需要经过漫长的海底光缆，因此下包速度会很慢。
淘宝 NPM 镜像服务器
淘宝在国内搭建了一个服务器，专门把国外官方服务器上的包同步到国内的服务器，然后在国内提供下包的服务。从而极大的提高了下包的速度。

nrm

nrm 是管理 npm 源的工具，使用 nrm 提供的终端命令，可以快速查看和切换下载包的镜像源。

# 查看当前的包镜像源  
npm config get registry  
# 通过 npm 包管理器，将 nrm 安装为全局可用的工具  
npm i nrm -g
# 查看所有可用的镜像源  
nrm ls  
# 将包的镜像源切换为 taobao 镜像  
nrm use taobao

3.3 包的分类

使用 npm 包管理工具下载的包，共分为两大类: 全局包、项目包。

全局包
- 在执行 npm install 命令时，如果提供了 -g 参数，则会把包安装为全局包。
```
  npm i 包名 -g           # 全局安装指定的包  
  npm uninstall 包名 -g   # 卸载全局安装的包  
```
- 只有工具性质的包，才有全局安装的必要，判断某个包是否需要全局安装，参考官方提供的使用说明即可。
项目包
项目包又分为两类：
- 开发依赖包(被记录到devDependencies节点中的包，只在开发期间会用到)
- 核心依赖包(被记录到dependencies节点中的包，在开发期间和项目上线之后都会用到)
```
npm i 包名 -D    # 开发依赖包(会被记录到 devDependencies 节点下)  
npm i 包名       # 核心依赖包(会被记录到 dependencies 节点先)  
```
安装指定版本的包
默认情况下，使用npm install 命令安装包时，会自动安装最新版本的包。如果需要安装指定版本的包，可以在包名之后，通过@符号指定具体的版本。
```
npm i 包名@版本号
```
包的语义化版本规范
包的版本号是以 "点分十进制" 形式进行定义的，总共有三位数字，例如： 2.24.0
其中每一位数字所代表的含义如下：
- 第一位数字：大版本
- 第二位数字：功能版本
- 第三位数字：Bug修复版本
版本提升规则：只要前面的版本号增长了，则后面的版本号归零。

3.4 在项目使用包

包管理配置文件
1. npm 规定，在项目根目录中，必须提供一个叫做 package.json 的包管理配置文件。用来记录与项目有关的一些配置信息。例如：
  - 项目中的名称、版本号、描述等。
  - 项目中都用到了那些包
  - 哪些包只会在开发期间用到的
  - 哪些包在开发和部署时都会用到
2. 新建项目之后，使用 npm init -y 命令快速创建 package.json 文件
  1. 上述命令只能在英文目录下成功运行，所以项目文件夹的名称一定要使用英文命名，不要使用中文，不能出现空格。
  2. 运行 npm install 命令安装包时，npm会自动把包的名称和版本号，记录到 package.json 中。
  3. 核心依赖包会记录在 package.json 中 dependencies 节点中，开发者依赖包会记录在 package.json 中 devDependencies 节点中。
  4. 使用 npm uninstall 命令卸载包时，npm 会自动将包的相关信息从 package.json 文件中移出。
node_modules文件夹与package-lock.json配置文件
初次安装项目包完成后，在项目根目录下会生成一个 node_modules 的文件夹和 package-lock.json 文件
- node_modules 用来存放所有已经安装到项目中的包。require() 导入第三方包时，就是从这个目录中查找并加载包。
- package-lock.json 用来记录 node_modules 目录下的每一个包的下载信息，例如包的名字、版本号、下载地址等。
注: 不要修改 node_modules 或 package-lock.json 文件中的任何代码，包管理工具npm会自动维护他们。
多人协作开发与包的管理
1. 问题：在项目中，由于第三方包体积过大，不方便团队成员之间共享项目源码。
2. 解决方案：共享时剔除 node_modules 文件夹(可以将 node_modules 文件夹添加到 .gitignore 忽略文件中)。
3. 当拿到了一个剔除 node_modules 的项目后，执行 npm i 命令。
4. 执行 npm i 命令时，npm 会根据 package.json 中的 dependencies 节点中的包的相关信息一次性安装所有核心依赖包。

4. 模块加载机制

4.1 优先从缓存中加载

模块在第一次加载后会被缓存，这意味着多次调用 require() 不会导致模块的代码被执行多次。
不论是内置模块、用户自定义模块、还是第三方模块，都会优先从缓存中加载，从而提高模块的加载效率。

4.2 内置模块的加载机制

内置模块是由Node.js官方提供的模块，内置模块的加载优先级最高。
例如：require('fs') 始终返回内置的 fs 模块，即使在 node_modules 目录下有与 fs 同名的包。

4.3 自定义模块的加载机制

使用 require() 方法加载自定义模块时，必须指定以 ./ 或 ../ 开头的路径标识符。
在加载自定义模块时，如果没有指定 ./ 或 ../ 这样的路径标识符，那么node会把它当做内置模块或第三方模块进行加载。
同时，在使用require() 导入自定义模块时，如果省略了文件的扩展名，则node会按顺序分别尝试加载以下的文件：
1. 按照确切的文件名进行加载
2. 补全 .js 扩展名进行加载
3. 补全 .json 扩展名进行加载
4. 补全 .node 扩展名进行加载
5. 加载失败，会在终端打印错误消息，报告模块的缺失：Error: Cannot find module 'xxx'

4.4 第三方模块的加载机制

如果传递给require() 的模块表示符不是一个内置模块，也没有以 ./ 或 ./ 开头，则node会从当前模块的父目录开始，尝试从 node_modules 文件夹中加载第三方模块。
如果没有找到对应的第三方模块，则移动到上一层父目录中，进行加载; 重复执行此步骤，直到文件系统的根目录。
如果最终没找到，则会报错 Error: Cannot find module '模块名'

4.5 目录作为模块

当把目录作为模块标识符，传递给 require() 进行加载的时候，有三种加载方式：

在被加载的目录下查找一个叫做 package.json 的文件，并寻找 mian 属性，作为 require() 加载的入口。
如果目录里没有 package.json 文件，或者 main 入口不存在或无法解析，则 Node.js 将会试图加载目录下的 index.js 文件。
如果以上两步都失败了，则 Node.js 会在终端打印错误消息，报告模块的缺失：Error: Cannot find module 'xxx'

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posted @ 2020-10-20 23:45 孤勇赠余生阅读(320) 评论(0) 编辑收藏举报

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