模块机制 之commonJs、node模块 、AMD、CMD

　　在其他高级语言中，都有模块中这个概念，比如java的类文件，PHP有include何require机制，JS一开始就没有模块这个概念，起初，js通过<script>标签引入代码的方式显得杂乱无章，语言自身也缺乏组织和约束能力，所以人们不得不以各种命名空间等方式认为的约束代码，达到安全易用的目的。经历十几年的发展，js也执行起了响应的规范，commonJS规范的提出算是一个重要的里程碑。

一、commonJS规范

　　commonJS规范的愿景是希望JavaScript能在任何地方上运行，出发点主要是想弥补起初没有模块系统、标准库较少、没有标准接口，缺乏包管理器等缺陷，希望JavaScript可以具备和java等语言具备的开发大型应用能力的能力。它为JavaScript开发大型应用程序指明了一条非常好的道路，node正是借鉴这个的规范慢慢的出现在人们的视野中，且逐渐变得强大。

　　commonJS对模块的定义十分简单，主要分为模块引用、模块定义、模块标识几个部分。

根据这个规范，每个文件就是一个模块，有自己的作用域。在一个文件里面定义的变量、函数都是私有的，对其他文件不可见。这个规加载的模块是同步的，加载完成才能执行后面的操作。

该规范主要是通过 module.exports向外提供接口，加载某个模块，其实是加载该模块的module.exports属性。

//test1.js    模块文件
var a=10;
var dosomething = function(){
     /**代码**/
}
//模块定义
module.exports.a = a;
module.exports.dosomething = dosomething;

var test2 = require('./test1.js');   //模块引用 其中./test1.js就是模块标识
console.log(test1.a);
console.log(test1.dpsomething());//调用test1完成之后，就可以去使用test1所暴露出来的接口（变量）　

特点：

　　1、所有代码都运行在模块作用域，不会污染全局作用域。

　　2、模块可以多次加载，但是只会在第一次加载时运行一次，然后运行结果就被缓存了，以后再加载，就直接读取缓存结果。要想让模块再次运行，必须清除缓存。

　　3、模块加载的顺序，按照其在代码中出现的顺序。

　　4、便于服务器端和桌面应用使用。

缺点：

　　因为该规范加载模块是同步的，浏览器获取一个资源是通过发送http请求之后获得的，这意味着会出现阻塞加载，从而在浏览器进程出现假死现象。所以浏览器需要的是异步加载的规范，这这是下面所讲的AMD和CMD规范。

二、node模块

node在实现模块的实现中并非完全按照commonJS规范实现，而是对上面模块规范做了一定的取舍，同时也增加了自身需要的特性。node在实现exports、require、module主要经历几个过程

　　1、路径分析 2、文件定位 3、编译执行

node中的模块主要分为两类，一类是nodet提供的核心模块，如fs 、http等模块； 一类是用户编写的文件模块。

核心模块在node代码编译的过程中，编译成了二进制执行文件，在node进程启动时候，部分核心模块被加载进内存中，所以核心模块在引入时候，文件定位和编译执行可以省略掉，并在路径分析中被优先判断，所以加载的速度是十分快的。

 

几个特点

　　1、优先从缓存中加载

        node对引入的模块都会进行缓存，减少二次开销。和浏览器缓存静态脚本不一样的是，浏览器缓存的是文件，node缓存的是编译和执行之后的文的对象。所以require()方法对相同的模块一律采用缓存优先的策略。

        2、核心模块是有c/c++和JavaScript编写部分，c/c++在node目录下的src下，JavaScript在lib目录下。编译的过程是讲JavaScript模块文件编译成c/c++代码，在引入核心模块的过程中，对模块代码进行了从头到尾的包装，让require、module、exports这些变量能够使用，最后执行和到处exports对象。

        3、b包管理机制 

        node组织了自身的核心模块，也使得第三方的文件模块都可以有序的编写和使用，但是在第三方模块中，模块之间散列在各地，不能相互应用，在模块之外，包和NPM是讲各种模块联系起来的一种机制。

三、模块的侧重点

　　在JavaScript和node出现之后，一些模块可以在前后端实现公用，前后端的js分别搁置在HTTP的两端，扮演的角色也不一样，浏览器的js需要从服务器分发到多个客户端执行，而服务端则是相同的代码多次执行，前者瓶颈在于宽带，后者在于CPU和内存等资源，前者通过网路读取，后者通过磁盘读取速度显而易见，所以node模块引入几乎是同步的，但是，如果前端的额代码也是采用同步当时引用，这样可能因为UI需要等待脚本的加载，这样就会影响用户的体验，这样commonJS的同步加载就不能满足前端的应用市场了，必须需要其他的加载模式，这样AMD和CMD就营运而生了。

四、AMD

　　AMD（asynchronous module define）异步加载定义，该规范是RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出的，是commonJS的一个延伸。

AMD模块需要define来确定一个模块，用require()加载模块。而node中是隐士包装的，他们的目的都是达到作用域的隔离，仅在需要的时候被引入。

异步的模块加载不影响后面语句的执行，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。

//定义模块 
define("c", ["a", "b"], function(a, b) {  //c:模块id  a和b是模块的依赖 都是可选的
    a.dosomething();  //加载依赖模块a完成之后执行回调
});  

//用require加载模块
require(['c'], function ( c) {
        // 这里写其余的代码
        c.doSomething();
});

 

五、CMD

通用模块定义，该规范是SeaJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出的,有兴趣可以看《前端代码模块加载器之sea,js》。 和AMD很类似，

require, exports, module通过形参的形式传递给模块，在需要模块的时候，随时调用require()去调用。

c是模块的名称，['a']是依赖项，这两个可省略，一般是省略的。
define('c',['a'],function(require, exports, module) {  
  // 模块代码
});

如果b模块中想引用a模块，只需require（）就可以了
define(function(require,exports,module){
 var a = require('a')
});

　　

六、AMD和CMD的区别

　　1、对于依赖模块，AMD是依赖前置，CMD依赖就近

// AMD 
 define(['./a', './b'], function(a, b) { 
   // 依赖必须一开始就写好   
    a.doSomething()    
    /******代码*******/
    b.doSomething()    ...
 })

// CMD
define(function(require, exports, module) {
    var a = require('./a') 
    a.doSomething() 
    /******代码*******/
    var b = require('./b') // 依赖可以就近书写   
    b.doSomething()   // ... 
 })

 

　　2、执行顺序

　　AMD是提前执行，CMD是延迟执行

　　3、提供的API

　　AMD 的 API 默认是一个当多个用，CMD 的 API 严格区分，推崇职责单一。
　　AMD 里，require 分全局 require 和局部 require，都叫 require。
　　CMD 里，没有全局 require，而是根据模块系统的完备性，提供 seajs.use 来实现模块系统的加载启动。CMD 里，每个 API 都简单纯粹。

 

为了更好理解不同模块化开发理念，建议参考：RequireJs和seaJs的差别。

七、兼容多种模块规范

为了让一个模块可有运行在前后端，保持前后端的一致性,如下就是展示将test（）方法定义到不同的环境中，它能够兼容node 、AMD、CMD及常规的浏览器中：

;(function(name, definition){
		//检测上下文环境是不是AMD或CMD
		var hasDefined = typeof defined == 'function',
		    //检测上下文环境是不是node
		    hasExports =typeof module !=='undefined' && module.exports;

		    if(hasDefined){
		    	defined(definition); //AMD或CMD
		    }else if( hasExports){
		    	module.exports = definition(); //node
		    }else{
		    	this[name] = definition();   //将执行的结果挂在window变量中，浏览器中的this这指向window
		    }
	})('test',function(){
		var test = function(){}
		return test; 		
	})

　　

 简洁点：

(function (global, factory) {
	typeof exports === 'object' && typeof module !== 'undefined' ? factory(exports) :
	typeof define === 'function' && define.amd ? define(['exports'], factory) :
	(factory((global)));
}(this, (function (exports) { 
   'use strict';
    //code
})));