详解JavaScript模块化开发

转自：http://segmentfault.com/a/1190000000733959

什么是模块化开发？

前端开发中，起初只要在script标签中嵌入几十上百行代码就能实现一些基本的交互效果，后来js得到重视，应用也广泛起来了，jQuery，Ajax，Node.Js，MVC，MVVM等的助力也使得前端开发得到重视，也使得前端项目越来越复杂，然而，JavaScript却没有为组织代码提供任何明显帮助，甚至没有类的概念，更不用说模块（module）了，那么什么是模块呢？

一个模块就是实现特定功能的文件，有了模块，我们就可以更方便地使用别人的代码，想要什么功能，就加载什么模块。模块开发需要遵循一定的规范，否则就都乱套了。

根据AMD规范，我们可以使用define定义模块，使用require调用模块。

目前，通行的js模块规范主要有两种：CommonJS和AMD。

AMD规范

AMD 即Asynchronous Module Definition，中文名是“异步模块定义”的意思。它是一个在浏览器端模块化开发的规范，服务器端的规范是CommonJS

模块将被异步加载，模块加载不影响后面语句的运行。所有依赖某些模块的语句均放置在回调函数中。

AMD 是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化的产出。

define() 函数

AMD规范只定义了一个函数 define，它是全局变量。函数的描述为：

define(id?, dependencies?, factory);

参数说明：

id：指定义中模块的名字，可选；如果没有提供该参数，模块的名字应该默认为模块加载器请求的指定脚本的名字。如果提供了该参数，模块名必须是“顶级”的和绝对的（不允许相对名字）。

依赖dependencies：是一个当前模块依赖的，已被模块定义的模块标识的数组字面量。
依赖参数是可选的，如果忽略此参数，它应该默认为["require", "exports", "module"]。然而，如果工厂方法的长度属性小于3，加载器会选择以函数的长度属性指定的参数个数调用工厂方法。

工厂方法factory，模块初始化要执行的函数或对象。如果为函数，它应该只被执行一次。如果是对象，此对象应该为模块的输出值。

模块名的格式

模块名用来唯一标识定义中模块，它们同样在依赖性数组中使用：

模块名是用正斜杠分割的有意义单词的字符串
单词须为驼峰形式，或者"."，".."
模块名不允许文件扩展名的形式，如“.js”
模块名可以为 "相对的" 或 "顶级的"。如果首字符为“.”或“..”则为相对的模块名
顶级的模块名从根命名空间的概念模块解析
相对的模块名从 "require" 书写和调用的模块解析

使用 require 和 exports

创建一个名为"alpha"的模块，使用了require，exports，和名为"beta"的模块:

 define("alpha", ["require", "exports", "beta"], function (require, exports, beta) {
       exports.verb = function() {
           return beta.verb();
           //Or:
           return require("beta").verb();
       }
   });

require API 介绍： https://github.com/amdjs/amdjs-api/wiki/require

AMD规范中文版：https://github.com/amdjs/amdjs-api/wiki/AMD-(%E4%B8%AD%E6%96%87%E7%89%88)

目前，实现AMD的库有RequireJS 、curl 、Dojo 、Nodules 等。

CommonJS规范

CommonJS是服务器端模块的规范，Node.js采用了这个规范。Node.JS首先采用了js模块化的概念。

根据CommonJS规范，一个单独的文件就是一个模块。每一个模块都是一个单独的作用域，也就是说，在该模块内部定义的变量，无法被其他模块读取，除非定义为global对象的属性。

输出模块变量的最好方法是使用module.exports对象。

var i = 1;
var max = 30;

module.exports = function () {
  for (i -= 1; i++ < max; ) {
    console.log(i);
  }
  max *= 1.1;
};

上面代码通过module.exports对象，定义了一个函数，该函数就是模块外部与内部通信的桥梁。

加载模块使用require方法，该方法读取一个文件并执行，最后返回文件内部的module.exports对象。

CommonJS 规范：http://javascript.ruanyifeng.com/nodejs/commonjs.html

RequireJS和SeaJS

RequireJS由James Burke创建，他也是AMD规范的创始人。

define方法用于定义模块，RequireJS要求每个模块放在一个单独的文件里。

RequireJS 和 Sea.js 都是模块加载器，倡导模块化开发理念，核心价值是让 JavaScript 的模块化开发变得简单自然。

SeaJS与RequireJS最大的区别:

SeaJS对模块的态度是懒执行, 而RequireJS对模块的态度是预执行

不明白？看这篇图文并茂的文章吧：http://www.douban.com/note/283566440/

RequireJS API:http://www.requirejs.cn/docs/api.html

RequireJS的用法：http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/11/require_js.html

为什么要用requireJS

试想一下，如果一个网页有很多的js文件，那么浏览器在下载该页面的时候会先加载js文件，从而停止了网页的渲染，如果文件越多，浏览器可能失去响应。其次，要保证js文件的依赖性，依赖性最大的模块（文件）要放在最后加载，当依赖关系很复杂的时候，代码的编写和维护都会变得困难。

RequireJS就是为了解决这两个问题而诞生的：

（1）实现js文件的异步加载，避免网页失去响应；
（2）管理模块之间的依赖性，便于代码的编写和维护。

RequireJS文件下载：http://www.requirejs.cn/docs/download.html

AMD和CMD

CMD（Common Module Definition） 通用模块定义。该规范明确了模块的基本书写格式和基本交互规则。该规范是在国内发展出来的。AMD是依赖关系前置，CMD是按需加载。

在 CMD 规范中，一个模块就是一个文件。代码的书写格式如下：

define(factory);

factory 为函数时，表示是模块的构造方法。执行该构造方法，可以得到模块向外提供的接口。factory 方法在执行时，默认会传入三个参数：require、exports 和 module：

define(function(require, exports, module) {

  // 模块代码

});

require是可以把其他模块导入进来的一个参数，而export是可以把模块内的一些属性和方法导出的。
CMD规范地址：https://github.com/seajs/seajs/issues/242

AMD 是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出。
CMD 是 SeaJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出。

对于依赖的模块，AMD 是提前执行，CMD 是延迟执行。

AMD:提前执行（异步加载：依赖先执行）+延迟执行
CMD:延迟执行（运行到需加载，根据顺序执行）

CMD 推崇依赖就近，AMD 推崇依赖前置。看如下代码：

// CMD
define(function(require, exports, module) {
var a = require('./a')
a.doSomething()
// 此处略去 100 行
var b = require('./b') // 依赖可以就近书写
b.doSomething()
// ... 
})

// AMD 默认推荐的是
define(['./a', './b'], function(a, b) { // 依赖必须一开始就写好
a.doSomething()
// 此处略去 100 行
b.doSomething()
...
}) 

另外一个区别是：

AMD:API根据使用范围有区别，但使用同一个api接口
CMD:每个API的职责单一

AMD的优点是：异步并行加载，在AMD的规范下，同时异步加载是不会产生错误的。
CMD的机制则不同，这种加载方式会产生错误，如果能规范化模块内容形式，也可以

jquery1.7以上版本会自动模块化，支持AMD模式：主要是使用define函数，sea.js虽然是CommonJS规范，但却使用了define来定义模块
所以jQuery已经自动模块化了

seajs.config({

'base':'/',

'alias':{

    'jquery':'jquery.js'//定义jQuery文件

}
});

define函数和AMD的define类似：

define(function(require, exports, module{

     //先要载入jQuery的模块

     var $ = require('jquery');

     //然后将jQuery对象传给插件模块

     require('./cookie')($);

     //开始使用 $.cookie方法

});

sea.js如何使用？

 - 引入sea.js的库
 - 如何变成模块？
      - define
 - 3.如何调用模块？
      -exports
      -sea.js.use
 - 4.如何依赖模块？
      -require

 <script type="text/javascript">
        define(function (require,exports,module) {
            //exports : 对外的接口
            //requires : 依赖的接口
            require('./test.js');//如果地址是一个模块的话，那么require的返回值就是模块中的exports
        })
</script> 

sea.js 开发实例

 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>鼠标拖拽的模块化开发实践</title>
<style type="text/css">
#div1{ width:200px; height:200px; background:black; position:absolute; display:none;}
#div2{ width:30px; height:30px; background:yellow; position:absolute; bottom:0; right:0;}
#div3{ width:100px; height:100px; background:blue; position:absolute; right:0; top:0;}
</style>
<script type="text/javascript" src="./sea.js"></script>
<script type="text/javascript">

//A同事 ：
seajs.use('./main.js');

</script>
</head>

<body>
<input type="button" value="确定" id="input1" />
<div id="div1">
    <div id="div2"></div>
</div>
<div id="div3"></div>
</body>
</html>

A同事

//A同事写的main.js:

define(function (require,exports,module) {
    var oInput = document.getElementById('input1');
    var oDiv1 = document.getElementById('div1');
    var oDiv2 = document.getElementById('div2');
    var oDiv3 = document.getElementById('div3');

    require('./drag.js').drag(oDiv3);
    oInput.onclick = function () {
        oDiv1.style.display = 'block';
        require('./scale.js').scale(oDiv1,oDiv2);

        require.async('./scale.js', function (ex) {
            ex.scale(oDiv1,oDiv2);
        })
    }
});

B同事

//B同事写的drag.js:

define(function(require,exports,module){

    function drag(obj){
        var disX = 0;
        var disY = 0;
        obj.onmousedown = function(ev){
            var ev = ev || window.event;
            disX = ev.clientX - obj.offsetLeft;
            disY = ev.clientY - obj.offsetTop;

            document.onmousemove = function(ev){
                var ev = ev || window.event;


                 var L = require('./range.js').range(ev.clientX - disX , document.documentElement.clientWidth - obj.offsetWidth , 0 );
                 var T = require('./range.js').range(ev.clientY - disY , document.documentElement.clientHeight - obj.offsetHeight , 0 );


                obj.style.left = L + 'px';
                obj.style.top = T + 'px';
            };
            document.onmouseup = function(){
                document.onmousemove = null;
                document.onmouseup = null;
            };
            return false;
        };
    }

    exports.drag = drag;//对外提供接口

});

C同事

//C同事写的scale.js:

define(function(require,exports,module){


    function scale(obj1,obj2){
        var disX = 0;
        var disY = 0;
        var disW = 0;
        var disH = 0;

        obj2.onmousedown = function(ev){
            var ev = ev || window.event;
            disX = ev.clientX;
            disY = ev.clientY;
            disW = obj1.offsetWidth;
            disH = obj1.offsetHeight;

            document.onmousemove = function(ev){
                var ev = ev || window.event;

                var W = require('./range.js').range(ev.clientX - disX + disW , 500 , 100);
                var H = require('./range.js').range(ev.clientY - disY + disH , 500 , 100);

                obj1.style.width = W + 'px';
                obj1.style.height = H + 'px';
            };
            document.onmouseup = function(){
                document.onmousemove = null;
                document.onmouseup = null;
            };
            return false;
        };

    }

    exports.scale = scale;

});

D同事

// D同事的range.js--限定拖拽范围

    define(function(require,exports,module){

        function range(iNum,iMax,iMin){

            if( iNum > iMax ){
                return iMax;
            }
            else if( iNum < iMin ){
                return iMin;
            }
            else{
                return iNum;
            }

        }

        exports.range = range;

    });

requirejs开发实例

require.config是用来定义别名的，在paths属性下配置别名。然后通过requirejs(参数一，参数二)；参数一是数组，传入我们需要引用的模块名，第二个参数是个回调函数，回调函数传入一个变量，代替刚才所引入的模块。

main.js文件

//别名配置
requirejs.config({
    paths: {
        jquery: 'jquery.min' //可以省略.js
    }
});
//引入模块，用变量$表示jquery模块
requirejs(['jquery'], function ($) {
    $('body').css('background-color','red');
});

引入模块也可以只写require()。requirejs通过define()定义模块，定义的参数上同。在此模块内的方法和变量外部是无法访问的，只有通过return返回才行.

define 模块

define(['jquery'], function ($) {//引入jQuery模块
    return {
        add: function(x,y){
            return x + y;
        }
    };
});

将该模块命名为math.js保存。

main.js引入模块方法

require(['jquery','math'], function ($,math) {
    console.log(math.add(10,100));//110
});

没有依赖

如果定义的模块不依赖其他模块，则可以：

define(function () {

    return {
        name: "trigkit4",
        age: "21"
    }
});