二、模块机制
1，CommonJS规范
CommonJS的模块规范
模块引用
var math = require('math')
模块定义
//math.js exports.add = function () { var sum = 0, i=0, args = arguments, l = args.length; while(i < 1) { sum += args[i++] } return sum; }
在另一个文件中，通过require()方法引入模块后，就能调用定义的属性或方法了
//program.js var math = require('math'); exports.increment = function (val) { return math.add(val,1); }
每个模块具有独立的空间，它们互不干扰，在引用时也显得干净利落
模块标识
传递给require()方法的参数，它必须是符合小驼峰命名的字符串，或者以 . 、..开头的相对路径，或者绝对路径。它可以没有文件名后缀.js。
2，Node的模块实现
在Node中引入模块，需要经历如下三步：
- 路径分析
- 文件定位
- 编译执行
在Node中，模块分为核心模块（Node提供的模块）和文件模块（用户编写的模块）
核心模块是在源代码编译过程中编译进了二进制执行文件，在Node进程启动时，部分核心模块就被直接加载进内存，所以这部分核心模块引入时，文件定位和编译执行这两个步骤可以省略，并且在路径分析中优先判断，所以它的加载速度最快。
文件模块在运行时动态加载，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。
模块加载过程：
2.1优先从缓存加载
Node对引入过的模块都会进行缓存，以减少二次引入的开销，Node缓存的是编译和执行之后的对象。
不论核心模块还是文件模块，require()对相同模块的二次加载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先于文件模块。
2.2路径分析和文件定位
因为标识符有几种形式，对于不同的标识符，模块查找和定位有不同程度的差异
2.2.1模块标识符分析
1，核心模块，如http、fs、path等。优先级仅次于缓存加载，它在Node的源代码编译过程中已经编译为二进制代码，其加载过程最快。
2，路径形式的文件模块。以 . 、.. 和 / 开始的标识符，都被当做文件模块来处理。在分析模块时，require()会将路径转为真实路径，并且以真实路径作为索引，将编译执行后的结果存放到缓存中，以使二次加载时更快。
3，自定义模块。非核心模块，也不是路径形式的标识符。它是一种特殊的文件模块，可能是一个文件或者包的形式。这类模块查找最费时，也是最慢的一种。
模块路径是Node在定位文件模块的具体文件时指定的查找策略，具体表现为一个路径组成的数组。
（1）创建module_path.js，内容为console.log(moudule_path);。
（2）将其放到任意一个目录中，执行node module_path.js。
在window下，得到一个数组输出：
['c:\\nodejs\\node_modules','c:\\node_modules']
可以看出，模块路径的生成规则如下：
- 当前目录下的node_modules目录
- 父目录下的node_modules目录
- 父目录的父目录下的node_modules目录
- 沿路径向上逐级递归，直到根目录下的node_modules目录
2.2.2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的效率。
但在文件定位过程中，还有一些细节需要注意，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，会出现标识符中不包含文件扩展名的情况。Node会按.js、.json、.node的次序补足扩展名，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。因为Node是单线程的，所以会引起性能问题。小诀窍是：①如果是.json或者.node文件，在传给require()的时候加上扩展名②同步配合缓存，可以大幅度缓解Node单线程中阻塞式调用的缺陷。
（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文件，但却得到一个目录，此时Node会将目录当做一个包来处理。
在这个过程中，Node对CommonJS包规范进行了一定程度的支持。首先，Node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。如果缺少扩展名将会进入扩展名分析的步骤。
如果main指定的文件名错误，或者没有package.json文件，Node会将index当做默认文件名依次查找index.js、index.json、index.node
如果在目录分析的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。如果模块路径数据都被遍历完毕依然没有找到目标文件，则会抛出查找失败的异常。
2.3模块编译
在Node中，每个文件模块都是一个对象，编译和执行是引入文件模块的最后一个阶段，定位到具体的文件后，Node会新建一个模块对象，然后根据路径载入并编译。对于不同的文件扩展名，其载入方法也有所不同，具体如下：
（1）.js文件：通过fs模块同步读取文件后编译执行
（2）.node文件：用C/C++编写的扩展文件，通过dlopen()方法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）其余扩展名文件：它们都被当做.js文件载入
每一个编译成功的模块都会将其文件路径作为索引缓存在Module._cache对象上，以提高二次引入的性能。
