CommonJS规范
概述
Node应用由模块组成,采用CommonJS模块规范。
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、类,都是私有的,对其他文件不可见。
CommonJS规范规定,每个模块内部,module
变量代表当前模块。这个变量是一个对象,它的exports
属性(即module.exports
)是对外的接口。加载某个模块,其实是加载该模块的module.exports
属性。
// example.js
var x = 5; var addX = function (value) { return value + x; }; module.exports.x = x; module.exports.addX = addX;
上面代码通过module.exports
输出变量x
和函数addX
。
require
方法用于加载模块。
var example = require('./example.js'); console.log(example.x); // 5 console.log(example.addX(1)); // 6
CommonJS模块的特点如下:
- 所有代码都运行在模块作用域,不会污染全局作用域。
- 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。
- 模块加载的顺序,按照其在代码中出现的顺序。
module对象
Node内部提供一个Module
构建函数。所有模块都是Module
的实例。
function Module(id, parent) { this.id = id; this.exports = {}; this.parent = parent; // ...
每个模块内部,都有一个module
对象,代表当前模块。它有以下属性。
module.id
模块的识别符,通常是带有绝对路径的模块文件名。module.filename
模块的文件名,带有绝对路径。module.loaded
返回一个布尔值,表示模块是否已经完成加载。module.parent
返回一个对象,表示调用该模块的模块。module.children
返回一个数组,表示该模块要用到的其他模块。module.exports
表示模块对外输出的值。
下面是一个示例文件,最后一行输出module变量。
/ example.js var jquery = require('jquery'); exports.$ = jquery; console.log(module);
执行这个文件,命令行会输出如下信息。
{ id: '.', exports: { '$': [Function] }, parent: null, filename: '/path/to/example.js', loaded: false, children: [ { id: '/path/to/node_modules/jquery/dist/jquery.js', exports: [Function], parent: [Circular], filename: '/path/to/node_modules/jquery/dist/jquery.js', loaded: true, children: [], paths: [Object] } ], paths: [ '/home/user/deleted/node_modules', '/home/user/node_modules', '/home/node_modules', '/node_modules' ] }
如果在命令行下调用某个模块,比如node something.js
,那么module.parent
就是undefined
。如果是在脚本之中调用,比如require('./something.js')
,那么module.parent
就是调用它的模块。利用这一点,可以判断当前模块是否为入口脚本。
if (!module.parent) { // ran with `node something.js` app.listen(8088, function() { console.log('app listening on port 8088'); }) } else { // used with `require('/.something.js')` module.exports = app; }
AMD规范与CommonJS规范的兼容性
CommonJS规范加载模块是同步的,也就是说,只有加载完成,才能执行后面的操作。AMD规范则是非同步加载模块,允许指定回调函数。由于Node.js主要用于服务器编程,模块文件一般都已经存在于本地硬盘,所以加载起来比较快,不用考虑非同步加载的方式,所以CommonJS规范比较适用。但是,如果是浏览器环境,要从服务器端加载模块,这时就必须采用非同步模式,因此浏览器端一般采用AMD规范。
AMD规范使用define方法定义模块,下面就是一个例子:
define(['package/lib'], function(lib){ function foo(){ lib.log('hello world!'); } return { foo: foo }; });
AMD规范允许输出的模块兼容CommonJS规范,这时define
方法需要写成下面这样:
define(function (require, exports, module){ var someModule = require("someModule"); var anotherModule = require("anotherModule"); someModule.doTehAwesome(); anotherModule.doMoarAwesome(); exports.asplode = function (){ someModule.doTehAwesome(); anotherModule.doMoarAwesome(); }; });
require命令
基本用法
Node使用CommonJS模块规范,内置的require
命令用于加载模块文件。
require
命令的基本功能是,读入并执行一个JavaScript文件,然后返回该模块的exports对象。如果没有发现指定模块,会报错。
// example.js var invisible = function () { console.log("invisible"); } exports.message = "hi"; exports.say = function () { console.log(message); }
运行下面的命令,可以输出exports对象。
var example = require('./example.js'); example // { // message: "hi", // say: [Function] // }
如果模块输出的是一个函数,那就不能定义在exports对象上面,而要定义在module.exports
变量上面。
module.exports = function () { console.log("hello world") } require('./example2.js')()
上面代码中,require命令调用自身,等于是执行module.exports
,因此会输出 hello world。
加载规则
require
命令用于加载文件,后缀名默认为.js
。
根据参数的不同格式,require
命令去不同路径寻找模块文件。
(1)如果参数字符串以“/”开头,则表示加载的是一个位于绝对路径的模块文件。比如,require('/home/marco/foo.js')
将加载/home/marco/foo.js
。
(2)如果参数字符串以“./”开头,则表示加载的是一个位于相对路径(跟当前执行脚本的位置相比)的模块文件。比如,require('./circle')
将加载当前脚本同一目录的circle.js
。
(3)如果参数字符串不以“./“或”/“开头,则表示加载的是一个默认提供的核心模块(位于Node的系统安装目录中),或者一个位于各级node_modules目录的已安装模块(全局安装或局部安装)。
举例来说,脚本/home/user/projects/foo.js
执行了require('bar.js')
命令,Node会依次搜索以下文件。
- /usr/local/lib/node/bar.js
- /home/user/projects/node_modules/bar.js
- /home/user/node_modules/bar.js
- /home/node_modules/bar.js
- /node_modules/bar.js
这样设计的目的是,使得不同的模块可以将所依赖的模块本地化。
(4)如果参数字符串不以“./“或”/“开头,而且是一个路径,比如require('example-module/path/to/file')
,则将先找到example-module
的位置,然后再以它为参数,找到后续路径。
(5)如果指定的模块文件没有发现,Node会尝试为文件名添加.js
、.json
、.node
后,再去搜索。.js
件会以文本格式的JavaScript脚本文件解析,.json
文件会以JSON格式的文本文件解析,.node
文件会以编译后的二进制文件解析。
(6)如果想得到require
命令加载的确切文件名,使用require.resolve()
方法。
目录的加载规则
通常,我们会把相关的文件会放在一个目录里面,便于组织。这时,最好为该目录设置一个入口文件,让require
方法可以通过这个入口文件,加载整个目录。
在目录中放置一个package.json
文件,并且将入口文件写入main
字段。下面是一个例子。
// package.json { "name" : "some-library", "main" : "./lib/some-library.js" }
require
发现参数字符串指向一个目录以后,会自动查看该目录的package.json
文件,然后加载main
字段指定的入口文件。如果package.json
文件没有main
字段,或者根本就没有package.json
文件,则会加载该目录下的index.js
文件或index.node
文件。
模块的缓存
第一次加载某个模块时,Node会缓存该模块。以后再加载该模块,就直接从缓存取出该模块的module.exports
属性。
require('./example.js'); require('./example.js').message = "hello"; require('./example.js').message // "hello"
上面代码中,连续三次使用require
命令,加载同一个模块。第二次加载的时候,为输出的对象添加了一个message
属性。但是第三次加载的时候,这个message属性依然存在,这就证明require
命令并没有重新加载模块文件,而是输出了缓存。
如果想要多次执行某个模块,可以让该模块输出一个函数,然后每次require
这个模块的时候,重新执行一下输出的函数。
所有缓存的模块保存在require.cache
之中,如果想删除模块的缓存,可以像下面这样写。
// 删除指定模块的缓存 delete require.cache[moduleName]; // 删除所有模块的缓存 Object.keys(require.cache).forEach(function(key) { delete require.cache[key]; })
注意,缓存是根据绝对路径识别模块的,如果同样的模块名,但是保存在不同的路径,require
命令还是会重新加载该模块。
模块的循环加载
如果发生模块的循环加载,即A加载B,B又加载A,则B将加载A的不完整版本。
/ a.js exports.x = 'a1'; console.log('a.js ', require('./b.js').x); exports.x = 'a2'; // b.js exports.x = 'b1'; console.log('b.js ', require('./a.js').x); exports.x = 'b2'; // main.js console.log('main.js ', require('./a.js').x); console.log('main.js ', require('./b.js').x);
上面代码是三个JavaScript文件。其中,a.js加载了b.js,而b.js又加载a.js。这时,Node返回a.js的不完整版本,所以执行结果如下。
$ node main.js
b.js a1
a.js b2
main.js a2
main.js b2
修改main.js,再次加载a.js和b.js。
// main.js console.log('main.js ', require('./a.js').x); console.log('main.js ', require('./b.js').x); console.log('main.js ', require('./a.js').x); console.log('main.js ', require('./b.js').x);
执行上面代码,结果如下。
$ node main.js
b.js a1
a.js b2
main.js a2
main.js b2
main.js a2
main.js b2
上面代码中,第二次加载a.js和b.js时,会直接从缓存读取exports属性,所以a.js和b.js内部的console.log语句都不会执行了。
转自:http://www.w3cbus.com/nodejs/module.html