CommonJS规范 

   
早在Netscape诞生不久后,JavaScript就平素在探索本地编程的路,Rhino是其表示产物。无奈那时服务端JavaScript走的路均是参考众多劳务器端语言来促成的,在如此的背景之下,一没有特色,二从未实用价值。但是随着JavaScript在前端的利用越来越宽广,以及服务端JavaScript的递进,JavaScript现有的正规相当脆弱,不便利JavaScript大规模的运用。那一个以JavaScript为宿主语言的条件中,唯有作者的底子原生对象和品种,更加多的对象和API都在于宿主的提供,所以,大家可以见见JavaScript缺少这么些效应:

  • JavaScript没有模块系统。没有原生的援救密闭功用域或倚靠管理。 
  • JavaScript没有标准库。除了有些主导库外,没有文件系统的API,没有IO流API等。 
  • JavaScript没有标准接口。没有如Web Server或许数据库的联结接口。 
  • JavaScript没有包管理连串。无法自动加载和设置看重。 

   
于是便有了CommonJS(http://www.commonjs.org)规范的出现,其目标是为了构建JavaScript在包括Web服务器,桌面,命令行工具,及浏览器方面的生态系统。CommonJS制定了解决这些问题的一些规范,而Node.js就是这些规范的一种实现。Node.js自身实现了require方法作为其引入模块的方法,同时NPM也基于CommonJS定义的包规范,实现了依赖管理和模块自动安装等功能。这里我们将深入一下Node.js的require机制和NPM基于包规范的应用。

 

简短模块定义和运用

   
在Node.js中,定义一个模块至极便民。大家以统计圆形的面积和周长五个艺术为例,来突显Node.js中模块的定义方式。

1 var PI = Math.PI; 
2 exports.area = function (r) {
3  return PI * r * r; 
4 }; 
5 exports.circumference = function (r) {
6  return 2 * PI * r; 
7 };

   
将以此文件存为circle.js,并新建一个app.js文件,并写入以下代码:

1 var circle = require('./circle.js'); 
2 console.log( 'The area of a circle of radius 4 is ' + circle.area(4));

   
可以看出模块调用也不行造福,只须要require必要调用的文件即可。

   
在require了这些文件之后,定义在exports对象上的艺术便能够自由调用。Node.js将模块的概念和调用都卷入得相当简约方便,从API对用户自身这个角度来说,Node.js的模块机制是极度美好的。

 

模块载入策略

   
Node.js的模块分为两类,一类为原生(核心)模块,一类为文件模块。原生模块在Node.js源代码编译的时候编译进了二进制执行文书,加载的进度最快。另一类公事模块是动态加载的,加载速度比原生模块慢。可是Node.js对原生模块和文件模块都开展了缓存,于是在其次次require时,是不会有重复支付的。其中原生模块都被定义在lib这几个目录下边,文件模块则不定性。

node app.js

   
由于经过命令行加载启动的文件大概都为文件模块。我们从Node.js怎么着加载文件模块初阶谈起。加载文件模块的干活,首要由原生模块module来已毕和成功,该原生模块在启动时已经被加载,进程向来调用到runMain静态方法。

1 // bootstrap main module. 
2 Module.runMain = function () {
3     // Load the main module--the command line argument. 
4     Module._load(process.argv[1], null, true); 
5 };

   
_load静态方法在解析文件名自此执行

var module = new Module(id, parent);

    并按照文件路径缓存当前模块对象,该模块实例对象则基于文件名加载。

module.load(filename);

   
实际上在文件模块中,又分为3类模块。那三类文件模块然后缀来不一致,Node.js会依照后缀名来控制加载方法。

  • .js。通过fs模块同步读取js文件并编译执行。 
  • .node。通过C/C++举行编辑的Addon。通过dlopen方法进行加载。 
  • .json。读取文件,调用JSON.parse解析加载。

   
那里大家将详细描述js后缀的编译进程。Node.js在编译js文件的经过中其实到位的手续有对js文件内容开展头尾包装。

    以app.js为例,包装之后的app.js将会化为以下格局:

1 (function (exports, require, module, __filename, __dirname) { 
2     var circle = require('./circle.js');
3     console.log('The area of a circle of radius 4 is ' + circle.area(4)); 
4 });

   
那段代码会通过vm原生模块的runInThisContext方法执行(类似eval,只是有所显明上下文,不传染全局),再次来到为一个具体的function对象。最终传入module对象的exports,require方法,module,文件名,目录名作为实参并实施。

    那就是为何require并没有定义在app.js
文件中,不过这么些点子却存在的来头。从Node.js的API文档中可以看到还有__filename、__dirname、module、exports多少个没有概念可是却存在的变量。其中__filename和__dirname在查找文件路径的进程中分析得到后传入的。module变量是以此模块对象自小编,exports是在module的构造函数中开首化的一个空对象({},而不是null)。

   
在这几个主文件中,可以透过require方法去引入其他的模块。而实际上那些require方法其实调用的就是load方法。

   
load方法在载入、编译、缓存了module后,重回module的exports对象。那就是circle.js文件中唯有定义在exports对象上的情势才能被外表调用的原因。

    以上所讲述的模块载入机制均定义在lib/module.js中。

 

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