深入浅出node(2) 模块机制

这部分主要总结深入浅出Node.js的第二章  

　一)CommonJs

　　　　1.1CommonJs模块定义

　　二)Node的模块实现

　　　　2.1模块分类

　　　　2.2 路径分析和文件定位

　　　　　　2.2.1 路径分析

　　　　　　2.2.2 文件定位

　　　　2.3 模块编译

　　　　　　2.3.1 javascript模块编译

　　　　　　2.3.2 exports和module.exports

　　三)前后端共用的模块

　　　　3.1 前后端侧重点

　　　　3.2 AMD和CMD

　　　　3.3 兼容多种模块规范　　

一) CommonJs  在CommonJs的官网上写着这样一句话 javascript:not just for browsers any more  CommonJs是一种规范，它涵盖了模块.二进制.Buffer.文件系统.包管理等,node就是借鉴了CommonJs的Modules规范实现了一套非常易用的模块系统

　　1.1 CommonJs模块的定义  主要分模块引用.模块定义.模块标识  CommonJs的模块导入导出机制可以使用户不必考虑变量污染等问题

/*模块引入*/
var math = require("math");  /*模块标识 传递给require的参数*/
/*模块定义*/
exports.add = function(a,b) {
    return a + b;
}

二)Node的模块实现   在Node中对规范进行了一定的取舍,也增加了一定自身需要的特性 node中引入模块主要分为3个步骤

1. 路径分析
2. 文件定位
3. 编译执行

　　2.1 Node中的模块分类  在node中模块分为两类 Node提供的模块,核心模块. 用户编写的模块,文件模块

• 核心模块 在node的源代码编译的过程中被编译进了二进制执行文件,在node进程启动的时候，部分的核心模块被直接加载到内存,所以引用这部分模块不需要文件的定位和编译执行，并且在路径分析中优先判断，所以加载速度最快
• 文件模块  运行时动态的加载，需要完成的路径解析,文件定位,编译执行过程,加载速度相对较慢　　　　

无论是核心还是文件模块 Node都会采用缓存优先的策略,不同于浏览器中缓存的是文件,Node中缓存的是编译和执行之后的对象

　　2.2 路径分析和文件定位

　　　　2.2.1 路径分析 node中根据require()中传入的标识符,来进行模块的查找和定位,对不同类型的标识符查找定位的方式会有一些区别  标识符只要分为下面几类

1. 核心模块(核心模块的优先级的优先级仅次于缓存加载,在Node的源代码的编译过程中已经被编译成了二进制的代码,加载过程最快 无法加载与核心模块相同标识符的自定义模块,只能通过其他的方式加载与核心模块相同标识符的自定义模块)
2. 绝对路径或者相对路径的文件模块(通过将相对路径和绝对路径转换成真实路径,并且以真实路径作为索引,将编译后的结果放到缓存中,由于指明了确切的文件位置,所以其加载速度慢于核心模块)
3. 非路径形式的文件模块,通常为自定义模块(当前文件目录下的node_modules  父目录下的node_modules 父目录的父目录下的node_modules  沿路径向上逐级递归,直到根目录的node_modules   很像原型链的查找 所以自定义模块的查找速度最慢)　　　　　　　

　　　　2.2.2 文件定位

• 文件的扩展名分析 CommonJs中允许在标识符中不包含扩展名,这种情况下Node会按照.js,.node,.json的次序补足扩展名 在require的时候，是同步阻塞的判断文件是否存在的,此时加入你确定需求的文件的扩展名字是.node,.json,在require的时候补足扩展名,能加快一下访问速度
• 目录分析和包  如果你通过require()的标示符查找到一个目录,Node会将这个目录当做包处理 Node会在当前的目录下查找package.json文件,通过JSON.parse()解析出包描述对象,从中读取出main属性执行的文件进行定位,如果该文件不存在扩展名,则进入扩展名解析的步骤 如果main执行的文件错误或者不存在package.json文件,Node会将index当做默认的扩展名,然后依次的查找index.js,index.json,index.json
• 如果在通过上面的方式仍然没有定位到相应的文件或者模块,则上升到下一个模块路径进行查找　　　　

　　2.3 模块编译  在node中文件模块都是对象.类似下面的定义 在定位到具体的文件后,node会创建一个模块对象,然后载入和编译

　　

function Module(id,parent) {
    this.id = id;
    this.exports = {};
    this.parent = parent;
    if(parent && parent.children) {
        parent.children.push(this);
    }
    this.filename = null;
    this.loaded = false;
    this.children = [];
}

　　在引入模块的时候,对不同扩展名的文件node的载入方式也不同

• .js 通过fs模块同步读取文件后编译执行
• .node C++编写的扩展文件,通过dlopen()方法加载最后编译生成的文件  (.node模块是通过C/C++编译后生成的,所以只有加载和执行的过程,C/C++模块的优势是执行效率更高但相对于javascript模块来说开发门槛更高)
• .json 通过fs模块同步读取文件后,用JSON.parse()解析返回结果
• 其余扩展名 都会当做.js文件载入

　　2.3.1 javascript模块编译　

 　　　　在编译的过程中,node会对获取到的内容进行封装 类似于下面的样子

(function(exports,require,module,__filename,__dirname){
    /**
     * 你的js代码
     */
})

这样模块之间就进行了作用域的隔离 然后通过vm原生模块的runInThisContext()方法执行返回一个function对象 然后将之前的模块对象的exports,require()方法,module,文件路径等信息传入给函数执行,执行之后将exports属性返回给调用方,并且将编译后的结果根据路径索引缓存到Module._cache上

　　exports和module.exports 

　　　　简单理解就是exports是module.exports的引用 具体看 exports和module.exports的区别

三)前后端共用的模块

　　3.1 前后端侧重点

• 浏览器端的javascript需要从同一个服务器分发到客户端,受限于带宽,读取速度慢
• 服务器端的javascript是相同的代码需要多次的执行,受限于CPU和内存,后端代码直接从硬盘中读取加载速度快
• node中模块的引入是同步的,但浏览器中同步的方式不可行　　　　

　　3.2 AMD和CMD规范

• AMD模块定义的方式如下,它是CommonJs规范的一个延伸

define(id?,dependencies?,factory)

这里的factory就是实际代码的内容  在AMD中需要显示的定义一个模块,在node中这个过程是隐式包装

• CMD CMD在引入的时候支持动态引入　　

　　3.3 兼容多种模块规范

;(function(name,definition){
    var hasDefine = typeof define === 'define',
        hasExports = typeof module !== 'undefined' && module.exports;
    if(hasDefine) {
        //AMD CMD
        define(definition);
    } else if(hasExports){
        //node环境
        module.exports = definition()
    } else {
        //挂在在window
        this[name] = definition();
    }
})(name,function(){
    var obj = {};
    retuen obj;
});