AMD及requireJS

前面的話

  由CommonJS組織提出了許多新的JavaScript架構方案和標準,但願能爲前端開發提供統一的指引。AMD規範就是其中比較著名一個,全稱是Asynchronous Module Definition,即異步模塊加載機制,完整描述了模塊的定義,依賴關係,引用關係以及加載機制。而AMD規範的做者親自實現了符合AMD規範的requireJS。本文將詳細介紹AMD及requireJSjavascript

 

AMD規範

  AMD(Asynchronous Module Definition)翻譯爲異步模塊定義。異步強調的是,在加載模塊以及模塊所依賴的其它模塊時,都採用異步加載的方式,避免模塊加載阻塞了網頁的渲染進度css

  AMD做爲一個規範,只需定義其語法API,而不關心其實現。AMD規範簡單到只有一個API,即define函數html

define([module-name?], [array-of-dependencies?], [module-factory-or-object]);

  module-name: 模塊標識,能夠省略前端

  array-of-dependencies: 所依賴的模塊,能夠省略java

  module-factory-or-object: 模塊的實現,或者一個JavaScript對象node

  define函數具備異步性。當define函數執行時,首先會異步的去調用第二個參數中列出的依賴模塊,當全部的模塊被載入完成以後,若是第三個參數是一個回調函數則執行;而後告訴系統模塊可用,也就通知了依賴於本身的模塊本身已經可用jquery

 

加載

  使用require.js的第一步,是先去官方網站下載最新版本。下載後,假定把它放在js子目錄下面,就能夠加載了git

<script src="js/require.js"></script>

  HTML中的script標籤在加載和執行過程當中會阻塞網頁的渲染,因此通常要求儘可能將script標籤放置在body元素的底部,以便加快頁面顯示的速度,還有一種方式就是經過異步加載的方式來加載js文件,這樣能夠避免js文件對html渲染的阻塞github

<script src="js/require.js" defer async></script>

 

入口文件

  require.js在加載的時候會檢查data-main屬性,當requireJS自身加載執行後,就會再次異步加載data-main屬性指向的main.js。這個main.js是當前網頁全部邏輯的入口,理想狀況下,整個網頁只須要這一個script標記,利用requireJS加載依賴的其它文件編程

<script data-main="scripts/main" src="js/require.js"></script>

  [注意]在main.js中所設置的腳本是異步加載的。因此若是在頁面中配置了其它JS加載,則不能保證它們所依賴的JS已經加載成功

<script data-main="scripts/main" src="js/require.js"></script>
<script src="js/other.js"></script>

【內部機制】

  在RequireJS內部,會使用head.appendChild()將每個模塊依賴加載爲一個script標籤。RequireJS等待全部的依賴加載完畢,計算出模塊定義函數正確調用順序,而後依次調用它們

 

模塊

  模塊不一樣於傳統的腳本文件,它良好地定義了一個做用域來避免全局名稱空間污染。它能夠顯式地列出其依賴關係,並以函數(定義此模塊的那個函數)參數的形式將這些依賴進行注入,而無需引用全局變量。RequireJS的模塊是模塊模式的一個擴展,其好處是無需全局地引用其餘模塊

  RequireJS的模塊語法容許它儘快地加載多個模塊,雖然加載的順序不定,但依賴的順序最終是正確的。同時由於無需建立全局變量,甚至能夠作到在同一個頁面上同時加載同一模塊的不一樣版本

  一個文件應該只定義1個模塊。多個模塊可使用內置優化工具將其組織打包

  若是咱們的代碼不依賴任何其餘模塊,那麼能夠直接寫入javascript代碼

//main.js
console.log(1);

  但這樣的話,就不必使用require.js了。真正常見的狀況是,主模塊依賴於其餘模塊,這時就要使用AMD規範定義的的require()函數

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
  console.log(a);
});
//moduleA.js
define(function(){
    return 1;
})

  這裏拋出一個問題,爲何主模塊使用的是require()函數,而模塊moduleA使用define()函數呢?由於define()定義的模塊能夠被調用,而require()不能夠。主模塊main.js是入口文件,須要調用別的模塊,而不須要被別的模塊調用,因此使用require()或define()均可以。而moduleA須要被調用,因此只能使用define()

  若是把moduleA.js中的define()方法改成require()方法,則返回undefined

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
  console.log(a);
});
//moduleA.js
require(function(){
    return 1;
})

【簡單的值對】

  上面的模塊moduleA中,回調函數返回了一個數字。而實際上,模塊能夠有多種形式,好比一個簡單的值對

define({
    color: "black",
    size: "unisize"
});

  返回的結果以下:

【函數式定義】

  若是一個模塊沒有任何依賴,但須要一個作setup工做的函數,則在define()中定義該函數,並將其傳給define()

define(function () {
    //Do setup work here
    return {
        color: "black",
        size: "unisize"
    }
});

  返回的結果以下:

【存在依賴的函數式定義】

  若是模塊存在依賴:則第一個參數是依賴的名稱數組;第二個參數是函數,在模塊的全部依賴加載完畢後,該函數會被調用來定義該模塊,所以該模塊應該返回一個定義了本模塊的object。依賴關係會以參數的形式注入到該函數上,參數列表與依賴名稱列表一一對應

//moduleA.js
define(['moduleB'], function(b) {
    var num = 10;
    return b.add(num);
    }
);
////moduleB.js
define({
    add: function(n){
        return n+1;
    }
});

【命名模塊】

  define()中能夠包含一個模塊名稱做爲首個參數

//moduleA.js
define("moduleA",['moduleB'], function(b) {
    var num = 10;
    return b.add(num);
    }
);

  這些常由優化工具生成。也能夠本身顯式指定模塊名稱,但這使模塊更不具有移植性——就是說若將文件移動到其餘目錄下,就得重命名。通常最好避免對模塊硬編碼,而是交給優化工具去生成。優化工具須要生成模塊名以將多個模塊打成一個包,加快到瀏覽器的載入速度

 

路徑配置

  html中的base元素用於指定文檔裏全部相對URL地址的基礎URL,requireJS的baseUrl跟這個base元素起的做用是相似的,因爲requireJS老是動態地請求依賴的JS文件,因此必然涉及到一個JS文件的路徑解析問題,requireJS默認採用一種baseUrl + moduleID的解析方式,requireJS對它的處理遵循以下規則:

  一、在沒有使用data-main和config的狀況下,baseUrl默認爲當前頁面的目錄

  二、在有data-main的狀況下,main.js前面的部分就是baseUrl,好比上面的js/

  三、在有config的狀況下,baseUrl以config配置的爲準

  上述三種方式,優先級由低到高排列

  RequireJS以一個相對於baseUrl的地址來加載全部的代碼。頁面頂層script標籤含有一個特殊的屬性data-main,require.js使用它來啓動腳本加載過程,而baseUrl通常設置到與該屬性相一致的目錄

<script data-main="js/main.js" src="scripts/require.js"></script>

  在模塊章節的示例中,代碼以下所示

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
  console.log(a);
});
//moduleA.js
define(function(){
    return 1;
})

  入口文件main.js依賴於moduleA,直接寫成['moduleA'],默認狀況下,require.js假定moduleA與main.js在同一個目錄,即'js/moduleA.js',文件名爲moduleA.js,而後自動加載

  使用require.config()方法,咱們能夠對模塊的加載行爲進行自定義。require.config()就寫在主模塊(main.js)的頭部。參數就是一個對象,這個對象的paths屬性指定各個模塊的加載路徑

  下面在demo文件夾下新建一個test文件夾,並在test文件夾下新建一個moduleA.js文件,內容以下

//moduleA.js
define(function(){
    return 2;
})

  而在原來的js文件夾下,依然存在一個moduleA.js文件,內容以下

//moduleA.js
define(function() {
    return 1;
});

  當js文件夾下的main.js進行config配置時

// main.js
require.config({
    baseUrl: 'test'
})
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

   結果爲2,說明識別的是'test/moduleA.js'文件

  當js文件夾下的main.js不進行config配置時

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

  結果爲1,說明識別的是'js/moduleA.js'文件

  RequireJS默認假定全部的依賴資源都是js腳本,所以無需在module ID上再加".js"後綴,RequireJS在進行module ID到path的解析時會自動補上後綴 

  若是一個模塊的路徑比較深,或者文件名特別長,好比'js/lib/moduleA.min.js',則可使用config配置對象中的paths屬性

// main.js
require.config({
    paths:{
        'moduleA':'lib/moduleA.min'
    }
})
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

//moduleA-min.js
define(function(){
    return 3;
})

  結果爲3

  要注意的是,這裏的paths的'moduleA'設置的是'lib/moduleA.min',而不是'js/lib/moduleA.min',是由於requireJS中的文件解析是一個"baseUrl + paths"的解析過程

  在index.html的入口文件設置的是'js/main',因此baseURL是'js'。所以'baseUrl + paths' = 'js/lib/moduleA.min'

<script src="require.js" data-main="js/main" defer async></script>

  若是在config配置對象中設置了baseUrl,則以此爲準

// main.js
require.config({
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }
})
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

  結果一樣爲3,baseURL是'js/lib',paths是'moduleA.min'。所以'baseUrl + paths' = 'js/lib/moduleA.min'

  若是一個module ID符合下述規則之一,其ID解析會避開常規的"baseUrl + paths"配置,而是直接將其加載爲一個相對於當前HTML文檔的腳本:一、以 ".js" 結束;二、包含 URL 協議,如 "http:" or "https:"

  以下所示,require()函數所依賴的模塊路徑爲'js/moduleA.js'

// main.js
require.config({
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }
})
require(['js/moduleA.js'], function(a){
    console.log(a);
});

  而該文件的代碼以下,路徑爲'js/moduleA.js',而不是'js/lib/moduleA.min',因此,最終結果爲1

//moduleA.js
define(function() {
    return 1;
});

  通常來講,最好仍是使用baseUrl及"paths" config去設置module ID。它會帶來額外的靈活性,如便於腳本的重命名、重定位等。 同時,爲了不凌亂的配置,最好不要使用多級嵌套的目錄層次來組織代碼,而是要麼將全部的腳本都放置到baseUrl中,要麼分置爲項目庫/第三方庫的一個扁平結構,以下

www/
    index.html
    js/
        app/
            sub.js
        lib/
            jquery.js
            canvas.js
        main.js

 

CommonJS

  前面提到過,commonJS主要應用於服務器端編程,如nodejs。使用打包工具Browserify能夠對CommonJS進行格式轉換,使其能夠在瀏覽器端進行

  而requireJS支持一種簡單包裝CommonJS的方式,只要在commonJS代碼的外層簡單包裹一層函數,就能夠在瀏覽器端直接運行

define(function(require, exports, module) {

});

  若是該模塊還依賴其餘模塊,如依賴模塊moduleA,則代碼以下

define(['moduleA'],function(require, exports, module) {

});

  a.js和b.js的commonJS形式的代碼以下

// a.js
var a = 100;
module.exports.a = a;

// b.js
var result = require('./a');
console.log(result.a);

  index.html直接引用b.js會報錯,提示require沒有被定義

<script src="b.js"></script> 

  將a.js和b.js進行改造以後,代碼以下

// a.js
define(function(require, exports, module) {
    var a = 100;
    module.exports.a = a;
});

// b.js
define(function(require, exports, module) {
    var result = require('./a');
    console.log(result.a);
});

  index.html將入口文件設置爲'js/b',則結果爲100

<script src="require.js" data-main="js/b" defer async></script>

 

懶加載

  有以下例子,入口文件main.js代碼以下

// main.js
require(['a'], function(a){
    console.log('main');
    document.onclick = function(){
        a.test();
    }
});

  所依賴的模塊a.js的代碼以下

define(function(){
    console.log('a');
    return {
        test : function(){
            console.log('a.test');
        }
    }
})

  在瀏覽器端執行時,即便不點擊頁面,瀏覽器也會下載a.js文件。這個性能消耗是不容忽視的

  AMD保留了commonjs中的require、exprots、module這三個功能。能夠不把依賴羅列在dependencies數組中。而是在代碼中用require來引入

  重寫後的代碼以下

// main.js
define(function(){
    console.log('main');
    document.onclick = function(){
        require(['a'],function(a){
            a.test();
        });
    }
});
//a.js
define(function(){
  console.log('a');
return { test : function(){ console.log('a.test'); } } })

  在瀏覽器端執行時,若是不點擊頁面,瀏覽器就不會下載a.js文件,這樣就實現懶加載

 

其餘配置

  在requireJS中,除了路徑配置以外,還有一些其餘配置

【配置設置】

  在前面的例子中,咱們配置requireJS中的路徑是經過入口文件main.js中的config對象來配置的。實際上,不經過入口文件,也能夠進行requireJS的配置

  一、在index.html文件嵌入javascript代碼

  在HTML文件中,加載requireJS文件以後,當即對requireJS進行配置,至關於將main.js文件變爲內嵌的javascript文件

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
<script src="require.js"></script>
<script>
require.config({
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }
})    
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});
</script>
</body>
</html>

  二、將配置做爲全局變量"require"在require.js加載以前進行定義,它會被自動應用

  這裏有一個問題是,若是require做爲全局變量被提早定義,則data-main入口文件,是以baseUrl爲基礎進行設置的

  [注意]使用 var require = {} 的形式而不是 window.require = {}的形式。後者在IE中運行不正常

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
<script>
var require = {
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }    
}    
</script>
<script src="require.js" data-main="../main"></script>
</body>
</html>

【shim】

  shim屬性爲那些沒有使用define()來聲明依賴關係、設置模塊的"瀏覽器全局變量注入"型腳本作依賴和導出配置,即加載非規範的模塊

  舉例來講,underscore和backbone這兩個庫,都沒有采用AMD規範編寫。若是要加載它們的話,必須先定義它們的特徵。具體來講,每一個模塊要定義(1)exports值(輸出的變量名),代表這個模塊外部調用時的名稱;(2)deps數組,代表該模塊的依賴性

  經過以下配置後,如今能夠經過_調用underscore的api,使用Backbone來調用backbone的api

  require.config({
    shim: {

      'underscore':{
        exports: '_'
      },
      'backbone': {
        deps: ['underscore', 'jquery'],
        exports: 'Backbone'
      }
    }
  });

  jQuery的插件能夠以下這樣定義,如今能夠經過jQuery.fn.scroll來調用該插件的api

  shim: {
    'jquery.scroll': {
      deps: ['jquery'],
      exports: 'jQuery.fn.scroll'
    }
  }

 

插件

  require.js還提供一系列插件,實現一些特定的功能

【dom ready】 

  RequireJS加載模塊速度很快,頗有可能在頁面DOM Ready以前腳本已經加載完畢。須要與DOM交互的工做應等待DOM Ready。現代的瀏覽器經過DOMContentLoaded事件來知會

  可是,不是全部的瀏覽器都支持DOMContentLoaded。domReady模塊實現了一個跨瀏覽器的方法來斷定什麼時候DOM已經ready

// main.js
require(['domready!'], function(){
    console.log('ready');
});

【text】

  text插件能夠用來加載如.html、.css等文本文件,能夠經過該插件來實現完整組件(結構+邏輯+樣式)的組件化開發

require(["some/module", "text!some/module.html", "text!some/module.css"],
    function(module, html, css) {
    }
);
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