Node.js經常使用模塊Module的加載機制與使用

Node.js模塊機制採用了Commonjs規範，彌補了當前JavaScript開發大型沒有標準的缺陷，相似於Java中的類文件，Python中的import機制，NodeJs中能夠經過module.exports、require來導出和引入一個模塊.

在模塊加載機制中，NodeJs採用了延遲加載的策略，只有在用到的狀況下，系統模塊纔會被加載，加載完成後會放到binding_cache中。

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快速導航

• 模塊的分類
  • 系統模塊
  • 第三方模塊
  • 目錄結構
• 模塊加載機制
• 模塊循環引用
• exports與module.exports的區別

面試指南

• require的加載機制？，參考：模塊加載機制
• module.exports與exports的區別，參考：module.exports與exports的區別
• 假設有a.js、b.js兩個模塊相互引用，會有什麼問題？是否爲陷入死循環？，參考：#
• a模塊中的undeclaredVariable變量在b.js中是否會被打印？，參考：#

模塊的分類

系統模塊

• C/C++模塊，也叫built-in內建模塊，通常用於native模塊調用，在require出去

• native模塊，在開發中使用的Nodejs的http、buffer、fs等，底層也是調用的內建模塊(C/C++)。

第三方模塊

這裏非Nodejs自帶的模塊稱爲第三方模塊，其實還分爲路徑形式的文件模塊（以.、..、/開頭的）和自定義的模塊（好比express、koa框架、moment.js等）

• javaScript模塊：例如hello.js

• json模塊：例如hello.json

• C/C++模塊：編譯以後擴展名爲.node的模塊，例如hello.node

目錄結構

├── benchmark                         一些nodejs性能測試代碼
├── deps                              nodejs依賴
├── doc                               文檔
├── lib                               nodejs對外暴露的js模塊源碼
├── src                               nodejs的c/c++源碼文件，內建模塊
├── test                              單元測試
├── tools                             編譯時用到的工具
├── doc                               api文檔
├── vcbuild.bat                       win平臺makefile文件
├── node.gyp                          node-gyp構建編譯任務的配置文件                           
...

模塊加載機制

面試中可能會問到能說下require的加載機制嗎?

在Nodejs中模塊加載通常會經歷3個步驟，路徑分析、文件定位、編譯執行。

按照模塊的分類，按照如下順序進行優先加載：

• 系統緩存：模塊被執行以後會會進行緩存，首先是先進行緩存加載，判斷緩存中是否有值。

• 系統模塊：也就是原生模塊，這個優先級僅次於緩存加載，部分核心模塊已經被編譯成二進制，省略了路徑分析、文件定位，直接加載到了內存中，系統模塊定義在Node.js源碼的lib目錄下，能夠去查看。

• 文件模塊：優先加載.、..、/開頭的，若是文件沒有加上擴展名，會依次按照.js、.json、.node進行擴展名補足嘗試，那麼在嘗試的過程當中也是以同步阻塞模式來判斷文件是否存在，從性能優化的角度來看待，.json、.node最好仍是加上文件的擴展名。

• 目錄作爲模塊：這種狀況發生在文件模塊加載過程當中，也沒有找到，可是發現是一個目錄的狀況，這個時候會將這個目錄看成一個包來處理，Node這塊採用了Commonjs規範，先會在項目根目錄查找package.json文件，取出文件中定義的main屬性("main": "lib/hello.js")描述的入口文件進行加載，也沒加載到，則會拋出默認錯誤: Error: Cannot find module 'lib/hello.js'

• node_modules目錄加載：對於系統模塊、路徑文件模塊都找不到，Node.js會從當前模塊的父目錄進行查找，直到系統的根目錄

require模塊加載時序圖

模塊循環引用

問題1

假設有a.js、b.js兩個模塊相互引用，會有什麼問題？是否爲陷入死循環？看如下例子：

a.js

console.log('a模塊start');

exports.test = 1;

undeclaredVariable = 'a模塊未聲明變量'

const b = require('./b');

console.log('a模塊加載完畢: b.test值：',b.test);
複製代碼

b.js

console.log('b模塊start');

exports.test = 2;

const a = require('./a');

console.log('undeclaredVariable: ', undeclaredVariable);

console.log('b模塊加載完畢: a.test值：', a.test);
複製代碼

問題2

問題2: a模塊中的undeclaredVariable變量在b.js中是否會被打印？

控制檯執行node a.js，查看輸出結果：

a模塊start
b模塊start
undeclaredVariable:  a模塊未聲明變量
b模塊加載完畢: a.test值： 1
a模塊加載完畢: b.test值： 2
複製代碼

問題1，啓動a.js的時候，會加載b.js，那麼在b.js中又加載了a.js，可是此時a.js模塊尚未執行完，返回的是一個a.js模塊的exports對象未完成的副本給到b.js模塊。而後b.js完成加載以後將exports對象提供給了a.js模塊

問題2，由於undeclaredVariable是一個未聲明的變量，也就是一個掛在全局的變量，那麼在其餘地方固然是能夠拿到的。

在執行代碼以前，Node.js會使用一個代碼封裝器進行封裝，例以下面所示：

(function(exports, require, module, __filename, __dirname) {
// 模塊的代碼
});
複製代碼

exports與moduleexports的區別

exports與module.exports的區別

exports至關於module.exports 的快捷方式以下所示:

const exports = modules.exports;
複製代碼

可是要注意不能改變exports的指向，咱們能夠經過 exports.test = 'a' 這樣來導出一個對象, 可是不能向下面示例直接賦值，這樣會改變exports的指向

//錯誤的寫法 將會獲得undefined
exports = {
  'a': 1,
  'b': 2
}

//正確的寫法
modules.exports = {
  'a': 1,
  'b': 2
}

複製代碼

更好的理解之間的關係，能夠參考JavaScript中的對象引用

做者：五月君
連接：www.imooc.com/article/284…
來源：慕課網
Github: Node.js技術棧