前端模塊化——完全搞懂AMD、CMD、ESM和CommonJS

咱們知道，在NodeJS以前，因爲沒有過於複雜的開發場景，前端是不存在模塊化的，後端纔有模塊化。NodeJS誕生以後，它使用CommonJS的模塊化規範。今後，js模塊化開始快速發展。

模塊化的開發方式能夠提供代碼複用率，方便進行代碼的管理。一般來講，一個文件就是一個模塊，有本身的做用域，只向外暴露特定的變量和函數。目前流行的js模塊化規範有CommonJS、AMD、CMD以及ES6的模塊系統。下面開始一一介紹：

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CommonJS

NodeJS是CommonJS規範的主要實踐者，它有四個重要的環境變量爲模塊化的實現提供支持：module、exports、require、global。實際使用時，用module.exports定義當前模塊對外輸出的接口（不推薦直接用exports），用require加載模塊。

複製// 定義模塊math.js var basicNum = 0; function add(a, b) { return a + b; } module.exports = { //在這裏寫上須要向外暴露的函數、變量 add: add, basicNum: basicNum } /** 必須加./路徑，不加的話只會去node_modules文件找 **/ // 引用自定義的模塊時，參數包含路徑，可省略.js var math = require('./math'); math.add(2, 5); // 引用核心模塊時，不須要帶路徑 var http = require('http'); http.createService(...).listen(3000);

CommonJS用同步的方式加載模塊。在服務端，模塊文件都存放在本地磁盤，讀取很是快，因此這樣作不會有問題。可是在瀏覽器端，限於網絡緣由，更合理的方案是使用異步加載。

exports和module.export區別：

exports：對於自己來說是一個變量（對象），它不是module的引用，它是{}的引用，它指向module.exports的{}模塊。只能使用.語法 向外暴露變量。

module.exports：module是一個變量，指向一塊內存，exports是module中的一個屬性，存儲在內存中，而後exports屬性指向{}模塊。既可使用.語法，也可使用=直接賦值。

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AMD和require.js

AMD規範採用異步方式加載模塊，模塊的加載不影響它後面語句的運行。全部依賴這個模塊的語句，都定義在一個回調函數中，等到加載完成以後，這個回調函數纔會運行。這裏介紹用require.js實現AMD規範的模塊化：用require.config()指定引用路徑等，用definde()定義模塊，用require()加載模塊。

首先咱們須要引入require.js文件和一個入口文件main.js。main.js中配置require.config()並規定項目中用到的基礎模塊。

複製/** 網頁中引入require.js及main.js **/ <script src="js/require.js" data-main="js/main"></script> /** main.js 入口文件/主模塊 **/ // 首先用config()指定各模塊路徑和引用名 require.config({ baseUrl: "js/lib", paths: { "jquery": "jquery.min", //實際路徑爲js/lib/jquery.min.js "underscore": "underscore.min", } }); // 執行基本操做 require(["jquery","underscore"],function($,_){ // some code here });

引用模塊的時候，咱們將模塊名放在[]中做爲reqiure()的第一參數；若是咱們定義的模塊自己也依賴其餘模塊,那就須要將它們放在[]中做爲define()的第一參數。

複製// 定義math.js模塊 define(function () { var basicNum = 0; var add = function (x, y) { return x + y; }; return { add: add, basicNum :basicNum }; }); // 定義一個依賴underscore.js的模塊 define(['underscore'],function(_){ var classify = function(list){ _.countBy(list,function(num){ return num > 30 ? 'old' : 'young'; }) }; return { classify :classify }; }) // 引用模塊，將模塊放在[]內 require(['jquery', 'math'],function($, math){ var sum = math.add(10,20); $("#sum").html(sum); });

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CMD和sea.js

AMD的實現者require.js在申明依賴的模塊時，會在第一時間加載並執行模塊內的代碼：

複製define(["a", "b", "c", "d", "e", "f"], function(a, b, c, d, e, f) { // 等於在最前面聲明並初始化了要用到的全部模塊 if (false) { // 即使沒用到某個模塊 b，但 b 仍是提早執行了。**這就CMD要優化的地方** b.foo() } });

CMD是另外一種js模塊化方案，它與AMD很相似，不一樣點在於：AMD推崇依賴前置、提早執行，CMD推崇依賴就近、延遲執行。此規範實際上是在sea.js推廣過程當中產生的。

複製/** AMD寫法 **/ define(["a", "b", "c", "d", "e", "f"], function(a, b, c, d, e, f) { // 等於在最前面聲明並初始化了要用到的全部模塊 a.doSomething(); if (false) { // 即使沒用到某個模塊 b，但 b 仍是提早執行了 b.doSomething() } }); /** CMD寫法 **/ define(function(require, exports, module) { var a = require('./a'); //在須要時申明 a.doSomething(); if (false) { var b = require('./b'); b.doSomething(); } }); /** sea.js **/ // 定義模塊 math.js define(function(require, exports, module) { var $ = require('jquery.js'); var add = function(a,b){ return a+b; } exports.add = add; }); // 加載模塊 seajs.use(['math.js'], function(math){ var sum = math.add(1+2); });

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ES6 Module

ES6 在語言標準的層面上，實現了模塊功能，並且實現得至關簡單，旨在成爲瀏覽器和服務器通用的模塊解決方案。其模塊功能主要由兩個命令構成：export和import。export命令用於規定模塊的對外接口，import命令用於輸入其餘模塊提供的功能。

複製/** 定義模塊 math.js **/ var basicNum = 0; var add = function (a, b) { return a + b; }; export { basicNum, add }; /** 引用模塊 **/ import { basicNum, add } from './math'; function test(ele) { ele.textContent = add(99 + basicNum); }

如上例所示，使用import命令的時候，用戶須要知道所要加載的變量名或函數名。其實ES6還提供了export default命令，爲模塊指定默認輸出，對應的import語句不須要使用大括號。這也更趨近於ADM的引用寫法。

複製/** export default **/ //定義輸出 export default { basicNum, add }; //引入 import math from './math'; function test(ele) { ele.textContent = math.add(99 + math.basicNum); }

ES6的模塊不是對象，import命令會被 JavaScript 引擎靜態分析，在編譯時就引入模塊代碼，而不是在代碼運行時加載，因此沒法實現條件加載。也正由於這個，使得靜態分析成爲可能。

ES6 模塊的特徵：

• 嚴格模式：ES6 的模塊自動採用嚴格模式
• import read-only特性： import的屬性是隻讀的，不能賦值，相似於const的特性
• export/import提高： import/export必須位於模塊頂級，不能位於做用域內；其次對於模塊內的import/export會提高到模塊頂部，這是在編譯階段完成的

ES6 模塊與 CommonJS 模塊的差別

1. CommonJS 模塊輸出的是一個值的拷貝，ES6 模塊輸出的是值的引用

• CommonJS 模塊輸出的是值的拷貝，也就是說，一旦輸出一個值，模塊內部的變化就影響不到這個值。
• ES6 模塊的運行機制與 CommonJS 不同。JS 引擎對腳本靜態分析的時候，遇到模塊加載命令import，就會生成一個只讀引用。等到腳本真正執行時，再根據這個只讀引用，到被加載的那個模塊裏面去取值。換句話說，ES6 的import有點像 Unix 系統的「符號鏈接」，原始值變了，import加載的值也會跟着變。所以，ES6 模塊是動態引用，而且不會緩存值，模塊裏面的變量綁定其所在的模塊。

2. CommonJS 模塊是運行時加載，ES6 模塊是編譯時輸出接口

• 運行時加載: CommonJS 模塊就是對象；即在輸入時是先加載整個模塊，生成一個對象，而後再從這個對象上面讀取方法，這種加載稱爲「運行時加載」。
• 編譯時加載: ES6 模塊不是對象，而是經過 export 命令顯式指定輸出的代碼，import時採用靜態命令的形式。即在import時能夠指定加載某個輸出值，而不是加載整個模塊，這種加載稱爲「編譯時加載」。模塊內部引用的變化，會反應在外部。

CommonJS 加載的是一個對象（即module.exports屬性），該對象只有在腳本運行完纔會生成。而 ES6 模塊不是對象，它的對外接口只是一種靜態定義，在代碼靜態解析階段就會生成。

廢話很少說，直接看代碼：

首先看個CommonJS輸出拷貝的例子：

複製// a.js let a = 1; let b = { num: 1 } setTimeout(() => { a = 2; b = { num: 2 }; }, 200); module.exports = { a, b, }; // main.js // node main.js let {a, b} = require('./a'); console.log(a); // 1 console.log(b); // { num: 1 } setTimeout(() => { console.log(a); // 1 console.log(b); // { num: 1 } }, 500);

所謂輸出拷貝，若是瞭解過 NodeJS 或者 webpack 對 CommonJS 的實現（不瞭解能夠看這篇文章），就會知道：exports對象是模塊內外的惟一關聯， CommonJS 輸出的內容，就是exports對象的屬性，模塊運行結束，屬性就肯定了。

再看ES6 Module輸出的例子：

複製// a.mjs let a = 1; let b = { num: 1 } setTimeout(() => { a = 2; b = { num: 2 }; }, 200); export { a, b, }; // main.mjs // node --experimental-modules main.mjs import {a, b} from './a'; console.log(a); // 1 console.log(b); // { num: 1 } setTimeout(() => { console.log(a); // 2 console.log(b); // { num: 2 } }, 500);

以上就是 ES6 Module 輸出引用和 CommonJS 輸出值的區別，模塊內部引用的變化，會反應在外部，這是 ES6 Module 的規範。

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總結

1. AMD/CMD/CommonJs 是js模塊化開發的規範，對應的實現是require.js/sea.js/Node.js

2. CommonJs 主要針對服務端，AMD/CMD/ES Module主要針對瀏覽器端，容易混淆的是AMD/CMD。（順便提一下，針對服務器端和針對瀏覽器端有什麼本質的區別呢？服務器端通常採用同步加載文件，也就是說須要某個模塊，服務器端便停下來，等待它加載再執行。這裏若是有其餘後端語言，如java。而瀏覽器端要保證效率，須要採用異步加載，這就須要一個預處理，提早將所須要的模塊文件並行加載好。）

3. AMD/CMD區別，雖然都是並行加載js文件，但仍是有所區別，AMD是預加載，在並行加載js文件同時，還會解析執行該模塊（由於還須要執行，因此在加載某個模塊前，這個模塊的依賴模塊須要先加載完成）；而CMD是懶加載，雖然會一開始就並行加載js文件，可是不會執行，而是在須要的時候才執行。

4. AMD/CMD的優缺點.一個的優勢就是另外一個的缺點， 能夠對照瀏覽。
   AMD優勢：加載快速，尤爲遇到多個大文件，由於並行解析，因此同一時間能夠解析多個文件。
   AMD缺點：並行加載，異步處理，加載順序不必定，可能會形成一些困擾，甚至爲程序埋下大坑。

   CMD優勢：由於只有在使用的時候纔會解析執行js文件，所以，每一個JS文件的執行順序在代碼中是有體現的，是可控的。

   CMD缺點：執行等待時間會疊加。由於每一個文件執行時是同步執行（串行執行），所以時間是全部文件解析執行時間之和，尤爲在文件較多較大時，這種缺點尤其明顯。（PS：從新看這篇文章，發現這裏寫的不是很準確。確切來講，JS是單線程，全部JS文件執行時間疊加在AMD和CMD中是同樣的。可是CMD是使用時執行，無法利用空閒時間，而AMD是文件加載好就執行，每每能夠利用一些空閒時間。這麼來看，CMD比AMD的優勢仍是很明顯的，畢竟AMD加載好的時候也未必就是JS引擎的空閒時間！）

5. CommonJS 和 ES Module 區別：CommonJS 模塊輸出的是一個值的拷貝，ES6 模塊輸出的是值的引用

6. 如何使用？CommonJs 的話，由於 NodeJS 就是它的實現，因此使用 node 就行，也不用引入其餘包。AMD則是經過<script>標籤引入require.js，CMD則是引入sea.js

文章來源 ： https://www.cnblogs.com/chenwenhao/p/12153332.html