【翻譯】深刻理解ES6的模塊

回想2007年，那時候我剛加入Mozilla's JavaScript團隊，那時候的一個典型的JavaScript程序只須要一行代碼，聽起來像個笑話。

兩年後，Google Maps發佈。在這以前，JavaScript主要用來作表單的驗證，你用來處理<input onchange=>這個程序固然只須要一行。

時過境遷，JavaScript項目已經發展到讓人歎爲觀止，社區涌現了許多幫助開發的工具。可是最迫切須要的是一個模塊系統，它能將你的工做分散到不一樣的文件與目錄中，在須要的時候他們能彼此之間相互訪問，而且能夠有效的加載全部代碼。因此JavaScript有模塊系統這很正常，並且還有多個模塊系統（CommonJS、AMD、CMD、UMD）。不只如此，它還有幾個包管理器（npm、bower），用來安裝軟件還能拷貝一些深度依賴。你可能認爲ES6和它的新模塊系統出現得有點晚。

那咱們來看看ES6爲現存的模塊系統添加了什麼，以及將來的標準和工具可否創建在這個系統上。首先，讓咱們看看ES6的模塊是什麼樣子的。

模塊的基礎知識

ES6模塊是一個包含了JS代碼的文件。沒有所謂的module關鍵詞，一個模塊看起來和一個腳本文件沒什麼不同，除了一下兩個區別：

• ES6的模塊自動開啓嚴格模式，即便你沒有寫"use strict";；
• 在模塊中，你可使用import和exprot。

先來談談export。在默認狀況下，模塊中全部的聲明都是私有的，若是你但願模塊中的某些聲明是公開的，並在其餘模塊中使用它們，你就必須導出它們。這裏有一些實現方法，最簡單的是添加export關鍵字

// kittydar.js - Find the locations of all the cats in an image.
// (Heather Arthur wrote this library for real)
// (but she didn't use modules, because it was 2013)

export function detectCats(canvas, options) {
  var kittydar = new Kittydar(options);
  return kittydar.detectCats(canvas);
}

export class Kittydar {
  ... several methods doing image processing ...
}

// This helper function isn't exported.
function resizeCanvas() {
  ...
}
...複製代碼

你能夠export任何的頂級變量：function、class、var、let、const。

你若是要寫一個模塊知道這麼多就夠了！你沒必要再把全部的東西放到一個當即執行函數或者回調函數裏面，只須要在你須要的地方進行聲明。因爲這個代碼是一個模塊，而不是一個腳本，全部的聲明的做用域都只屬於這個模塊，而不是全部腳本和模塊都能全局訪問的。你只要把模塊中的聲明導出成一組公共模塊的API就足夠了。

除了導出，模塊裏的代碼和其餘普通代碼沒有什麼區別。它能夠訪問全局變量，像Object和Array。若是你的模塊在瀏覽器運行，還可以使用document和XMLHttpRequest。

在另外一個文件中，咱們能夠導入並使用detectCats()函數：

// demo.js - Kittydar demo program

import {detectCats} from "kittydar.js";

function go() {
    var canvas = document.getElementById("catpix");
    var cats = detectCats(canvas);
    drawRectangles(canvas, cats);
}複製代碼

要從一個模塊導入多個變量，你能夠這樣寫：

import {detectCats, Kittydar} from "kittydar.js";複製代碼

當你運行一個包含import聲明的模塊，會先導入要導入的模塊並加載，而後根據深度優先的原則遍歷依賴圖譜來執行對應模塊，並跳過已經執行的模塊，來避免循環。

這就是模塊基礎知識，這真的很簡單。;-)

導出列表

你能夠把你要導出的功能名寫在一個列表裏，而後用大括號括起來，這樣就不用在每一個要導出的功能前面加上export標記。

export {detectCats, Kittydar};

// no `export` keyword required here
function detectCats(canvas, options) { ... }
class Kittydar { ... }複製代碼

導出列表並不須要寫在文件的第一行，它能夠出如今模塊文件的頂級做用域的任何位置。你能夠有多個導出列表，或者將導出列表與導出聲明混合使用，只要不重複導出同一個變量名就行。

重命名導出和導入

有時，導入的變量名碰巧與你須要使用的一些變量名衝突了，ES6容許你重命名導入的變量。

// suburbia.js

// Both these modules export something named `flip`.
// To import them both, we must rename at least one.
import {flip as flipOmelet} from "eggs.js";
import {flip as flipHouse} from "real-estate.js";
...複製代碼

一樣，你在導出變量的時候也能夠重命名它們。這在你想使用不一樣名字導出相同功能的時候十分方便。

// unlicensed_nuclear_accelerator.js - media streaming without drm
// (not a real library, but maybe it should be)

function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
};複製代碼

默認的導出

新的標準在設計上是兼容已經存在的CommonJS和AMD模塊的。若是你有一個Node項目，而且你已經執行了npm install lodash。你使用ES6代碼可以單獨引入Lodash中的函數：

import {each, map} from "lodash";

each([3, 2, 1], x => console.log(x));複製代碼

若是你已經習慣使用_.each而不是each，你依然想像之前同樣使用它。或者， 你想把_當成一個函數來使用，由於這纔是Lodash。

這種狀況下，你只要稍微改變下你的寫法：不使用花括號來導入模塊。

import _ from "lodash";複製代碼

這個寫法等同於import {default as _} from "lodash";。全部的CommonJS 和AMD模塊在ES6中都能被看成default導出，這個導出和你在CommonJS中使用require()導出獲得東西同樣，即exports對象。

ES6模塊在設計上可讓你導出更多的東西，但對於如今的CommonJS模塊，導出的default模塊就是能導出的所有東西了。例如，在寫這篇文章時，據我所知，著名的colors模塊沒有特地去支持ES6語法，這是一個CommonJS模塊組成的包，就像npm上的那些包同樣，可是你能夠直接引入到你的ES6代碼中。

// ES6 equivalent of `var colors = require("colors/safe");`
import colors from "colors/safe";複製代碼

若是你但願本身ES6模塊也具備默認導出，這很簡單。默認的導出方式並無什麼魔力；他就像其餘導出同樣，除了它的導出名爲default。你可使用咱們以前提到的重命名語法：

let myObject = {
  field1: value1,
  field2: value2
};
export {myObject as default};複製代碼

或者使用簡寫：

export default {
  field1: value1,
  field2: value2
};複製代碼

export default關鍵詞後面能夠跟任何值：一個函數、一個類、一個對象，全部能被命名的變量。

模塊對象

很差意思，這篇文章有點長。JavaScript並不孤獨：由於一些緣由，全部的語言中都有模塊系統，而且傾向於設計大量雜亂而又無聊的小特性。幸運的是咱們只剩下一個話題，噢，不對，是兩個。

import * as cows from "cows";複製代碼

當你使用import *的時候，被引入的是一個模塊命名空間對象（module namespace object），它的屬性是模塊的輸出。若是「cows」模塊導出一個名爲moo()的函數，那麼在導入「cows」以後，你可使用cows.moo()來進行調用。

聚合模塊

有時候一個包的主模塊只不過是導入包其餘全部的模塊，並用統一的方式導出。爲了簡化這種代碼，有一種將導入導出所有合一的簡寫：

// world-foods.js - good stuff from all over

// import "sri-lanka" and re-export some of its exports
export {Tea, Cinnamon} from "sri-lanka";

// import "equatorial-guinea" and re-export some of its exports
export {Coffee, Cocoa} from "equatorial-guinea";

// import "singapore" and export ALL of its exports
export * from "singapore";複製代碼

這種export-from表達式相似於import-from後面跟了一個export。這和真正的導入有一些區別，它不會在當前做用域中綁定將要導出的變量。若是你打算在world-foods.js中使用Tea來編寫一些代碼，請不要使用這種簡寫，你會發現Tea爲定義。

若是「singapore」導出的命名與其餘導出發生了衝突，那就會出現錯誤，因此請謹慎使用。

呼，咱們已經把語法介紹完了！下面來談談一些有趣的事情。

import到底作了什麼？

無論你信不信，它什麼都沒作。

噢，你看起來沒那麼好騙。那麼你會相信標準幾乎沒有說import到底該怎麼作嗎？這是件好事嗎？（做者貌似很愛開玩笑。）

ES6將模塊的加載細節徹底交給了實現，其他的模塊執行部分卻規定得很是詳細。

簡單來講，當你告訴JS引擎運行一個模塊的時候，它的行爲能夠概括爲如下四部：

1. 解析：讀取模塊的源代碼，並檢查語法錯誤。
2. 加載：加載全部的導入模塊（遞歸進行），這是還未標準化的部分。
3. 連接：對於每一個新加載的模塊，在實現上都會建立一個做用域，並把模塊中聲明的全部變量都綁定在這個做用域上，包括從其餘模塊導入的變量。
   若是你想試試import {cake} from "paleo"，可是「paleo」模塊沒真正導出名爲cake的變量，你會獲得一個錯誤。這很糟糕，由於你離運行js並品嚐蛋糕只有一步之遙。
4. 運行時間：最後，開始執行加載進來的新的模塊中的代碼。這時，整個import過程已經完成了，因此前面說代碼執行到import這一行聲明時，什麼都沒有發生。

看到沒？我說了什麼都不會發生，在編程語言這件事上，我歷來都不說慌。

如今咱們能夠開始介紹這個系統中有趣的部分了。這有一個很是炫酷的技巧。因爲系統沒有指定如何加載的這方面的細節，而且你能夠經過查看源代碼中導入的聲明，提早計算出全部的依賴項，因此ES6的實現能夠經過預處理器完成全部的工做，而後把全部的模塊打包到一個文件中，最後經過網絡進行請求一次便可。像webpack這樣的工具就是這麼作的。

這是一個優雅的解決方案，由於經過網絡加載全部的腳本文件很耗時，假如你請求一個資源後，發現裏面有import聲明，而後你又得請求更多資源。一個加載器須要很是多的網絡請求來回傳輸。經過webpack，你不只能在今天就使用ES6的模塊話，你還能得到不少好處，而且不須要擔憂會形成運行時的性能降低。

本來是有計劃制定一個ES6中模塊加載的詳細規範的，而且已經初步成型。它沒有成爲標準的緣由之一是不知道如何與打包這一特性進行整合。我但願模塊化的加載會更加標準化，也但願打包工具會愈來愈好。

靜態 VS 動態，或者說：規則如何打破規則

做爲一個動態編譯語言，使人驚奇的是JavaScript擁有一個靜態的模塊系統。

• 全部的import和export只能寫在頂級做用域中。你不能在條件判斷語句和函數做用域內使用import。
• 全部導出的變量名必須是顯式的，你不能經過遍歷一個數組，動態生成一組導出名進行導出。
• 模塊對象都是被凍結的，不能經過polyfill爲它添加新的特性。
• 在全部模塊運行以前， 其依賴的模塊都必須通過加載、解析、連接的過程，目前沒有import懶加載相關的語法。（如今import()方法已經在提案中了）
• 對於import的錯誤，沒法進行recovery。一個應用可能依賴許多的模塊，一旦有一個模塊加載失敗，這個應用都不會運行。你不能在try/catch中使用import。正是由於es6的模塊表現得如此靜態，webpack才能在編譯的時候檢測出代碼中的錯誤。
• 你無法爲一個模塊在加載全部依賴項以前添加鉤子，這意味着一個模塊沒有辦法控制其依賴項的加載方式。

若是你的需求是靜態的，ES6的模塊系統仍是至關不錯的。可是你有時候你仍是向進行一些hack，對吧？

這就是爲何你使用的模塊加載系統會提供一些系統層次的API來配合ES6的靜態的import/export語法。例如，webpack有一個API能進行代碼的分割，按照你的需求對一些模塊進行懶加載。這個API可以打破以前列出的規矩。

ES6的模塊語法很是靜態，這很好-在使用一些編譯工具時咱們都能嚐到一些甜頭。
靜態語法的設計可讓它與動態加載器豐富的API進行工做。

我何時才能使用ES6模塊？

若是你今天就想使用，你須要一個預編譯器，如 Traceur 和 Babel 。這個系列以前也有相關文章，Gastón I. Silva：如何使用 Babel 和 Broccoli 編譯 ES6 代碼爲 web 可用。Gastón也將案例放在了 GitHub 上。另外這篇文章也介紹瞭如何使用 Babel 和 webpack。

ES6 模塊系統由 Dave Herman 和 Sam Tobin-Hochstadt進行設計，他們不顧多人（包括我）的反對，多年來始終堅持模塊系統是靜態的。JonCoppeard正在Firefox上實現ES6的模塊化功能。JavaScript Loader的相關標準的工做也正在進行中，預計在HTML中將會被添加相似<script type=module> 這樣的東西。

這即是 ES6 了。

這太有趣了，我不但願如今就結束。也許咱們還能再說一會。咱們還可以討論一些關於ES6規範中零零碎碎的東西，但這些又不足夠寫成文章。也行會有一些關於ES6將來特性的一些東西，盡請期待下週的ES6 In Depth

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原文連接：ES6 In Depth: Modules