模块系统

前端产品的交付是基于浏览器，这些资源是通过增量加载的方式运行到浏览器端，如何在开发环境组织好这些碎片化的代码和资源，并且保证他们在浏览器端快速、优雅的加载和更新，就需要一个模块化系统。

模块系统主要解决模块的定义、依赖和导出。

模块化方式	简介	优点	缺点
<script>标签	无	简单	1、全局作用域下容易造成变量冲突 2、文件只能按照 <script> 的书写顺序进行加载 3、开发人员必须主观解决模块和代码库的依赖关系 4、在大型项目中各种资源难以管理，长期积累的问题导致代码库混乱不堪
CommonJS	服务器端的 Node.js 遵循CommonJS规范，该规范的核心思想是允许模块通过 require方法来同步加载所要依赖的其他模块，然后通过 exports或 module.exports来导出需要暴露的接口。	1、服务器端模块便于重用 2、NPM中已经有将近20万个可以使用模块包 3、简单并容易使用	1、同步的模块加载方式不适合在浏览器环境中，同步意味着阻塞加载，浏览器资源是异步加载的 2、不能非阻塞地并行加载多个模块
AMD	只有一个主要接口 define(id?, dependencies?, factory)，它要在声明模块的时候指定所有的依赖 dependencies，并且还要当做形参传到 factory 中，对于依赖的模块提前执行，依赖前置。	1、适合在浏览器环境中异步加载模块 2、可以并行加载多个模块	1、提高了开发成本，代码的阅读和书写比较困难，模块定义方式的语义不顺畅 2、不符合通用的模块化思维方式，是一种妥协的实现
CMD	和 AMD 很相似，并与 CommonJS 和 Node.js 的 Modules 规范保持了很大的兼容性。 define(function(require, exports, module) {}	1、依赖就近，延迟执行 2、可以很容易在 Node.js 中运行	1、依赖 SPM 打包，模块的加载逻辑偏重
ES6模块	尽量的静态化，使得编译时就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量。CommonJS 和 AMD 模块，都只能在运行时确定这些东西。	1、容易进行静态分析	略

前端模块加载

前端模块要在客户端中执行，所以他们需要增量加载到浏览器中。

模块的加载和传输，我们首先能想到两种极端的方式：

• 一种是每个模块文件都单独请求
• 另一种是把所有模块打包成一个文件然后只请求一次。

显而易见，每个模块都发起单独的请求造成了请求次数过多，导致应用启动速度慢；一次请求加载所有模块导致流量浪费、初始化过程慢。这两种方式都不是好的解决方案，它们过于简单粗暴。

分块传输，按需进行懒加载，在实际用到某些模块的时候再增量更新，才是较为合理的模块加载方案。

要实现模块的按需加载，就需要一个对整个代码库中的模块进行静态分析、编译打包的过程。

所有资源都是模块

模块不仅仅指JavaScript模块文件，在前端开发过程中还涉及到样式、图片、字体、HTML 模板等等众多的资源。如果他们都可以视作模块，并且都可以通过require的方式来加载，将带来优雅的开发体验。

那么如何做到让 require 能加载各种资源呢？

静态分析

在编译的时候，要对整个代码进行静态分析，分析出各个模块的类型和它们依赖关系，然后将不同类型的模块提交给适配的加载器来处理。比如一个用 LESS 写的样式模块，可以先用 LESS 加载器将它转成一个CSS 模块，在通过 CSS 模块把他插入到页面的 <style> 标签中执行。Webpack 就是在这样的需求中应运而生。

同时，为了能利用已经存在的各种框架、库和已经写好的文件，我们还需要一个模块加载的兼容策略，来避免重写所有的模块。

Webpack

Webpack 是一个模块打包器。它将根据模块的依赖关系进行静态分析，然后将这些模块按照指定的规则生成对应的静态资源。

webpack的特点

代码拆分

Webpack 有两种组织模块依赖的方式，同步和异步。异步依赖作为分割点，形成一个新的块。在优化了依赖树后，每一个异步区块都作为一个文件被打包。

Loader

Webpack 本身只能处理原生的 JavaScript 模块，但是 loader 转换器可以将各种类型的资源转换成 JavaScript 模块。这样，任何资源都可以成为 Webpack 可以处理的模块。

智能解析

Webpack 有一个智能解析器，几乎可以处理任何第三方库，无论它们的模块形式是 CommonJS、 AMD 还是普通的 JS 文件。甚至在加载依赖的时候，允许使用动态表达式 require("./templates/" + name + ".jade")。

插件系统

Webpack 还有一个功能丰富的插件系统。大多数内容功能都是基于这个插件系统运行的，还可以开发和使用开源的 Webpack 插件，来满足各式各样的需求。

快速运行

Webpack 使用异步 I/O 和多级缓存提高运行效率，这使得 Webpack 能够以令人难以置信的速度快速增量编译。

执行过程

Webpack 会分析入口文件，解析包含依赖关系的各个文件。这些文件（模块）都打包到 bundle.js 。Webpack 会给每个模块分配一个唯一的 id 并通过这个 id 索引和访问模块。在页面启动时，会先执行 entry.js 中的代码，其它模块会在运行 require 的时候再执行。

Loader

Webpack 本身只能处理 JavaScript 模块，如果要处理其他类型的文件，就需要使用 loader 进行转换。

Loader 可以理解为是模块和资源的转换器，它本身是一个函数，接受源文件作为参数，返回转换的结果。这样，我们就可以通过 require 来加载任何类型的模块或文件。

先来看看 loader 有哪些特性？

• Loader 可以通过管道方式链式调用，每个 loader 可以把资源转换成任意格式并传递给下一个 loader ，但是最后一个 loader 必须返回 JavaScript。
• Loader 可以同步或异步执行。
• Loader 运行在 node.js 环境中，所以可以做任何可能的事情。
• Loader 可以接受参数，以此来传递配置项给 loader。
• Loader 可以通过文件扩展名（或正则表达式）绑定给不同类型的文件。
• Loader 可以通过 npm 发布和安装。
• 除了通过 package.json 的 main 指定，通常的模块也可以导出一个 loader 来使用。
• Loader 可以访问配置。
• 插件可以让 loader 拥有更多特性。
• Loader 可以分发出附加的任意文件。

Loader 可以在 require() 引用模块的时候添加，也可以在 webpack 全局配置中进行绑定，还可以通过命令行的方式使用。

• require()引用时：require("!style-loader!css-loader!./style.css")
• 全局配置：webpack.config.js
• 命令行方式：webpack entry.js bundle.js --module-bind 'css=style-loader!css-loader'

插件

插件可以完成更多 loader 不能完成的功能。
插件的使用一般是在 webpack 的配置信息 plugins 选项中指定。
Webpack 本身内置了一些常用的插件，还可以通过 npm 安装第三方插件。

开发环境

当项目逐渐变大，webpack 的编译时间会变长，可以通过参数让编译的输出内容带有进度和颜色。

webpack --progress --colors

如果不想每次修改模块后都重新编译，那么可以启动监听模式。开启监听模式后，没有变化的模块会在编译后缓存到内存中，而不会每次都被重新编译，所以监听模式的整体速度是很快的。

webpack --progress --colors --watch

当然，使用 webpack-dev-server开发服务是一个更好的选择。它将在localhost:8080 启动一个 express 静态资源 web 服务器，并且会以监听模式自动运行 webpack，在浏览器打开http://localhost:8080/ 或 http://localhost:8080/webpack-dev-server/ 可以浏览项目中的页面和编译后的资源输出，并且通过一个 socket.io 服务实时监听它们的变化并自动刷新页面。

webpack-dev-server --progress --colors

故障处理

一般情况下，webpack 如果出问题，会打印一些简单的错误信息，比如模块没有找到。我们还可以通过参数 --display-error-details 来打印错误详情。

webpack --display-error-details

Webpack 的配置提供了 resolve 和 resolveLoader 参数来设置模块解析的处理细节，resolve 用来配置应用层的模块（要被打包的模块）解析，resolveLoader 用来配置 loader 模块的解析。

当引入通过 npm 安装的 node.js 模块时，可能出现找不到依赖的错误。Node.js 模块的依赖解析算法很简单，是通过查看模块的每一层父目录中的 node_modules 文件夹来查询依赖的。当出现 Node.js 模块依赖查找失败的时候，可以尝试设置 resolve.fallback 和 resolveLoader.fallback 来解决问题。

module.exports = {

  resolve: { fallback: path.join(__dirname, "node_modules") },
  resolveLoader: { fallback: path.join(__dirname, "node_modules") }

};