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【ES6脚丫系列】模块Module

第一节：Module基本概念

【01】过去使用CommonJS和AMD，前者用于服务器，后者用于浏览器。

Module可以取代CommonJS和AMD规范，成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。

【02】运行时加载和编译时加载

ES6模块的设计思想，是尽量的静态化，在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。比如，CommonJS模块就是对象，输入时必须查找对象属性。

这种加载称为“运行时加载”。

整体加载fs模块（即加载fs的所有方法），然后使用时用到3个方法。

let { stat, exists, readFile } = require('fs');

ES6模块不是对象，而是通过export和import命令显式指定输出和输入的代码。

这种加载称为“编译时加载”，即ES6可以在编译时就完成模块编译，效率要比CommonJS模块的加载方式高。

实质是从fs模块加载3个方法，其他方法不加载。

import { stat, exists, readFile } from 'fs';

【03】（+仅了解）好处：

01、不再需要UMD模块格式了，将来服务器和浏览器都会支持ES6模块格式。目前，通过各种工具库，其实已经做到了这一点。

02、将来浏览器的新API就能用模块格式提供，不再必要做成全局变量或者navigator对象的属性。

不再需要对象作为命名空间（比如Math对象），未来这些功能可以通过模块提供。

【04】ES6的模块自动采用严格模式，不管有没有在模块头部加上"use strict"。

第二节：export命令

【01】模块功能由两个命令构成：export和import。

export命令用于规定本模块的对外接口。

import命令用于引入其他模块的功能。

【02】一个模块就是一个的文件。

该文件内部的所有变量，外部无法获取。

如果希望外部能够读取模块内部的某个变量，就必须使用export关键字输出该变量。

【03】export可以输出变量、函数、类。

可以使用多个export。

可以export+变量声明赋值一起输出。

可以输出用逗号分隔的变量集合，用花括号括起来。

可以export+函数声明一起输出。

写法1：

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

写法2：（推荐使用）

// profile.js
var firstName = 'Michael';var lastName = 'Jackson';var year = 1958;

export {firstName, lastName, year};

写法3：

export function multiply (x, y) {return x * y;};

【03】可以使用as关键字重命名输出的变量。甚至可以给一个变量取多个名字。

v1 as newName,v1 as newName2

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

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
};

【04】export命令可以出现在模块的任何位置，只要处于模块最外层（非某个块级作用域中）就可以。

如果处于块级作用域内，就会报错。

import命令也是如此。

function foo () {
  export default 'bar' // SyntaxError
}
foo()

【05】export语句输出的值是动态绑定，绑定其所在的模块。

代码输出变量foo，值为bar，500毫秒之后变成baz。

export var foo = 'bar';
setTimeout(() => foo = 'baz', 500);

【06】模块之间也可以继承。

export * from "fileName"

假设有一个circleplus块，继承了circle模块。

export *命令会忽略circle模块的default方法。

// circleplus.js

export * from 'circle';
export var e = 2.71828182846;
export default function(x) {return Math.exp(x);}

第三节：import命令

【01】通过import命令加载模块（文件）。

【02】import命令接受用逗号分隔的要从其他模块导入的变量列表，用花括号括起来。

变量名必须与被导入模块的输出的名称相同。

import {item1,item2} from "fileUrl";

// main.js

import {firstName, lastName, year} from './profile';function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + lastName;}

【03】使用as关键字，将引用变量重命名。

import { lastName as surname } from './profile';

【04】import命令具有提升效果，会提升到整个模块的头部，首先执行。

foo();

import { foo } from 'my_module';//不会报错。

【05】如果在一个模块之中，先输入后输出同一个模块，import语句可以与export语句写在一起。

但是从可读性考虑，不建议采用这种写法，而应该采用标准写法。

export { es6 as default } from './someModule';
// 等同于
import { es6 } from './someModule';
export default es6;

【06】另外，ES7有一个提案，简化先输入后输出的写法，拿掉输出时的大括号。

// 提案的写法
export v from "mod";
// 现行的写法
export {v} from "mod";

【07】import语句会执行加载的模块。

仅仅执行lodash模块，但是不输入任何值。

import+空格+模块名字符串。

import 'lodash'

【08】整体加载

用星号（*）指代为一个对象，所有的引用值都加载在这个对象上面。

import+*+as+新变量名+from+模块地址字符串。

// circle.js

export function area(radius) {return Math.PI * radius * radius;}
export function circumference(radius) {return 2 * Math.PI * radius;}

单一加载：

// main.js

import { area, circumference } from './circle';

console.log("圆面积:" + area(4));
console.log("圆周长:" + circumference(14));

整体加载：

import * as circle from './circle';

console.log("圆面积:" + circle.area(4));
console.log("圆周长:" + circle.circumference(14));

【09】module命令

module命令可以取代import命令，达到整体引用模块的作用。

module命令后面跟一个变量，表示输入的模块定义在该变量上。

module +变量名+from+模块地址字符串

// main.js

module circle from './circle';

console.log("圆面积:" + circle.area(4));
console.log("圆周长:" + circle.circumference(14));

第四节：export default命令

【01】使用import命令的时候，用户需要知道所要加载的变量名或函数名，否则无法加载。

但是，用户肯定希望快速上手，未必愿意阅读文档，去了解模块有哪些属性和方法。

（吃码小妖：好像并不需要，直接整体加载就是了。）

【02】使用export default命令，为模块指定默认输出。

一个模块只能有一个默认输出，因此export deault命令只能使用一次。

所以，import命令后面才不用加大括号，因为只可能对应一个方法。

写法1：

export default 匿名函数。

其他模块加载该模块时，import命令可以为该匿名函数指定任意名字。

这时就不需要知道原模块输出的函数名。

这时import命令后面，不使用大括号。

// export-default.js
export default function () {  console.log('foo');}
// import-default.js
import customName from './export-default';customName(); // 'foo' 

写法2：

export default 函数声明

export default命令用在非匿名函数前，也是可以的。函数的函数名，在模块外部是无效的。加载的时候，视同匿名函数加载。

// export-default.js
export default function foo() {  console.log('foo');}
// 或者写成
function foo() {  console.log('foo');}

export default foo;

写法3：

export default value

如果要输出默认的值，只需将值跟在export default之后即可。

export default 42; 写法4：

export default也可以用来输出类。

// MyClass.js
export default class { ... }
// main.js
import MyClass from 'MyClass'let o = new MyClass();

【04】下面比较一下默认输出和正常输出。

// 输出
export default function crc32() { // ...}
// 输入
import crc32 from 'crc32';
// 输出
export function crc32() { // ...};
// 输入
import {crc32} from 'crc32';

【05】本质上，export default就是输出一个叫做default的变量或方法，然后系统允许你为它取任意名字。

所以，下面的写法是有效的。

// modules.js
function add(x, y) {return x * y;};
export {add as default};
// app.js
import { default as xxx } from 'modules';

【06】如果想在一条import语句中，同时输入默认方法和其他变量。

import customName, { otherMethod } from './export-default';

【】例子：

import $ from 'jquery';

第五节：ES6模块加载的实质

【01】Moduel模块加载的机制，与CommonJS模块完全不同。

CommonJS模块输出的是一个值的拷贝，而Module模块输出的是值的引用。

CommonJS模块输入的是被输出值的拷贝，也就是说，一旦输出一个值，模块内部的变化就影响不到这个值。

例子。

下面是一个模块文件lib.js。

// lib.js
var counter = 3;function incCounter() {  counter++;}
module.exports = {
  counter: counter,
  incCounter: incCounter,};

加载上面的模块。

counter输出以后，lib.js模块内部的变化就影响不到counter了。

// main.js
var counter = require('./lib').counter;var incCounter = require('./lib').incCounter;

console.log(counter);  // 3
incCounter();
console.log(counter); // 3

ES6模块的运行机制与CommonJS不一样，它遇到模块加载命令import时，不会去执行模块，而是只生成一个动态的只读引用。

等到真的需要用到时，再到模块里面去取值，换句话说，ES6的输入有点像Unix系统的”符号连接“，原始值变了，输入值也会跟着变。

因此，ES6模块是动态引用，并且不会缓存值，模块里面的变量绑定其所在的模块。

还是举上面的例子。

// lib.js
export let counter = 3;
export function incCounter() {  counter++;}
// main1.js
import { counter, incCounter } from './lib';
console.log(counter); // 3
incCounter();
console.log(counter); // 4

【】由于ES6输入的模块变量，只是一个”符号连接“，所以这个变量是只读的，对它重新赋值会报错。

因为变量obj指向的地址是只读的，不能重新赋值，这就好比main.js创造了一个名为obj的const变量。

// lib.js
export let obj = {};
// main.js
import { obj } from './lib';

obj.prop = 123; // OK
obj = {}; // TypeError

第六节：循环加载

【01】“循环加载”（circular dependency）指的是，a脚本的执行依赖b脚本，而b脚本的执行又依赖a脚本。

通常，“循环加载”表示存在强耦合，如果处理不好，还可能导致递归加载，使得程序无法执行，因此应该避免出现。

但是实际上，这是很难避免的，尤其是依赖关系复杂的大项目，很容易出现a依赖b，b依赖c，c又依赖a这样的情况。这意味着，模块加载机制必须考虑“循环加载”的情况。

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

【02】对于JavaScript语言来说，目前最常见的两种模块格式CommonJS和ES6，处理“循环加载”的方法是不一样的，返回的结果也不一样。

【03】CommonJS模块的加载原理

CommonJS的一个模块，就是一个脚本文件。

require命令第一次加载该脚本，就会执行整个脚本，然后在内存生成一个对象。

{
  id: '...',
  exports: { ... },
  loaded: true,...}

上面代码中，该对象的id属性是模块名，exports属性是模块输出的各个接口，loaded属性是一个布尔值，表示该模块的脚本是否执行完毕。其他还有很多属性，这里都省略了。

以后需要用到这个模块的时候，就会到exports属性上面取值。即使再次执行require命令，也不会再次执行该模块，而是到缓存之中取值。

CommonJS模块的循环加载

CommonJS模块的重要特性是加载时执行，即脚本代码在require的时候，就会全部执行。

CommonJS的做法是，一旦出现某个模块被"循环加载"，就只输出已经执行的部分，还未执行的部分不会输出。

让我们来看，Node官方文档里面的例子。

脚本文件a.js代码如下。

a.js脚本先输出一个done变量，然后加载另一个脚本文件b.js。注意，此时a.js代码就停在这里，等待b.js执行完毕，再往下执行。

exports.done = false;var b = require('./b.js');
console.log('在 a.js 之中，b.done = %j', b.done);
exports.done = true;
console.log('a.js 执行完毕');

再看b.js的代码。

exports.done = false;var a = require('./a.js');
console.log('在 b.js 之中，a.done = %j', a.done);
exports.done = true;
console.log('b.js 执行完毕');

b.js执行到第二行，就会去加载a.js，这时，就发生了“循环加载”。系统会去a.js模块对应对象的exports属性取值，可是因为a.js还没有执行完，从exports属性只能取回已经执行的部分，而不是最后的值。

a.js已经执行的部分，只有一行。

exports.done = false;

因此，对于b.js来说，它从a.js只输入一个变量done，值为false。

然后，b.js接着往下执行，等到全部执行完毕，再把执行权交还给a.js。

于是，a.js接着往下执行，直到执行完毕。

我们写一个脚本main.js，验证这个过程。

var a = require('./a.js');var b = require('./b.js');
console.log('在 main.js 之中, a.done=%j, b.done=%j', a.done, b.done);

执行main.js，运行结果如下。

$ node main.js

在 b.js 之中，a.done = false
b.js 执行完毕
在 a.js 之中，b.done = true
a.js 执行完毕
在 main.js 之中, a.done=true, b.done=true

上面的代码证明了两件事。一是，在b.js之中，a.js没有执行完毕，只执行了第一行。

二是，main.js执行到第二行时，不会再次执行b.js，而是输出缓存的b.js的执行结果，即它的第四行。

exports.done = true;

总之，CommonJS输入的是被输出值的拷贝，不是引用。

ES6模块的循环加载

ES6处理“循环加载”与CommonJS有本质的不同。

ES6模块是动态引用，遇到模块加载命令import时，不会去执行模块，只是生成一个指向被加载模块的引用，需要开发者自己保证，真正取值的时候能够取到值。

ES6模块中的值属于【动态只读引用】。

对于只读来说，即不允许修改引入变量的值，import的变量是只读的，不论是基本数据类型还是复杂数据类型。当模块遇到import命令时，就会生成一个只读引用。等到脚本真正执行时，再根据这个只读引用，到被加载的那个模块里面去取值。

对于动态来说，原始值发生变化，import加载的值也会发生变化。不论是基本数据类型还是复杂数据类型。

循环加载时，ES6模块是动态引用。只要两个模块之间存在某个引用，代码就能够执行。

吃码小妖：也就是说2个文件本身都是可以加载的，然后在运行时去找需要用的值，这时也是可以找到的。

不需要加载依赖关系。

例子

// a.js
import {bar} from './b.js';

export function foo() {
    bar();
    console.log('执行完毕');
}

foo();

// b.js
import {foo} from './a.js';

export function bar() {
    if (Math.random() > 0.5) {
        foo();
    }
}

按照CommonJS规范，上面的代码是没法执行的。a先加载b，然后b又加载a，这时a还没有任何执行结果，所以输出结果为null，即对于b.js来说，变量foo的值等于null，后面的foo()就会报错。

但是，ES6可以执行上面的代码。

a.js之所以能够执行，原因就在于ES6加载的变量，都是动态引用其所在的模块。只要引用是存在的，代码就能执行。