前端模块化(CommonJs,AMD和CMD)

前端模块规范有三种:CommonJs,AMD和CMD。
CommonJs用在服务器端,AMD和CMD用在浏览器环境
AMD 是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出。
CMD 是 SeaJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出。
AMD:提前执行(异步加载:依赖先执行)+延迟执行
CMD:延迟执行(运行到需加载,根据顺序执行)

模块

  • 函数写法
  function f1(){
    //...
  }
  function f2(){
    //...
  }

模块就是实现特定功能的文件,把几个函数放在一个文件里就构成了一个模块。需要的时候加载这个文件,调用其中的函数即可。
但这样做会污染全局变量,无法保证不与其他模块发生变量名冲突,而且模块成员之间没什么关系。

  • 对象写法
      var module = {
    star : 0,
    f1 : function (){
      //...
    },
    f2 : function (){
      //...
    }
  };
      module.f1();
      module.star = 1;

模块写成一个对象,模块成员都封装在对象里,通过调用对象属性,访问使用模块成员。但同时也暴露了模块成员,外部可以修改模块内部状态。

  • 立即执行函数
      var module = (function(){
    var star = 0;
    var f1 = function (){
      console.log('ok');
    };
    var f2 = function (){
      //...
    };
         return {
            f1:f1,
            f2:f2
         };
  })();
      module.f1();  //ok
      console.log(module.star)  //undefined

外部无法访问内部私有变量

CommonJs

CommonJS是服务器端模块的规范,由Node推广使用。由于服务端编程的复杂性,如果没有模块很难与操作系统及其他应用程序互动。使用方法如下:

math.js
exports.add = function() {
    var sum = 0, i = 0, args = arguments, l = args.length;
    while (i < l) {
      sum += args[i++];
    }
    return sum;
};

increment.js
var add = require('math').add;
exports.increment = function(val) {
    return add(val, 1);
};

index.js
var increment = require('increment').increment;
var a = increment(1); //2

根据CommonJS规范:

  • 一个单独的文件就是一个模块。每一个模块都是一个单独的作用域,也就是说,在该模块内部定义的变量,无法被其他模块读取,除非定义为global对象的属性。

  • 输出模块变量的最好方法是使用module.exports对象。

  • 加载模块使用require方法,该方法读取一个文件并执行,返回文件内部的module.exports对象

仔细看上面的代码,您会注意到 require 是同步的。模块系统需要同步读取模块文件内容,并编译执行以得到模块接口。
然而, 这在浏览器端问题多多。

浏览器端,加载 JavaScript 最佳、最容易的方式是在 document 中插入<script>标签。但脚本标签天生异步,传统 CommonJS 模块在浏览器环境中无法正常加载。

解决思路之一是,开发一个服务器端组件,对模块代码作静态分析,将模块与它的依赖列表一起返回给浏览器端。 这很好使,但需要服务器安装额外的组件,并因此要调整一系列底层架构。

另一种解决思路是,用一套标准模板来封装模块定义:

define(function(require, exports, module) {

  // The module code goes here

});

这套模板代码为模块加载器提供了机会,使其能在模块代码执行之前,对模块代码进行静态分析,并动态生成依赖列表。

math.js
define(function(require, exports, module) {
  exports.add = function() {
    var sum = 0, i = 0, args = arguments, l = args.length;
    while (i < l) {
      sum += args[i++];
    }
    return sum;
  };
});

increment.js
define(function(require, exports, module) {
  var add = require('math').add;
  exports.increment = function(val) {
    return add(val, 1);
  };
});

index.js
define(function(require, exports, module) {
  var inc = require('increment').increment;
  inc(1); // 2
});

AMD

AMD是"Asynchronous Module Definition"的缩写,意思就是"异步模块定义"。由于不是JavaScript原生支持,使用AMD规范进行页面开发需要用到对应的库函数,也就是大名鼎鼎RequireJS,实际上AMD 是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化的产出

它采用异步方式加载模块,模块的加载不影响它后面语句的运行。所有依赖这个模块的语句,都定义在一个回调函数中,等到加载完成之后,这个回调函数才会运行。

RequireJS主要解决两个问题

  • 多个js文件可能有依赖关系,被依赖的文件需要早于依赖它的文件加载到浏览器
  • js加载的时候浏览器会停止页面渲染,加载文件越多,页面失去响应时间越长

RequireJs也采用require()语句加载模块,但是不同于CommonJS,它要求两个参数:

第一个参数[module],是一个数组,里面的成员就是要加载的模块;第二个参数callback,则是加载成功之后的回调函数。math.add()与math模块加载不是同步的,浏览器不会发生假死。

require([module], callback);

require([increment'], function (increment) {
    increment.add(1);
});
define()函数

RequireJS定义了一个函数 define,它是全局变量,用来定义模块:
define(id?, dependencies?, factory);
参数说明:

  • id:指定义中模块的名字,可选;如果没有提供该参数,模块的名字应该默认为模块加载器请求的指定脚本的名字。如果提供了该参数,模块名必须是“顶级”的和绝对的(不允许相对名字)。

  • 依赖dependencies:是一个当前模块依赖的,已被模块定义的模块标识的数组字面量。
    依赖参数是可选的,如果忽略此参数,它应该默认为["require", "exports", "module"]。然而,如果工厂方法的长度属性小于3,加载器会选择以函数的长度属性指定的参数个数调用工厂方法。

  • 工厂方法factory,模块初始化要执行的函数或对象。如果为函数,它应该只被执行一次。如果是对象,此对象应该为模块的输出值。

来举个🌰看看:

define("alpha", ["require", "exports", "beta"], function (require, exports, beta) {
      exports.verb = function() {
          return beta.verb();
          //Or:
          return require("beta").verb();
      }
  });
RequireJs使用例子

require.config是用来定义别名的,在paths属性下配置别名。然后通过requirejs(参数一,参数二);参数一是数组,传入我们需要引用的模块名,第二个参数是个回调函数,回调函数传入一个变量,代替刚才所引入的模块。

main.js
//别名配置
requirejs.config({
    paths: {
        jquery: 'jquery.min' //可以省略.js
    }
});
//引入模块,用变量$表示jquery模块
requirejs(['jquery'], function ($) {
    $('body').css('background-color','red');
});

引入模块也可以只写require()requirejs通过define()定义模块,定义的参数上同。在此模块内的方法和变量外部是无法访问的,只有通过return返回才行.

math.js
define('math',['jquery'], function ($) {//引入jQuery模块
    return {
        add: function(x,y){
            return x + y;
        }
    };
});

将该模块命名为math.js保存。

require(['jquery','math'], function ($,math) {
    console.log(math.add(10,100));//110
});

main.js引入模块方法

CMD

CMD 即Common Module Definition通用模块定义,CMD规范是国内发展出来的,就像AMD有个requireJS,CMD有个浏览器的实现SeaJSSeaJS要解决的问题和requireJS一样,只不过在模块定义方式和模块加载(可以说运行、解析)时机上有所不同。

在 CMD 规范中,一个模块就是一个文件。代码的书写格式如下:

define(function(require, exports, module) {

  // 模块代码

});

require是可以把其他模块导入进来的一个参数;而exports是可以把模块内的一些属性和方法导出的;module 是一个对象,上面存储了与当前模块相关联的一些属性和方法。

AMD是依赖关系前置,在定义模块的时候就要声明其依赖的模块;
CMD是按需加载依赖就近,只有在用到某个模块的时候再去require:

// CMD
define(function(require, exports, module) {
  var a = require('./a')
  a.doSomething()
  // 此处略去 100 行
  var b = require('./b') // 依赖可以就近书写
  b.doSomething()
  // ... 
})

// AMD 默认推荐的是
define(['./a', './b'], function(a, b) { // 依赖必须一开始就写好
  a.doSomething()
  // 此处略去 100 行
  b.doSomething()
  ...
}) 
seajs使用例子
// 定义模块  myModule.js
define(function(require, exports, module) {
  var $ = require('jquery.js')
  $('div').addClass('active');
  exports.data = 1;
});

// 加载模块
seajs.use(['myModule.js'], function(my){
    var star= my.data;
    console.log(star);  //1
});

参考

这篇《前端模块化:CommonJs,AMD和CDM》主要是个人对以下文章的总结,感谢这些老司机们的分享。
前端模块化
详解JavaScript模块化开发
Javascript模块化编程
从 CommonJS 到 Sea.js

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