1. 您将了解到什么是 CommonJS 规范

2. 您将了解到什么是 ESM 模块化规范

3. 如何在 NodeJs 中使用 ESM 规范

如果你正在学习 如何制作CLI工具 ,那么我建议你可以看一下我的这篇文章。

# 前言

我们知道,在 NodeJS 之前,由于没有过于复杂的开发场景,前端是不存在模块化的,后端才有模块化。NodeJS 诞生之后,它使用 CommonJS 的模块化规范。从此,js 模块化开始快速发展。模块化的开发方式可以提供代码复用率,方便进行代码的管理。通常来说,一个文件就是一个模块,有自己的作用域,只向外暴露特定的变量和函数。目前流行的 js 模块化规范有 CommonJS 以及 ES6 的模块化规范。

# 正文

# 什么是 CommonJS 规范

NodeJSCommonJS规范 的主要实践者,它有四个重要的环境变量为模块化的实现提供支持: moduleexportsrequireglobal 。实际使用时,用 module.exports 定义当前模块对外输出的接口(不推荐直接用 exports ),用 require 加载模块。

// 定义模块 math.js
var basicNum = 0;
function add(a, b) {
  return a + b;
}
module.exports = { // 在这里写上需要向外暴露的函数、变量
  add: add,
  basicNum: basicNum
}
/** 必须加./ 路径,不加的话只会去 node_modules 文件找 **/
// 引用自定义的模块时,参数包含路径,可省略.js
var math = require('./math');
math.add(2, 5);
// 引用核心模块时,不需要带路径
var http = require('http');
http.createService(...).listen(3000);

CommonJS同步的方式加载模块在服务端,模块文件都存放在本地磁盘,读取非常快,所以这样做不会有问题。但是在浏览器端,限于网络原因,更合理的方案是使用异步加载。

# 什么是 ESM 模块化规范

ESM 模块化规范也叫 ES6 模块化规范,在语言标准的层面上,实现了模块功能,而且实现得相当简单,旨在成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。其模块功能主要由两个命令构成: exportimportexport 命令用于规定模块的对外接口, import 命令用于输入其他模块提供的功能。

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

如上例所示,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。其实 ES6 还提供了 export default 命令,为模块指定默认输出,对应的 import 语句不需要使用大括号。

ES6 的模块不是对象, import 命令会被 JavaScript 引擎静态分析,在编译时就引入模块代码,而不是在代码运行时加载,所以无法实现条件加载。也正因为这个,使得静态分析成为可能。

ES6 模块的特征:

  • 严格模式:ES6 的模块自动采用严格模式
  • import read-only 特性: import 的属性是只读的,不能赋值,类似于 const 的特性
  • export/import 提升: import/export 必须位于模块顶级,不能位于作用域内;其次对于模块内的 import/export 会提升到模块顶部,这是在编译阶段完成的

# ESM 模块与 CommonJS 模块的差异

# 1. CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝,ES6 模块输出的是值的引用。

  • CommonJS 模块输出的是值的拷贝,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。

  • ES6 模块的运行机制与 CommonJS 不一样。JS 引擎对脚本静态分析的时候,遇到模块加载命令 import ,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。换句话说,ES6 的 import 有点像 Unix 系统的 “符号连接”,原始值变了, import 加载的值也会跟着变。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。

# 2. CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口。

  • 运行时加载: CommonJS 模块就是对象;即在输入时是先加载整个模块,生成一个对象,然后再从这个对象上面读取方法,这种加载称为 “运行时加载”。

  • 编译时加载: ES6 模块不是对象,而是通过 export 命令显式指定输出的代码, import 时采用静态命令的形式。即在 import 时可以指定加载某个输出值,而不是加载整个模块,这种加载称为 “编译时加载”。

CommonJS 加载的是一个对象(即 module.exports 属性),该对象只有在脚本运行完才会生成。而 ES6 模块不是对象,它的对外接口只是一种静态定义,在代码静态解析阶段就会生成。

# 如何在 NodeJs 中使用 ESM 呢

# 1. 使用 mjs 作文文件后缀 (不推荐)

hi.msj
// Code of hi.mjs
export function sayHi(name) {
    return "Hi, " + name + "!"
}
main.mjs
// Code of main.mjs
import { sayHi } from './hi.mjs'
console.log(sayHi('Sudongyu'))
shell
node runner.mjs

# 2. 使用 ESM library (新版本 NodeJs 不推荐)

此方法仅适用于较老版本的 Node,最新版本的节点支持开箱即用的 ES 模块

shell
安装 ESM library

npm init -y
npm install --save esm

在 package.json 中指定的入口文件为 index.js

// index.js code
require = require("esm")(module);
module.exports = require("./main.js");

# 3. 在 package.json 中配置 module (推荐)

package.json

"type": "module",
"main": "src/index.js",

指定 type 为 module

配置好以后就可以直接在项目中使用 ESM 模块化规范了

# 4. 如何在 ESM 规范下使用 CommonJs 规范

导入 createRequire 从 module 模块 (自带的)

import {createRequire} from "module";
const require = createRequire(import.meta.url);
// 获取 PackgeJson 文件信息
let pkgManifest = require(path.join(cwd(), 'package.json'));

# 参考文献

  • NodeJs-esm
  • LogRocket-blog
  • 前端模块化:CommonJS,AMD,CMD,ES6