这篇文章,我们会快速回顾和总结Javascript世界中的模块化的里程碑事件。这篇文章不会完整的列出所有的事件,而是回顾模块化发展历史中那些重要的大事件。
Script标签和闭包
在以前,Javascript写在HTML的<script>
标签里面,或者好一点,写在单独的Javascript文件里面,它们都共享一个全局作用域。
在这些文件或者标签中声明的变量,都会关联到全局的window
对象。这种情况下,会出现很多意外的错误,甚至会导致应用崩溃。比如,在一个script中,意外的覆盖了之前声明的变量名称。
最终,由于web应用日渐壮大和复杂化,全局域会很危险是尽人皆知的。然后就引入了著名的即时调用函数表达式(IIFE)。IIFE会把一个文件,或者文件的部分代码包裹进入一个函数,然后在定义函数之后立即执行它。Javascript中的每个函数都会创建一个单独的域,意味着var
声明的变量将会绑定在IIFE内部,不会变成全局变量。
多谢IIFE,它帮助我们止住了Javascript隐式全局作用域带来的痛苦。
下面的例子中,是几个不同风格的IIFE。每个IIFE中的代码都是隔离的,如果要访问和赋值全局变量,需要显式地使用类似window.fromIIFE = true
的表达式。
(function() {
console.log('IIFE using parenthesis')
})()
~function() {
console.log('IIFE using bitwise operator')
}()
void function() {
console.log('IIFE using the void operator')
}()
使用IIFE后,一些JS库可以创建模块,只暴露一些公共API给window
对象,因此最小化了全局命名的冲突。
在下面的例子中,我们创建了一个mathlib
组件,它有一个sum
方法,这是一个基于IIFE的库。如果你想要为mathlib
增加更多的模块,我们可以将这些模块放到单独的IIFE,只要最后将它们加入到公共的mathlib
接口就好了。
void function() {
window.mathlib = window.mathlib || {}
window.mathlib.sum = sum
function sum(...values) {
return values.reduce((a, b) => a + b, 0)
}
}()
IIFE的缺点是,它没有明显的依赖树。这意味着,开发者必须手动将组件文件以正确的顺序导入。
RequireJS, AngularJS以及依赖注入
我们遇到的困难,一些模块系统以及考虑到了。比如RequireJS系统,或者类似AngularJS之类的依赖注入机制,它们都允许我们为每个模块的依赖显示地加入名称。
下面的例子,我们使用RequireJS的define
函数,在mathlib/sum.js
库中定义了一个方法,define函数是全局函数。
define
函数返回的值,最后会加入到我们模块的公共接口。
define(function() {
sum: (...values) => {
return values.reduce((a, b) => a + b, 0)
}
})
然后,我们就有了一个mathlib.js
模块,它聚集了我们所有想要的函数。在这个例子中,它还只有mathlib/sum
方法,但是我们还可以用同样的方法加入更多依赖。我们使用一个array,将依赖的path放在array中,然后我们可以在callback中获得公共接口作为参数,顺序和array中一样。
define(['mathlib/sum'], function(sum) {
return { sum }
})
现在,我们定义了一个库,我们可以使用require
来声明使用这个库。
require(['mathlib'], function(mathlib) {
mathlib.sum(1, 2, 3) // -> 6
})
无论我们的应用是否包含成百上千个模块,RequireJS都会解决内在的依赖树,不需要我们担心依赖列表的顺序。手动做这种时间非常枯燥,并且很容易犯错。
依赖使用显式地声明,是让它们可以显而易见,可以看到一个应用中的组件是如何与其它组件关联的。这种显式的特点,推动了模块化向前走出巨大一步,之前最难的就是很难搞清依赖链条。
RequireJS也不是没有问题。主要的问题就是模块的异步加载,很难对生产环境部署。使用异步加载机制,你的代码会在执行前完成上百个网络requests。生产环境需要使用另一个优化工具。用法很复杂。
AngularJS和类似的依赖注入系统,也有一些问题。这个机制和minifiers不兼容。
在AngularJS v1的晚些时候,引入了一个构建任务,会把下面这种代码:
module.factory('calculator', function(mathlib) {
...
})
转换为兼容manification兼容的形式:
module.factory('calculator', ['mathlib', function(mathlib) {
// …
}])
Node.js以及CommonJS的出现
随着Node.js的出现,还有很多创新也出现了,CommonJS就是其中之一。
因为Node.js程序可以访问文件系统,所以CommonJS标准更像传统的模块载入系统。
在CommonJS中,每个文件都是一个模块,有着自己的域和上下文。依赖通过同步的require
函数来载入,它可以在模块中的任何时候,动态的加入:
const mathlib = require('./mathlib')
和RequireJS和AngularJS很像,CommonJS的依赖也以pathname来引用。唯一的不同是,那个繁琐的函数调用方式,以及依赖数组都不再需要了,另外一个模块的接口可以被赋值给一个变量,或者直接用在Javascript表达式中。
不像RequireJS和AngularJS的是,CommonJS是相当严格的。在RequireJS和AngularJS中,每个文件可能会出现很多动态定义的模块,而CommonJS的文件和模块是一对一映射的。另外,RequireJS有很多方式来声明模块,AngularJS有很多的factories,services,provides。。。而CommonJS,只有一种方式来声明模块。任何Javascript文件都是模块,调用require
可以载入依赖,任何赋值给module.exports
的都是它的接口。
最终,为了嫁接Node.js服务器和浏览器的桥梁,Browserify出现了。使用browserify
命令行接口,为它提供每个入口模块的路径,它会将这些模块都打包到一个bundle文件。CommonJS的这个杀手特性,以及npm package registry,共同架构起了繁荣的node.js模块生态。
ES6, import
, Babel和Webpack
ES6在2015年6月成为标准,Babel在这之前就可以将ES6转译为ES5,新一代革命悄然临近。ES6规范,为Javascript带来了原生的模块系统,一般称为ECMAScript Modules(ESM)。
ESM受到CommonJS和其它先驱者很大的影响,提供静态声明API,以及基于promise的程序化API:
import mathlib from './mathlib'
import ('./mathlib').then(mathlib => {
// ...
})
在ESM中,每个文件都是模块,有者自己的域和上下文。
ESM相对于CommonJS最大的优势在于,它有且鼓励使用一种静态引入依赖的方式。静态引入提升了模块系统的内窥能力,让系统可以使用AST来为每个模块进行静态分析,词法提取。ESM中的静态引入限定在模块的顶部,可以更加简化解析和内窥。
在Node.js v8.5.0中,ESM模块系统被引入。很多浏览器现在也支持了ESM模块系统。
Webpack是Browserify的继承者。和Babel与ES6一样,Webpack长期支持ESM,包括import
,export
语句,以及动态的import()
函数。另外,它还有令人震惊的代码分割功能,可以将一个应用的代码分割成多个bundle文件,提升应用的载入效率,加强用户体验。
因为语言有了原生的ESM,所以CommonJS将会在未来几年逐渐消失,感谢它做的贡献。