Javascript模块化编程及CommonJS和AMD规范浅析（一）

以你之姓@ 2022-06-08 09:19 205阅读 0赞

随着网站逐渐变成"[互联网应用程序][Link 1]"，嵌入网页的Javascript代码越来越庞大，越来越复杂。网页越来越像桌面程序，需要一个团队分工协作、进度管理、单元测试等等......开发者不得不使用软件工程的方法，管理网页的业务逻辑。Javascript模块化编程，已经成为一个迫切的需求。理想情况下，开发者只需要实现核心的业务逻辑，其他都可以加载别人已经写好的模块。Javascript社区做了很多努力，在现有的运行环境中，实现"模块"的效果。本文总结了当前＂Javascript模块化编程＂的最佳实践，说明如何投入实用。虽然这不是初级教程，但是只要稍稍了解Javascript的基本语法，就能看懂。

**一、原始写法**

模块就是实现特定功能的一组方法。

只要把不同的函数（以及记录状态的变量）简单地放在一起，就算是一个模块。

> 　　function m1()\{  
> 　　　　//...  
> 　　\}
> 
> 　　function m2()\{  
> 　　　　//...  
> 　　\}

上面的函数m1()和m2()，组成一个模块。使用的时候，直接调用就行了。

这种做法的缺点很明显："污染"了全局变量，无法保证不与其他模块发生变量名冲突，而且模块成员之间看不出直接关系。

**二、对象写法**

为了解决上面的缺点，可以把模块写成一个对象，所有的模块成员都放到这个对象里面。

> 　　var module1 = new Object(\{
> 
> 　　　　\_count : 0,
> 
> 　　　　m1 : function ()\{  
> 　　　　　　//...  
> 　　　　\},
> 
> 　　　　m2 : function ()\{  
> 　　　　　　//...  
> 　　　　\}
> 
> 　　\});

上面的函数m1()和m2(），都封装在module1对象里。使用的时候，就是调用这个对象的属性。

> 　　module1.m1();

但是，这样的写法会暴露所有模块成员，内部状态可以被外部改写。比如，外部代码可以直接改变内部计数器的值。

> 　　module1.\_count = 5;

**三、立即执行函数写法**

使用"[立即执行函数][Link 2]"（Immediately-Invoked Function Expression，IIFE），可以达到不暴露私有成员的目的。

> 　　var module1 = (function()\{
> 
> 　　　　var \_count = 0;
> 
> 　　　　var m1 = function()\{  
> 　　　　　　//...  
> 　　　　\};
> 
> 　　　　var m2 = function()\{  
> 　　　　　　//...  
> 　　　　\};
> 
> 　　　　return \{  
> 　　　　　　m1 : m1,  
> 　　　　　　m2 : m2  
> 　　　　\};
> 
> 　　\})();

使用上面的写法，外部代码无法读取内部的\_count变量。

> 　　console.info(module1.\_count); //undefined

module1就是Javascript模块的基本写法。下面，再对这种写法进行加工。

**四、放大模式**

如果一个模块很大，必须分成几个部分，或者一个模块需要继承另一个模块，这时就有必要采用"放大模式"（augmentation）。

> 　　var module1 = (function (mod)\{
> 
> 　　　　mod.m3 = function () \{  
> 　　　　　　//...  
> 　　　　\};
> 
> 　　　　return mod;
> 
> 　　\})(module1);

上面的代码为module1模块添加了一个新方法m3()，然后返回新的module1模块。

**五、宽放大模式（Loose augmentation）**

在浏览器环境中，模块的各个部分通常都是从网上获取的，有时无法知道哪个部分会先加载。如果采用上一节的写法，第一个执行的部分有可能加载一个不存在空对象，这时就要采用"宽放大模式"。

> 　　var module1 = ( function (mod)\{
> 
> 　　　　//...
> 
> 　　　　return mod;
> 
> 　　\})(window.module1 || \{\});

与"放大模式"相比，＂宽放大模式＂就是"立即执行函数"的参数可以是空对象。

**六、输入全局变量**

独立性是模块的重要特点，模块内部最好不与程序的其他部分直接交互。

为了在模块内部调用全局变量，必须显式地将其他变量输入模块。

> 　　var module1 = (function ($, YAHOO) \{
> 
> 　　　　//...
> 
> 　　\})(jQuery, YAHOO);

上面的module1模块需要使用jQuery库和YUI库，就把这两个库（其实是两个模块）当作参数输入module1。这样做除了保证模块的独立性，还使得模块之间的依赖关系变得明显。

**七、模块的规范**

先想一想，为什么模块很重要？

因为有了模块，我们就可以更方便地使用别人的代码，想要什么功能，就加载什么模块。

但是，这样做有一个前提，那就是大家必须以同样的方式编写模块，否则你有你的写法，我有我的写法，岂不是乱了套！考虑到Javascript模块现在还没有官方规范，这一点就更重要了。

目前，通行的Javascript模块规范共有两种：[CommonJS][]和[AMD][]。我主要介绍AMD，但是要先从CommonJS讲起。

**八、CommonJS**

2009年，美国程序员Ryan Dahl创造了[node.js][]项目，将javascript语言用于服务器端编程。

![bg2012103002.jpg][]

这标志"Javascript模块化编程"正式诞生。因为老实说，在浏览器环境下，没有模块也不是特别大的问题，毕竟网页程序的复杂性有限；但是在服务器端，一定要有模块，与操作系统和其他应用程序互动，否则根本没法编程。

node.js的[模块系统][Link 3]，就是参照[CommonJS][]规范实现的。在CommonJS中，有一个全局性方法require()，用于加载模块。假定有一个数学模块math.js，就可以像下面这样加载。

> 　　var math = require('math');

然后，就可以调用模块提供的方法：

> 　　var math = require('math');
> 
> 　　math.add(2,3); // 5

因为这个系列主要针对浏览器编程，不涉及node.js，所以对CommonJS就不多做介绍了。我们在这里只要知道，require()用于加载模块就行了。

**九、浏览器环境**

有了服务器端模块以后，很自然地，大家就想要客户端模块。而且最好两者能够兼容，一个模块不用修改，在服务器和浏览器都可以运行。

但是，由于一个重大的局限，使得CommonJS规范不适用于浏览器环境。还是上一节的代码，如果在浏览器中运行，会有一个很大的问题，你能看出来吗？

> 　　var math = require('math');
> 
> 　　math.add(2, 3);

第二行math.add(2, 3)，在第一行require('math')之后运行，因此必须等math.js加载完成。也就是说，如果加载时间很长，整个应用就会停在那里等。

这对服务器端不是一个问题，因为所有的模块都存放在本地硬盘，可以同步加载完成，等待时间就是硬盘的读取时间。但是，对于浏览器，这却是一个大问题，因为模块都放在服务器端，等待时间取决于网速的快慢，可能要等很长时间，浏览器处于"假死"状态。

因此，浏览器端的模块，不能采用"同步加载"（synchronous），只能采用"异步加载"（asynchronous）。这就是AMD规范诞生的背景。

**十、AMD**

[AMD][]是"Asynchronous Module Definition"的缩写，意思就是"异步模块定义"。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。

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

> 　　require(\[module\], callback);

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。如果将前面的代码改写成AMD形式，就是下面这样：

> 　　require(\['math'\], function (math) \{
> 
> 　　　　math.add(2, 3);
> 
> 　　\});

math.add()与math模块加载不是同步的，浏览器不会发生假死。所以很显然，AMD比较适合浏览器环境。

[Link 1]: http://en.wikipedia.org/wiki/Web_application
[Link 2]: http://benalman.com/news/2010/11/immediately-invoked-function-expression/
[CommonJS]: http://wiki.commonjs.org/wiki/Modules/1.1
[AMD]: https://github.com/amdjs/amdjs-api/wiki/AMD
[node.js]: http://nodejs.org/
[bg2012103002.jpg]: http://image.beekka.com/blog/201210/bg2012103002.jpg
[Link 3]: http://nodejs.org/docs/latest/api/modules.html