# 1. CommonJS 模块与 ES6 模块的区别

# 1.1. CommonJS

  1. 对于基本数据类型,属于复制。即会被模块缓存。同时,在另一个模块可以对该模块输出的变量重新赋值。
  2. 对于复杂数据类型,属于浅拷贝。由于两个模块引用的对象指向同一个内存空间,因此对该模块的值做修改时会影响另一个模块。
  3. 当使用require命令加载某个模块时,就会运行整个模块的代码
  4. 当使用require命令加载同一个模块时,不会再执行该模块,而是取到缓存之中的值。也就是说,CommonJS模块无论加载多少次,都只会在第一次加载时运行一次,以后再加载,就返回第一次运行的结果,除非手动清除系统缓存。
  5. 循环加载时,属于加载时执行。即脚本代码在require的时候,就会全部执行。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。

# 1.2. ES6模块

  1. ES6模块中的值属于【动态只读引用】。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。

小结:

  1. CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口
  2. CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝,ES6 模块输出的是值的引用
  • 第一个差异是因为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。
  • 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 模块不会缓存运行结果,而是动态地去被加载的模块取值,并且变量总是绑定其所在的模块。
  • export通过接口,输出的是同一个值。不同的脚本加载这个接口,得到的都是同样的实例。

# 1.3. 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,
  ...
}

上面代码就是 Node 内部加载模块后生成的一个对象。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

以后需要用到这个模块的时候,就会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。也就是说,CommonJS 模块无论加载多少次,都只会在第一次加载时运行一次,以后再加载,就返回第一次运行的结果,除非手动清除系统缓存。

# 1.4. CommonJS 循环引用的例子

// a.js
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');


// b.js
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');


// main.js
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);

node main.js执行结果:

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
  • 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。此时a.js代码就停在这里,等待b.js执行完毕,再往下执行。
  • 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。而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。

可以看出:

  1. b.js之中,a.js没有执行完毕,只执行了第一行。
  2. 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;

# 2. ES6 循环引用的例子

// a.mjs
import {bar} from './b';
console.log('a.mjs');
console.log(bar);
export let foo = 'foo';

// b.mjs
import {foo} from './a';
console.log('b.mjs');
console.log(foo);
export let bar = 'bar';
  • 首先,执行a.mjs以后,引擎发现它加载了b.mjs,因此会优先执行b.mjs,然后再执行a.mjs

  • 接着,执行b.mjs的时候,已知它从a.mjs输入了foo接口,这时不会去执行a.mjs,而是认为这个接口已经存在了,继续往下执行。执行到第三行console.log(foo)的时候,才发现这个接口根本没定义,因此报错。

解决这个问题的方法,就是让b.mjs运行的时候,foo已经有定义了。这可以通过将foo写成函数来解决。这是因为函数具有提升作用,在执行import {bar} from './b'时,函数foo就已经有定义了,所以b.mjs加载的时候不会报错。这也意味着,如果把函数foo改写成函数表达式,也会报错。

# 2.1. 为什么 ES 模块比 CommonJS 更好?

由于 ES6 模块是编译时加载(静态加载),使得静态分析成为可能。有了它,就能进一步拓宽 JavaScript 的语法,比如引入宏(macro)和类型检验(type system)这些只能靠静态分析实现的功能。

# 2.2. ES6 的 export default

export default命令用于指定模块的默认输出。显然,一个模块只能有一个默认输出,因此export default命令只能使用一次。所以,import命令后面才不用加大括号,因为只可能唯一对应export default命令。

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};
// 等同于
// export default add;

// app.js
import { default as foo } from 'modules';
// 等同于
// import foo from 'modules';

正是因为export default命令其实只是输出一个叫做default的变量,所以它后面不能跟变量声明语句。

// 正确
export var a = 1;

// 正确
var a = 1;
export default a;

// 错误
export default var a = 1;

上面代码中,export default a的含义是将变量a的值赋给变量default。所以,最后一种写法会报错。

同样地,因为export default命令的本质是将后面的值,赋给default变量,所以可以直接将一个值写在export default之后。

// 正确
export default 42;

// 报错
export 42;

上面代码中,后一句报错是因为没有指定对外的接口,而前一句指定对外接口为default

# 3. Node.js区分ES6和CommonJS模块

  • .mjs文件总是以 ES6 模块加载;
  • .cjs文件总是以 CommonJS 模块加载;
  • .js文件的加载取决于package.json里面type字段的设置
    • typemoduleES6模块
    • typecommonjsCommonJS模块