2025年前端模块化的好处(前端模块化解决了什么问题)

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随着前端功能越来越复杂,前端代码日益膨胀,为了减少维护成本,提高代码的可复用性,前端模块化势在必行。

所有js文件都在一个html中引入,造成以下不良影响:

webpack中是这样定义的:

在模块化编程中,开发者将程序分解成离散功能块(discrete chunks of functionality),并称之为模块。每个模块具有比完整程序更小的接触面,使得校验、调试、测试轻而易举。精心编写的模块提供了可靠的抽象和封装界限,使得应用程序中每个模块都具有条理清楚的设计和明确的目的。

模块应该是职责单一、相互独立、低耦合的、高度内聚且可替换的离散功能块。

模块化是一种处理复杂系统分解成为更好的可管理模块的方式,它可以把系统代码划分为一系列职责单一,高度解耦且可替换的模块,系统中某一部分的变化将如何影响其它部分就会变得显而易见,系统的可维护性更加简单易得。

模块化是一种分治的思想,通过分解复杂系统为独立的模块实现细粒度的精细控制,对于复杂系统的维护和管理十分有益。模块化也是组件化的基石,是构成现在色彩斑斓的前端世界的前提条件。

前端开发和其他开发工作的主要区别,首先是前端是基于多语言、多层次的编码和组织工作,其次前端产品的交付是基于浏览器,这些资源是通过增量加载的方式运行到浏览器端,如何在开发环境组织好这些碎片化的代码和资源,并且保证他们在浏览器端快速、优雅的加载和更新,就需要一个模块化系统。

1. 最简单粗暴的方式

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通过 script 标签引入文件,调用相关的函数。这样需要手动去管理依赖顺序,容易造成命名冲突,污染全局,随着项目的复杂度增加维护成本也越来越高。

2. 用对象来模拟命名空间

 

这样可以解决上面的全局污染的问题,有那么点命名空间的意思,但是随着项目复杂度增加需要越来越多的这样的对象需要维护,不说别的,取名字都是个问题。最关键的还是内部的属性还是可以被直接访问和修改。

3. 闭包

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这样就拥有独立的词法作用域,内存中只会存在一份 copy。这不仅避免了外界访问此  中的变量,而且又不会污染全局作用域,通过  暴露出公共接口供外界调用。这其实就是现代模块化实现的基础。

4. 更多

还有基于闭包实现的松耦合拓展、紧耦合拓展、继承、子模块、跨文件共享私有对象、基于 new 构造的各种方式,这种方式在现在看来都不再优雅。

 

历史上,JavaScript 一直没有模块(module)体系,无法将一个大程序拆分成互相依赖的小文件,再用简单的方法拼装起来。其他语言都有这项功能,比如 Ruby 的、Python 的,甚至就连 CSS 都有,但是 JavaScript 任何这方面的支持都没有,这对开发大型的、复杂的项目形成了巨大障碍。

在 ES6 之前,社区制定了一些模块加载方案,最主要的有 CommonJS 和 AMD 两种。前者用于服务器,后者用于浏览器。ES6 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,完全可以取代 CommonJS 和 AMD 规范,成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。

ES6 模块的设计思想是尽量的静态化,使得编译时就能确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量。CommonJS 和 AMD 模块,都只能在运行时确定这些东西。比如,CommonJS 模块就是对象,输入时必须查找对象属性。

目前实现模块化的规范主要有:

CommonJS 是以在浏览器环境之外构建 JavaScript 生态系统为目标而产生的项目,比如在服务器和桌面环境中。


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采用同步加载模块的方式,也就是说只有加载完成,才能执行后面的操作。CommonJS 代表:Node 应用中的模块,通俗的说就是你用 npm 安装的模块。

它使用 require 引用和加载模块,exports 定义和导出模块,module 标识模块。使用 require 时需要去读取并执行该文件,然后返回 exports 导出的内容。

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CommonJS主要用于服务端的模块化,不适用于前端模块化的原因在于:

CommonJS在浏览器端实现的步骤:

1. 创建项目结构
 
2. 下载browserify
3. 定义模块代码(同服务器端)

注意:文件要运行在浏览器上,需要借助browserify将文件打包编译,如果直接在引入就会报错!

4. 打包处理js

根目录下运行

5. 页面使用引入

在index.html文件中引入

异步模块定义,所谓异步是指模块和模块的依赖可以被异步加载,他们的加载不会影响它后面语句的运行。有效避免了采用同步加载方式中导致的页面假死现象。AMD代表:RequireJS。

AMD一开始是CommonJS规范中的一个草案,全称是Asynchronous Module Definition,即异步模块加载机制。后来由该草案的作者以RequireJS实现了AMD规范,所以一般说AMD也是指RequireJS。

RequireJS是一个工具库,主要用于客户端的模块管理。它的模块管理遵守AMD规范,RequireJS的基本思想是,通过define方法,将代码定义为模块;通过require方法,实现代码的模块加载。

它主要有两个接口:define 和 require。define 是模块开发者关注的方法,而 require 则是模块使用者关注的方法。

define() 函数:

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需要注意的是,dependencies有多少个元素,factory就有多少个传参,位置一一对应。使用栗子:

 

require() 函数

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需要注意的是 ,module 有多少个元素,callback 就有多少个传参,位置一一对应。

 

AMD的优缺点

AMD 运行时核心思想是「Early Executing」,也就是提前执行依赖 AMD 的这个特性有好有坏:

AMD在浏览器端的实现步骤

1. 下载require.js, 并引入

然后将require.js导入项目: js/libs/require.js

2. 创建项目结构
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3. 定义require.js的模块
 
4. 页面引入require.js模块:

在index.html引入 

此外在项目中如何引入第三方库?只需在上面代码的基础稍作修改:

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上例是在alerter.js文件中引入jQuery第三方库,main.js文件也要有相应的路径配置。 小结:通过两者的比较,可以得出AMD模块定义的方法非常清晰,不会污染全局环境,能够清楚地显示依赖关系。AMD模式可以用于浏览器环境,并且允许非同步加载模块,也可以根据需要动态加载模块。

CMD是SeaJS在推广过程中生产的对模块定义的规范,在Web浏览器端的模块加载器中,SeaJS与RequireJS并称,SeaJS作者为阿里的玉伯。

CMD规范专门用于浏览器端,模块的加载是异步的,模块使用时才会加载执行。CMD规范整合了CommonJS和AMD规范的特点。在 Sea.js 中,所有 JavaScript 模块都遵循 CMD模块定义规范。

CMD语法

定义暴露模块:
 
引入使用模块:
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CMD的优缺点

sea.js使用步骤

1. 下载sea.js, 并引入

然后将sea.js导入项目: js/libs/sea.js

2. 创建项目结构
 
3. 定义sea.js的模块代码
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4. 在index.html中引入
 

ES6模块的设计思想,是尽量的静态化,使得编译时就能确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量。所以说ES6是编译时加载,不同于CommonJS的运行时加载(实际加载的是一整个对象),ES6模块不是对象,而是通过export命令显式指定输出的代码,输入时也采用静态命令的形式。

ES6 的模块自动采用严格模式,不管你有没有在模块头部加上。

严格模式主要有以下限制。

上面这些限制,模块都必须遵守。由于严格模式是 ES5 引入的,不属于 ES6,所以请参阅相关 ES5 书籍,本书不再详细介绍了。

其中,尤其需要注意的限制。ES6 模块之中,顶层的指向,即不应该在顶层代码使用。

语法

模块功能主要由两个命令构成:export和import。export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。

export

一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量,外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量,就必须使用export关键字输出该变量。下面是一个 JS 文件,里面使用export命令输出变量。

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import

使用命令定义了模块的对外接口以后,其他 JS 文件就可以通过命令加载这个模块。

 

ES6 模块与 CommonJS 模块的差异

它们有两个重大差异:

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。

2. CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口。

第二个差异是因为 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。

下面重点解释第一个差异,我们还是举上面那个CommonJS模块的加载机制例子:

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ES6 模块的运行机制与 CommonJS 不一样。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。

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文章转载自公众号〖编程三昧〗,作者是 隐逸王,欢迎关注!

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