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​ 在JavaScript发展初期就是为了实现简单的页面交互逻辑，寥寥数语即可；如今CPU、浏览器性能得到了极大的提升，很多页面逻辑迁移到了客户端（表单验证等），随着web2.0时代的到来，Ajax技术得到广泛应用，jQuery等前端库层出不穷，前端代码日益膨胀，此时在JS方面就会考虑使用模块化规范去管理。 这时候JavaScript作为嵌入式的脚本语言的定位动摇了，JavaScript却没有为组织代码提供任何明显帮助，甚至没有类的概念，更不用说模块（module）了，JavaScript极其简单的代码组织规范不足以驾驭如此庞大规模的代码。

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• 将一个复杂的程序依据一定的规则(规范)封装成几个块(文件), 并进行组合在一起
• 块的内部数据与实现是私有的, 只是向外部暴露一些接口(方法)与外部其它模块通信
• 实现特定功能并且相互独立的一组方法。

• 编码: 将不同的功能封装成不同的全局函数
• 问题: 污染全局命名空间, 容易引起命名冲突或数据不安全，而且模块成员之间看不出直接关系

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• 作用: 减少了全局变量，解决命名冲突
• 问题: 数据不安全(外部可以直接修改模块内部的数据)

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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。

• 作用: 数据是私有的, 外部只能通过暴露的方法操作
• 编码: 将数据和行为封装到一个函数内部, 通过给window添加属性来向外暴露接口
• 问题: 如果当前这个模块依赖另一个模块怎么办?

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最后得到的结果：

这就是现代模块实现的基石

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上例子通过jquery方法将页面的背景颜色改成红色，所以必须先引入jQuery库，就把这个库当作参数传入。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。

• 避免命名冲突(减少命名空间污染)
• 更好的分离, 按需加载
• 更高复用性
• 高可维护性

• 请求过多

首先我们要依赖多个模块，那样就会发送多个请求，导致请求过多

• 依赖模糊

我们不知道他们的具体依赖关系是什么，也就是说很容易因为不了解他们之间的依赖关系导致加载先后顺序出错。

• 难以维护

以上两种原因就导致了很难维护，很可能出现牵一发而动全身的情况导致项目出现严重的问题。 模块化固然有多个好处，然而一个页面需要引入多个js文件，就会出现以上这些问题。而这些问题可以通过模块化规范来解决，下面介绍开发中最流行的commonjs, AMD, ES6, CMD规范。

​ 我们在讲函数的时候提到，函数一个功能就是实现特定逻辑的一组语句打包，而且JavaScript的作用域就是基于函数的，所以把函数作为模块化的第一步是很自然的事情，在一个文件里面编写几个相关函数就是最开始的模块了，如下：

这样在需要的以后夹在函数所在文件，调用函数就可以了。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，而且模块成员之间没什么关系。

为了解决上面问题，对象的写法应运而生，可以把所有的模块成员封装在一个对象中，看下面的代码：

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这样我们在希望调用模块的时候引用对应文件，然后执行

这样避免了变量污染，只要保证模块名唯一即可，同时同一模块内的成员也有了关系。看似不错的解决方案，但是也有缺陷，外部可以随意修改内部成员，

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这样就会产生意外的安全问题。

可以通过立即执行函数，来达到隐藏细节的目的，看下面的代码,

这样在模块外部无法修改我们没有暴露出来的变量、函数，上述做法就是我们模块化的基础，目前，通行的JavaScript模块规范主要有两种：CommonJS和AMD。

​ 二，模块输出： 模块只有一个出口，module.exports对象，我们需要把模块希望输出的内容放入该对象。

​ 三，加载模块： 加载模块使用require方法，该方法读取一个文件并执行，返回文件内部的module.exports对象。 看个例子：

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然后加载模块，

​ 不同的实现对require时的路径有不同要求，一般情况可以省略js拓展名，可以使用相对路径，也可以使用绝对路径，甚至可以省略路径直接使用模块名（前提是该模块是系统内置模块）。

​ 尴尬的浏览器 仔细看上面的代码，会发现require是同步的。模块系统需要同步读取模块文件内容，并编译执行以得到模块接口。这在服务器端实现很简单，也很自然，然而， 想在浏览器端实现问题却很多。浏览器端，加载JavaScript**、最容易的方式是在document中插入script 标签。但脚本标签天生异步，传统CommonJS模块在浏览器环境中无法正常加载。 解决思路之一是，开发一个服务器端组件，对模块代码作静态分析，将模块与它的依赖列表一起返回给浏览器端。 这很好使，但需要服务器安装额外的组件，并因此要调整一系列底层架构。另一种解决思路是，用一套标准模板来封装模块定义，但是对于模块应该怎么定义和怎么加载，又产生的分歧。

​ Node 应用由模块组成，采用 CommonJS 模块规范。每个文件就是一个模块，有自己的作用域。在一个文件里面定义的变量、函数、类，都是私有的，对其他文件不可见。在服务器端，模块的加载是运行时同步加载的；在浏览器端，模块需要提前编译打包处理。

• 所有代码都运行在模块作用域，不会污染全局作用域。
• 模块可以多次加载，但是只会在第一次加载时运行一次，然后运行结果就被缓存了，以后再加载，就直接读取缓存结果。要想让模块再次运行，必须清除缓存。
• 模块加载的顺序，按照其在代码中出现的顺序。

• 暴露模块：或
• 引入模块：,如果是第三方模块，xxx为模块名；如果是自定义模块，xxx为模块文件路径

此处我们有个疑问：CommonJS暴露的模块到底是什么? CommonJS规范规定，每个模块内部，module变量代表当前模块。这个变量是一个对象，它的exports属性（即module.exports）是对外的接口。加载某个模块，其实是加载该模块的module.exports属性。

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上面代码通过module.exports输出变量x和函数addX。

require命令用于加载模块文件。require命令的基本功能是，读入并执行一个JavaScript文件，然后返回该模块的exports对象。如果没有发现指定模块，会报错。

CommonJS模块的加载机制是，输入的是被输出的值的拷贝。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。这点与ES6模块化有重大差异（下文会介绍），请看下面这个例子：

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上面代码输出内部变量counter和改写这个变量的内部方法incCounter。

上面代码说明，counter输出以后，lib.js模块内部的变化就影响不到counter了。这是因为counter是一个原始类型的值，会被缓存。除非写成一个函数，才能得到内部变动后的值。

• ①下载安装node.js
• ②创建项目结构

注意：用npm init 自动生成package.json时，package name(包名)不能有中文和大写

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• ③ 下载第三方模块

• ④ 定义模块代码

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• 通过node运行app.js
  • 命令行输入，运行JS文件

• ① 创建项目结构

  

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• ② 下载browserify
  • 全局: npm install browserify -g
  • 局部: npm install browserify --save-dev
• 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

​ AMD 即Asynchronous Module Definition，中文名是异步模块定义的意思。它是一个在浏览器端模块化开发的规范，由于不是JavaScript原生支持，使用AMD规范进行页面开发需要用到对应的库函数，也就是大名鼎鼎RequireJS，实际上AMD 是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化的产出。

requireJS主要解决两个问题：

​ 一，多个js文件可能有依赖关系，被依赖的文件需要早于依赖它的文件加载到浏览器；

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​ requireJS定义了一个函数 define，它是全局变量，用来定义模块。 define(id?, dependencies?, factory); ------id：可选参数，用来定义模块的标识，如果没有提供该参数，脚本文件名（去掉拓展名）； ------dependencies：是一个当前模块依赖的模块名称数组 ------factory：工厂方法，模块初始化要执行的函数或对象。如果为函数，它应该只被执行一次。如果是对象，此对象应该为模块的输出值；

​ 在页面上使用require函数加载模块； require([dependencies], function(){}); require()函数接受两个参数： 第一个参数是一个数组，表示所依赖的模块； 第二个参数是一个回调函数，当前面指定的模块都加载成功后，它将被调用。加载的模块会以参数形式传入该函数，从而在回调函数内部就可以使用这些模块。 require()函数在加载依赖的函数的时候是异步加载的，这样浏览器不会失去响应，它指定的回调函数，只有前面的模块都加载成功后，才会运行，解决了依赖性的问题。

​ CommonJS规范加载模块是同步的，也就是说，只有加载完成，才能执行后面的操作。AMD规范则是非同步加载模块，允许指定回调函数。由于Node.js主要用于服务器编程，模块文件一般都已经存在于本地硬盘，所以加载起来比较快，不用考虑非同步加载的方式，所以CommonJS规范比较适用。但是，如果是浏览器环境，要从服务器端加载模块，这时就必须采用非同步模式，因此浏览器端一般采用AMD规范。此外AMD规范比CommonJS规范在浏览器端实现要来着早。

定义暴露模块:

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引入使用模块:

通过比较两者的实现方法，来说明使用AMD规范的好处。

• 未使用AMD规范

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最后得到如下结果：

这种方式缺点很明显：首先会发送多个请求，其次引入的js文件顺序不能搞错，否则会报错！

• 使用require.js

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。 接下来介绍AMD规范在浏览器实现的步骤：

• ① 下载require.js并引入
  • 官网:
  • github :

  然后将require.js导入项目: js/libs/require.js

• 创建项目结构

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• ③ 定义require.js的模块代码

dataServive.js文件

alerter.js文件

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main.js文件

index.html文件

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• 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：

alerter.js文件

main.js文件

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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 即Common Module Definition通用模块定义，CMD规范是国内发展出来的，就像AMD有requireJS，CMD有个浏览器的实现SeaJS，SeaJS要解决的问题和requireJS一样，只不过在模块定义方式和模块加载（可以说运行、解析）时机上有所不同 语法 Sea.js 推崇一个模块一个文件，遵循统一的写法definedefine(id?,deps?,factory) 因为CMD推崇一个文件一个模块，所以经常就用文件名作为模块id；CMD推崇依赖就近，所以一般不在define的参数中写依赖，而是在factory中写。

​ factory有三个参数： function(require, exports, module){}

​ 一，require require 是 factory 函数的第一个参数，require 是一个方法，接受 模块标识 作为唯一参数，用来获取其他模块提供的接口；

​ 二，exports exports 是一个对象，用来向外提供模块接口；

​ 三，module module 是一个对象，上面存储了与当前模块相关联的一些属性和方法。

​ 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。

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​ AMD和CMD最大的区别是对依赖模块的执行时机处理不同，注意不是加载的时机或者方式不同。 很多人说requireJS是异步加载模块，SeaJS是同步加载模块，这么理解实际上是不准确的，其实加载模块都是异步的，只不过AMD依赖前置，js可以方便知道依赖模块是谁，立即加载，而CMD就近依赖，需要使用把模块变为字符串解析一遍才知道依赖了那些模块，这也是很多人诟病CMD的一点，牺牲性能来带来开发的便利性，实际上解析模块用的时间短到可以忽略。 为什么我们说两个的区别是依赖模块执行时机不同，为什么很多人认为ADM是异步的，CMD是同步的（除了名字的原因。。。） 同样都是异步加载模块，AMD在加载模块完成后就会执行改模块，所有模块都加载执行完后会进入require的回调函数，执行主逻辑，这样的效果就是依赖模块的执行顺序和书写顺序不一定一致，看网络速度，哪个先下载下来，哪个先执行，但是主逻辑一定在所有依赖加载完成后才执行。 CMD加载完某个依赖模块后并不执行，只是下载而已，在所有依赖模块加载完成后进入主逻辑，遇到require语句的时候才执行对应的模块，这样模块的执行顺序和书写顺序是完全一致的。 这也是很多人说AMD用户体验好，因为没有延迟，依赖模块提前执行了，CMD性能好，因为只有用户需要的时候才执行的原因。

定义暴露模块：

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引入使用模块：

• ①下载sea.js, 并引入
  • 官网: seajs.org/
  • github : github.com/seajs/seajs

然后将sea.js导入项目: js/libs/sea.js

• ② 创建项目目录

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• ③ 定义sea.js的模块的代码

module1.js文件

module2.js文件

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module3.js文件

module4.js文件

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main.js文件

• ④ 在index.html中华引入

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最后得到结果如下：

​ 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。

​ 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。

math.js

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，否则无法加载。为了给用户提供方便，让他们不用阅读文档就能加载模块，就要用到export default命令，为模块指定默认输出。

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模块默认输出, 其他模块加载该模块时，import命令可以为该匿名函数指定任意名字。

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。

​ 简单来说就一句话：使用Babel将ES6编译为ES5代码，使用Browserify编译打包js。

• ①定义package.json文件

• ②安装babel-cli, babel-preset-es2015和browserify
  • npm install babel-cli browserify -g
  • npm install babel-preset-es2015 –save-dev
  • preset 预设(将es6转换成es5的所有插件打包)
• ③定义.babelrc文件

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• ④定义模块代码

module1.js文件

module2.js文件

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module3.js文件

app.js文件

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• ⑤ 编译并在index.html中引入
  • 使用Babel将ES6编译为ES5代码(但包含CommonJS语法) :
  • 使用Browserify编译js :

然后在index.html文件中引入

最后得到如下结果：

此外第三方库(以jQuery为例)如何引入呢？ 首先安装依赖 然后在app.js文件中引入

app.js文件

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• CommonJS规范主要用于服务端编程，加载模块是同步的，这并不适合在浏览器环境，因为同步意味着阻塞加载，浏览器资源是异步加载的，因此有了AMD CMD解决方案。
• AMD规范在浏览器环境中异步加载模块，而且可以并行加载多个模块。不过，AMD规范开发成本高，代码的阅读和书写比较困难，模块定义方式的语义不顺畅。
• CMD规范与AMD规范很相似，都用于浏览器编程，依赖就近，延迟执行，可以很容易在Node.js中运行。不过，依赖SPM 打包，模块的加载逻辑偏重
• 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。