ES6中module模块

在 ES6 之前,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。社区制定了一些模块加载方案,CommonJS 规范很好,但是不适用于浏览器环境,于是有了 AMD 和 CMD 两种方案。
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。

// CommonJS模块
let { stat, exists, readfile } = require('fs');

// 等同于
//整体加载fs模块(即加载fs的所有方法),生成一个对象(_fs),然后再从这个对象上面读取 3 个方法
let _fs = require('fs');
let stat = _fs.stat;
let exists = _fs.exists;
let readfile = _fs.readfile;

这种加载称为“运行时加载”,因为只有运行时才能得到这个对象,导致完全没办法在编译时做“静态优化”。

ES6 模块不是对象,而是通过export命令显式指定输出的代码,再通过import命令输入。

// ES6模块
//从fs模块加载 3 个方法,其他方法不加载
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

这种加载称为“编译时加载”或者静态加载,即 ES6 可以在编译时就完成模块加载,效率要比 CommonJS 模块的加载方式高。当然,这也导致了没法引用 ES6 模块本身,因为它不是对象。

严格模式
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"use strict";。

export 命令

// profile.js
export let firstName = 'Michael';
//另外一种
// profile.js
let firstName = 'Michael';
let lastName = 'Jackson';
export { firstName, lastName };
//输出函数或类(class)
export function multiply(x, y) {
  return x * y;
};
//使用as关键字重命名。
function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2
};

// 报错
export 1;

// 报错
let m = 1;
export m;

没有提供对外的接口。第一种写法直接输出 1,第二种写法通过变量m,还是直接输出 1。1只是一个值,不是接口。正确的写法是下面这样。

//其他脚本可以通过接口,取到值1。它们的实质是,在接口名与模块内部变量之间,建立了一一对应的关系。
// 写法一
export let m = 1;

// 写法二
let m = 1;
export {m};

// 写法三
let n = 1;
export {n as m};

function和class的输出,也必须遵守上面的写法
另外,export语句输出的接口,与其对应的值是动态绑定关系,即通过该接口,可以取到模块内部实时的值。


export let foo = 'bar';
setTimeout(() => foo = 'baz', 500);

上面代码输出变量foo,值为bar,500 毫秒之后变成baz。

这一点与 CommonJS 规范完全不同。CommonJS 模块输出的是值的缓存,不存在动态更新。

最后,export命令可以出现在模块的任何位置,只要处于模块顶层就可以。如果处于块级作用域内,就会报错,import命令也是如此。这是因为处于条件代码块之中,就没法做静态优化了,违背了 ES6 模块的设计初衷。

//export语句放在函数之中,结果报错。
function foo() {
  export default 'bar' // SyntaxError
}
foo()

import 命令

import命令接受一对大括号,里面指定要从其他模块导入的变量名。

// main.js
import { firstName } from './profile.js';
import { lastName as surname } from './profile.js';
function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + surname ;
}

import命令输入的变量都是只读的,因为它的本质是输入接口。也就是说,不允许在加载模块的脚本里面,改写接口。


import {a} from './xxx.js'

a = {}; // Syntax Error : 'a' is read-only;

上面代码中,脚本加载了变量a,对其重新赋值就会报错,因为a是一个只读的接口。但是,如果a是一个对象,改写a的属性是允许的。


import {a} from './xxx.js'

a.foo = 'hello'; // 合法操作

这种写法很难查错,建议凡是输入的变量,都当作完全只读,不要轻易改变它的属性。

import后面的from指定模块文件的位置,可以是相对路径,也可以是绝对路径。如果不带有路径,只是一个模块名,那么必须有配置文件,告诉 JavaScript 引擎该模块的位置。

import { myMethod } from 'util';

注意,import命令具有提升效果,会提升到整个模块的头部,首先执行。

foo();
//import命令是编译阶段执行的,在代码运行之前。 
import { foo } from 'my_module';

由于import是静态执行,所以不能使用表达式和变量,这些只有在运行时才能得到结果的语法结构。

模块的整体加载
模块整体加载所在的那个对象(下例是circle),应该是可以静态分析的,所以不允许运行时改变。下面的写法都是不允许的。


import * as circle from './circle';

// 下面两行都是不允许的
circle.foo = 'hello';
circle.area = function () {};

export default 命令
export default命令,为模块指定默认输出。

// export-default.js
export default function () {
  console.log('foo');
}

上面代码的默认输出是一个函数。

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。

// import-default.js
import customName from './export-default';
customName(); // 'foo'

上面代码的import命令,可以用任意名称指向export-default.js输出的方法,这时就不需要知道原模块输出的函数名。需要注意的是,这时import命令后面,不使用大括号

export default命令用在非匿名函数前,也是可以的。

// export-default.js
export default function foo() {
  console.log('foo');
}

// 或者写成

function foo() {
  console.log('foo');
}

export default foo;

上面代码中,foo函数的函数名foo,在模块外部是无效的。加载的时候,视同匿名函数加载

下面比较一下默认输出和正常输出。

// 第一组
export default function crc32() { 
  // ...
}
// 输入不需要使用大括号
import crc32 from 'crc32'; 
// 第二组 
export function crc32() { 
  // ...
};
// 输入需要使用大括号
import {crc32} from 'crc32'; 

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 let a = 1;

// 正确
let a = 1;
export default a;

// 错误
export default let 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。

有了export default命令,输入模块时就非常直观了,以输入 lodash 模块为例。

export语句如下。


export default function (obj) {
  // ···
}

export function each(obj, iterator, context) {
  // ···
}

export { each as forEach };//,暴露出forEach接口,默认指向each接口,即forEach和each指向同一个方法。

如果想在一条import语句中,同时输入默认方法和其他接口,可以写成下面这样。


import _, { each, forEach } from 'lodash';

export default 输出类。

// MyClass.js
export default class { ... }

// main.js
import MyClass from 'MyClass';
let o = new MyClass();

export 与 import 的复合写法
如果在一个模块之中,先输入后输出同一个模块,import语句可以与export语句写在一起。


export { foo, bar } from 'my_module';

// 可以简单理解为
import { foo, bar } from 'my_module';
export { foo, bar };

需要注意的是,写成一行以后,foo和bar实际上并没有被导入当前模块,只是相当于对外转发了这两个接口,导致当前模块不能直接使用foo和bar。

模块的接口改名和整体输出,也可以采用这种写法。


// 接口改名
export { foo as myFoo } from 'my_module';

// 整体输出
export * from 'my_module';

默认接口的写法如下。

export { default } from 'foo';

具名接口改为默认接口的写法如下。

export { es6 as default } from './someModule';

// 等同于
import { es6 } from './someModule';
export default es6;

同样地,默认接口也可以改名为具名接口。


export { default as es6 } from './someModule';

ES2020 之前,有一种import语句,没有对应的复合写法。

import * as someIdentifier from "someModule";

ES2020补上了这个写法。

export * as ns from "mod";

// 等同于
import * as ns from "mod";
export {ns};

模块的继承

假设有一个circleplus模块,继承了circle模块。

// circleplus.js

export * from 'circle'; //export *命令会忽略circle模块的default方法
export let e = 2.71828182846;
export default function(x) {
  return Math.exp(x);
}

// circleplus.js
//只输出circle模块的area方法,且将其改名为circleArea

export { area as circleArea } from 'circle';

加载上面模块的写法如下。


// main.js

import * as math from 'circleplus';
import exp from 'circleplus';//将circleplus模块的默认方法加载为exp方法
console.log(exp(math.e));

跨模块常量

const声明的常量只在当前代码块有效。如果想设置跨模块的常量(即跨多个文件),或者说一个值要被多个模块共享,可以采用下面的写法。


// constants.js 模块
export const A = 1;
export const B = 3;

// test1.js 模块
import * as constants from './constants';
console.log(constants.A); // 1

// test2.js 模块
import {A, B} from './constants';
console.log(A); // 1

如果要使用的常量非常多,可以建一个专门的constants目录,将各种常量写在不同的文件里面,保存在该目录下。


// constants/db.js
export const db = {
  url: 'http://my.couchdbserver.local:5984',
  admin_username: 'admin',
  admin_password: 'admin password'
};

// constants/user.js
export const users = ['root', 'admin', 'staff', 'ceo', 'chief', 'moderator'];

然后,将这些文件输出的常量,合并在index.js里面。使用的时候,直接加载index.js就可以了。


// constants/index.js
export {db} from './db';
export {users} from './users';
// script.js
//使用
import {db, users} from './constants/index';
import()

ES2020提案 引入import()函数,支持动态加载模块

import(specifier)

上面代码中,import函数的参数specifier,指定所要加载的模块的位置。import命令能够接受什么参数,import()函数就能接受什么参数,两者区别主要是后者为动态加载。

import()返回一个 Promise 对象。下面是一个例子。


const main = document.querySelector('main');

import(`./section-modules/${someVariable}.js`)
  .then(module => {
    module.loadPageInto(main);
  })
  .catch(err => {
    main.textContent = err.message;
  });

import()函数可以用在任何地方,不仅仅是模块,非模块的脚本也可以使用。它是运行时执行,也就是说,什么时候运行到这一句,就会加载指定的模块。另外,import()函数与所加载的模块没有静态连接关系,这点也是与import语句不相同。import()类似于 Node 的require方法,区别主要是前者是异步加载,后者是同步加载。

适用场合

(1)按需加载。


button.addEventListener('click', event => {
  import('./dialogBox.js')
  .then(dialogBox => {
    dialogBox.open();
  })
  .catch(error => {
    /* Error handling */
  })
});

(2)条件加载


if (condition) {
  import('moduleA').then(...);
} else {
  import('moduleB').then(...);
}

(3)动态的模块路径


//import()允许模块路径动态生成。根据函数f的返回结果,加载不同的模块。

import(f())
.then(...);

注意点
import()加载模块成功以后,这个模块会作为一个对象,当作then方法的参数。因此,可以使用对象解构赋值的语法,获取输出接口。


import('./myModule.js')
.then(({export1, export2}) => {
  // ...·
});

如果模块有default输出接口,可以用参数直接获得。


import('./myModule.js')
.then(myModule => {
  console.log(myModule.default);
});

上面的代码也可以使用具名输入的形式。


import('./myModule.js')
.then(({default: theDefault}) => {
  console.log(theDefault);
});

如果想同时加载多个模块,可以采用下面的写法。


Promise.all([
  import('./module1.js'),
  import('./module2.js'),
  import('./module3.js'),
])
.then(([module1, module2, module3]) => {
   ···
});

import()也可以用在 async 函数之中。


async function main() {
  const myModule = await import('./myModule.js');
  const {export1, export2} = await import('./myModule.js');
  const [module1, module2, module3] =
    await Promise.all([
      import('./module1.js'),
      import('./module2.js'),
      import('./module3.js'),
    ]);
}
main();

参考:https://es6.ruanyifeng.com/#docs/module

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