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js模块化的发展历程

前言

这是一篇关于js模块化历程的长长的流水账,记录js模块化思想的诞生与变迁,展望ES6模块化标准的未来。经历过这段历史的人或许会感到沧桑,没经历过的人也应该知道这段历史。

无模块时代

在ajax还未提出之前,js还只是一种“玩具语言”,由Brendan Eich花了不到十天时间发明,用来在网页上进行表单校验、实现简单的动画效果等等,你可以回想一下那个网页上到处有公告块飘来飘去的时代。

这个时候并没有前端工程师,服务端工程师只需在页面上随便写写js就能搞定需求。

那个时候的前端代码大概像这样:

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if(xx){
//.......
}
else{
//xxxxxxxxxxx
}


for(var i=0; i<10; i++){
//........
}


element.onclick = function(){
//.......
}

代码简单的堆在一起,只要能从上往下依次执行就可以了。

模块萌芽时代

2006年,ajax的概念被提出,前端拥有了主动向服务端发送请求并操作返回数据的能力,随着Google将此概念的发扬光大,传统的网页慢慢的向“富客户端”发展。前端的业务逻辑越来越多,代码也越来越多,于是一些问题就暴漏了出来:

1. 全局变量的灾难

小明定义了 i=1

小刚在后续的代码里:i=0

小明在接下来的代码里:if(i==1){…} //悲剧

2. 函数命名冲突

项目中通常会把一些通用的函数封装成一个文件,常见的名字有utils.js、common.js…

小明定义了一个函数:function formatData(){ }

小刚想实现类似功能,于是这么写:function formatData2(){ }

小光又有一个类似功能,于是:function formatData3(){ }

……

避免命名冲突就只能这样靠丑陋的方式人肉进行。

3. 依赖关系不好管理

b.js依赖a.js,标签的书写顺序必须是

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<script type="text/javascript" src="a.js"></script>

<script type="text/javascript" src="b.js"></script>

顺序不能错,也不能漏写某个。在多人开发的时候很难协调。

萌芽时代的解决方案

1. 用自执行函数来包装代码
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modA = function(){
var a,b; //变量a、b外部不可见
return {
add : function(c){
a + b + c;
},
format: function(){
//......
}
}
}()

这样function内部的变量就对全局隐藏了,达到是封装的目的。但是这样还是有缺陷的,modA这个变量还是暴漏到全局了,随着模块的增多,全局变量还是会越来越多。

2. java风格的命名空间

为了避免全局变量造成的冲突,人们想到或许可以用多级命名空间来进行管理,于是,代码就变成了这个风格:

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app.util.modA = xxx;
app.tools.modA = xxx;
app.tools.modA.format = xxx;

Yahoo的YUI早期就是这么做的,调用的时候不得不这么写:

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app.tools.modA.format();

这样调用函数,写写都会觉得恶心,所以这种方式并没有被很多人采用,YUI后来也不用这种方式了。

3. jQuery风格的匿名自执行函数
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(function(window){
//代码
window.jQuery = window.$ = jQuery;//通过给window添加属性而暴漏到全局
})(window);

jQuery的封装风格曾经被很多框架模仿,通过匿名函数包装代码,所依赖的外部变量传给这个函数,在函数内部可以使用这些依赖,然后在函数的最后把模块自身暴漏给window。

如果需要添加扩展,则可以作为jQuery的插件,把它挂载到$上。

这种风格虽然灵活了些,但并未解决根本问题:所需依赖还是得外部提前提供、还是增加了全局变量。

模块化面临什么问题

  1. 如何安全的包装一个模块的代码?(不污染模块外的任何代码)
  2. 如何唯一标识一个模块?
  3. 如何优雅的把模块的API暴漏出去?(不能增加全局变量)
  4. 如何方便的使用所依赖的模块?

围绕着这些问题,js模块化开始了一段艰苦而曲折的征途。

源自nodejs的规范CommonJs

2009年,nodejs横空出世,开创了一个新纪元,人们可以用js来编写服务端的代码了。如果说浏览器端的js即便没有模块化也可以忍的话,那服务端是万万不能的。

大牛云集的CommonJs社区发力,制定了Modules/1.0(http://wiki.commonjs.org/wiki/Modules/1.0)规范,首次定义了一个模块应该长啥样。具体来说,Modules/1.0规范包含以下内容:

  1. 模块的标识应遵循的规则(书写规范)
  2. 定义全局函数require,通过传入模块标识来引入其他模块,执行的结果即为别的模块暴漏出来的API
  3. 如果被require函数引入的模块中也包含依赖,那么依次加载这些依赖
  4. 如果引入模块失败,那么require函数应该报一个异常
  5. 模块通过变量exports来向往暴漏API,exports只能是一个对象,暴漏的API须作为此对象的属性。

此规范一出,立刻产生了良好的效果,由于其简单而直接,在nodejs中,这种模块化方案立刻被推广开了。

在这里考虑到有的人不会点击上面commonjs规范的链接,所以博主在这里贴上官方的例子:

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//math.js
exports.add = function() {
var sum = 0, i = 0, args = arguments, l = args.length;
while (i < l) {
sum += args[i++];
}
return sum;
};
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//increment.js
var add = require('math').add;
exports.increment = function(val) {
return add(val, 1);
};
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//program.js
var inc = require('increment').increment;
var a = 1;
inc(a); // 2

服务端向前端进军

Modules/1.0规范源于服务端,无法直接用于浏览器端,原因表现为:

  1. 外层没有function包裹,变量全暴漏在全局。如上面例子中increment.js中的add。

  2. 资源的加载方式与服务端完全不同。服务端require一个模块,直接就从硬盘或者内存中读取了,消耗的时间可以忽略。而浏览器则不同,需要从服务端来下载这个文件,然后运行里面的代码才能得到API,需要花费一个http请求,也就是说,require后面的一行代码,需要资源请求完成才能执行。

  3. 由于浏览器端是以插入
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