NodeJs（一）：初识nodejs、模块化、CommonJS、ESModule等

目录

(一)Nodejs简介

1.nodejs是什么

2.nodejs架构

3.nodejs的应用场景

(二)准备工作

1.安装nodejs

2.nodejs版本管理工具

(三)nodejs的使用

1.node的输入

2.node的输出

3.其他的console方法

(四)全局对象

1.常见的全局对象

2.特殊的全局对象

3.global和window的区别 

(五)模块化***

1.什么是模块化

2.CommonJS

(1)CommonJS的广泛使用

(2)CommonJS在Node的使用

(3)CommonJS在Node实现的本质

(4)module.exports的本质

(5)require()查找模块的细节

(6)Node模块的加载过程

多次引入的模块加载

循环引入的模块加载顺序

3.ES Module

(1)es module的导入和导出

(2)导出（暴露）的三种方法 

(3)导入的三种方法

(4)import函数

import() 

import.meta

---

(一)Nodejs简介

1.nodejs是什么

nodejs是基于v8 JavaScript引擎的运行时环境

node基于v8引擎来执行js文件，但不仅仅只有v8引擎，也有额外的操作，如文件读写、网络IO、加密、压缩解压文件等操作

2.nodejs架构

node是用JS、C、C++语言编写的

编写的js代码会通过v8引擎，再经过nodejs的bindings，将任务放到Libuv的事件循环中

libuv：是使用C语言编写的库，提供了事件循环、文件系统读写、网络IO等内容

3.nodejs的应用场景

1. 目前前端开发的库都是以node包的形式进行管理
2. npm、yarn、pnpm工具成为前端开发使用最多的工具
3. 使用nodejs作为服务器开发、中间件、代理服务器
4. 大量项目需要借助nodejs完成前后端渲染的同构应用
5. 为项目编写脚本工具

(二)准备工作

1.安装nodejs

在中文网里安装node.js： Node.Js中文网

LTS版本：更加稳定，不会轻易改变版本（项目开发推荐）

current版本：最新版本，拥有新特性，不太稳定 

2.nodejs版本管理工具

当需要使用到多个版本的node且来回切换时，可以使用版本工具进行快速安装和切换

n或nvm：适用于Mac系统

nvm-windows：适用于windows系统 GitHub - coreybutler/nvm-windows: A node.js version management utility for Windows. Ironically written in Go.

nvm-windows的基本使用：

在github里下载：Releases · coreybutler/nvm-windows · GitHub

nvm list ----列出nvm管理的node版本

nvm install xx版本 ----下载xx版本

nvm use xx版本 ----切换为xx版本

nvm current ----展示当前使用的node版本

(三)nodejs的使用

1.node的输入

在控制台运行js文件：node xxx 

输出：console.log()

2.node的输出

输入：node xxx 变量 变量...

输入的变量会存储在全局对象process的argv数组里，这个数组存储有node的路径和运行的js文件的路径，以及输入的变量

 

因此可以通过process.argv获取输入的变量值 

argv是什么？

是argument vector的缩写，指传入的具体的参数

3.其他的console方法

console.clear()清空控制台

console.trace()打印函数的调用栈

更多在文档中查看：Console | Node.js v19 API

(四)全局对象

这些对象在所有模块中都可用：Global objects | Node.js v19 API

1.常见的全局对象

global：全局对象

process：process对象提供有关当前Node.js进程的信息和控制 Process | Node.js v19 API

console:对控制台的简单调试

定时器函数：

setTimeout()

setInterval()

setImmediate()：callback I/O事件之后的回调立即执行

setImmediate和setTimeout的执行顺序有区别，后续再x

process.nextTick()：添加到下一次tick队列中

2.特殊的全局对象

以下变量可能看起来是全局的，但实际上不是。它们只存在于模块的作用域中

详情见：CommonJS modules | Node.js v19 API

__dirname：当前文件所在的目录结构

__filename：当前目录+文件名称

exports、module、require()：在后面的模块化会着重讲到 

3.global和window的区别 

global对象是js运行时nodejs提供的全局对象，上文提到的process、console、定时器函数等都包含在global对象中；

window对象是浏览器的全局对象，里面也包含了console、定时器函数等；

但在浏览器里global相关的属性是不存在的，在node里window属性也是不存在的

因此使用全局属性globalThis可以解决该问题

globalThis - JavaScript | MDN

通过使用globalThis，你的代码将在 window 和非 window 上下文中工作，而无需编写额外的检查或测试。在大多数环境中，globalThis直接引用该环境的全局对象。但是，在浏览器中，内部使用代理来考虑iframe和跨 window 安全性。实际上，它并不会改变我们编写代码的方式。 

(五)模块化***

1.什么是模块化

• 模块化开发是将程序划分为一个个小的模块结构，在各自的模块中编写自己的逻辑结构，有自己的作用域，不会造成全局变量的污染。
• 在这个模块结构中，可以将自己的变量、函数、对象等导出给其他模块使用，也可以引入其他模块的变量、函数、对象等为自己所用。

在早期js开发中，对于怎么样导入导出没有具体的规范，大家自发的建立起CommonJS、amd/cmd等模块开发规范，直到ES6的ESModule给出了官方的模块化规范 

2.CommonJS

(1)CommonJS的广泛使用

• node是CommonJS在服务器端一个具有代表性的实现；
• Browserify是CommonJS在浏览器的一个实现；
• webpack打包工具具备对CommonJS的支持和转换

(2)CommonJS在Node的使用

nodejs的模块化是基于CommonJS的规范实现的

• Node.js 应用由模块组成，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。
• 模块中包括CommonJS规范的核心变量：module、exports、require

模块的导出

exports、module.exports 

const name = 'csq'
function sayHello() {console.log('hello');
}exports.name = name
exports.sayHello = sayHello

模块的导入

require()命令的基本功能是，读入并执行一个 js 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。

const a = require('./a')
// 解构赋值
// const {name,sayHello} = require('./a')console.log(a.name);
a.sayHello()

(3)CommonJS在Node实现的本质

require()通过引用赋值将另一模块的exports对象绑定在当前模块中

意思是：require获取到的对象和导出的对象指向同一个地址

在导入的模块中修改require获取到的对象，在导出模块的exports对象也会发生改变；反之，在导出模块的exports对象发生改变，那么在导入模块的require获取的对象也会发生改变。

在main.js中：
const a = require('./a')
console.log(a.name); // ‘csq’
// 2s后修改对象属性 对应导出的exports对象也会改变
setTimeout(() => {a.name = 'zkj'
}, 2000)在a.js中：
const name = 'csq'
setTimeout(() => {console.log(exports.name); // ‘zkj’
}, 3000);exports.name = name

(4)module.exports的本质

CommonJS中是没有module.exports的概念的，是依靠exports进行导出的。而在Node中为了实现模块的导出，使用的是Module类，每一个模块的实例也就是module，真正用于模块导出的是module.exports。因此exports只是指向了module.exports

如下图，require()导入的a和module.exports、exports都指向同一地址，因此对三者任意一个进行修改，其他的也都会改变 

在开发中，更加推荐的导出方法是：

// 推荐导出方法
module.exports = {name,sayHello
}

这种方法创建了一个新对象并将module.exports也指向了新的内存，exports对象也就没有了意义

因此，无论如何修改exports内的数据都不会影响到module.exports 

(5)require()查找模块的细节

情况一：require("内置模块名")：导入Node内置模块

如：path、http、fs等内置模块

情况二：require("路径")：导入自定义的模块

查找顺序：如"./xxx"，会先按照以下顺序查找当前目录有无该文件：

        1.xxx

        2.xxx.js

        3.xxx.json

        4.xxx.node

当这些文件都没有后，再将xxx作为一个目录，自动补全index文件，查找目录后有无index文件，没有就会报错

情况三：require("外部模块")：当require内不是路径也不是内置模块时，会查找当前路径的node_modules文件夹，再在文件夹内寻找有无该模块；若当前路径没有node_modules文件夹，就向上一级文件夹依次继续寻找

例如require("axios") 需要通过node i axios下载后才能在node_modules内找到 

(6)Node模块的加载过程

多次引入的模块加载

第一次加载某个模块时，Node.js 会缓存该模块。以后再加载该模块，就直接从缓存取出该模块的exports属性返回

const a = require('./a')
// 第一次加载某个模块时，Node.js 会缓存该模块。
// 以后再加载该模块，就直接从缓存取出该模块的 module.exports 属性返回
a.name = 'zkj'
const b = require('./a')console.log(b.name); // 'zkj'

由以上实例可证明，再次导入该模块，就不会再从该模块中重新加载了

原因：在module对象中有一个属性loaded默认为false，当导入后就会变为true，不会再被加载了

循环引入的模块加载顺序

当出现循环引入，如图

Node会按照图的深度优先算法进行遍历

即顺序：main ->aaa->ccc->ddd->eee->bbb 

3.ES Module

commonJS模块化适用于服务器端，而官方推出的ES Module是在浏览器端实现模块化的一个很好的方案

(1)es module的导入和导出

在浏览器中实现模块化，只需要在引入时 type=module即可

导入：import {xxx,yyy} from "xxx.js"

在main.js中：
// 在浏览器上使用模块化 导入时文件名后缀要写完整
import { name, sayHello } from "./a.js"
console.log(name); // ‘csq’
sayHello() // ‘hello’

注意：在浏览器使用esModule时要加上文件后缀js，否则查找不到对应文件

导出：export {xxx,yyy}

在a.js中：
let name = 'csq'
function sayHello() {console.log("hello");
}
export { name, sayHello }

注意：在浏览器使用ESModule必须开启一个服务端口打开对应html文件，否则会报错：不能通过本地下载js文件的方式解析，file协议前缀会被跨域策略阻止，必须使用http、https等协议前缀

在MDN上有解释：JavaScript 模块 - JavaScript | MDN

你需要注意本地测试——如果你通过本地加载 HTML 文件（比如一个 file:// 路径的文件），你将会遇到 CORS 错误，因为 JavaScript 模块安全性需要。你需要通过一个服务器来测试。 

(2)导出（暴露）的三种方法 

分别暴露

// 1.分别暴露
export let name = 'csq'
export function sayHello() {console.log("hello");
}

统一暴露

// 2.统一暴露
export { name, sayHello }

默认暴露

// 3.默认暴露 (只能暴露一个变量、方法或对象等)
export default {name:'csq',age:18
}

(3)导入的三种方法

// 1.导入方式1
import { name, sayHello } from "./a.js"// 2.导入方式2 全部导入
import * as a from "./a.js"// 3.默认暴露的导入
import sayHello from "./a.js";

注意：默认暴露的导入名字是自定义的，一般使用与导出相关的名字

(4)import函数

import和export命令只能在模块的顶层 

import命令会被 JavaScript 引擎静态分析，先于模块内的其他语句执行。若在if语句内写import语句，在编译时是不会被处理的，导致报语句错误，如下：

if(name){import { age } from "./b.js"; // 报错：导入声明只能在顶层使用
}

import() 

 ES2020 引入import()函数，支持动态加载模块

import("./xxx.js")函数返回一个promise对象

if (name) {import('./b.js').then(res => {console.log(res) // module对象console.log(res.age) // 18})
}

import()和require()一样都能实现动态加载模块，区别是：前者是异步加载，后者是同步加载

import.meta

开发者使用一个模块时，有时需要知道模板本身的一些信息（比如模块的路径）。ES2020 为 import 命令添加了一个元属性import.meta，返回当前模块的元信息。

import.meta只能在模块内部使用，如果在模块外部使用会报错

console.log(import.meta); // 在b.js中

 

(5)ESModule解析过程**

https://hacks.mozilla.org/2018/03/es-modules-a-cartoon-deep-dive/

构建：查找、下载并将所有文件解析为模块记录（Module record）

实例化：对模块记录进行实例化，分配内存空间，然后解析模块的导入和导出，将导出和导入都指向对应的内存地址

运行：运行代码，将实际的值填入对应的内存地址中