模块分类

node 模块分为两类：

  1. 系统模块
  • C/C++ 模块，也叫 built-in 内建模块，一般用于 native 模块调用，再 require 出去
  • native 模块，在开发中使用的 Node.js 的 http、buffer、fs 等，底层也是调用的内建模块 (C/C++)。
  1. 第三方模块 非 Node.js 自带的模块称为第三方模块，其实还分为路径形式的文件模块（以 .、..、/ 开头的）和自定义的模块（比如 express、koa 框架、moment.js 等）
  • javaScript 模块：例如 hello.js
  • json 模块：例如 hello.json
  • C/C++ 模块：编译之后扩展名为 .node 的模块，例如 hello.node

模块加载机制

在 Node.js 中模块加载一般会经历 3 个步骤：路径分析、文件定位、编译执行。

按照模块的分类，按照以下顺序进行优先加载：

  • 系统缓存：模块被执行之后会会进行缓存，首先是先进行缓存加载，判断缓存中是否有值。
  • 系统模块：也就是原生模块，这个优先级仅次于缓存加载，部分核心模块已经被编译成二进制，省略了 路径分析、文件定位，直接加载到了内存中，系统模块定义在 Node.js 源码的 lib 目录下，可以去查看。
  • 文件模块：优先加载 .、..、/ 开头的，如果文件没有加上扩展名，会依次按照 .js、.json、.node 进行扩展名补足尝试，那么在尝试的过程中也是以同步阻塞模式来判断文件是否存在，从性能优化的角度来看待，.json、.node最好还是加上文件的扩展名。
  • 目录做为模块：这种情况发生在文件模块加载过程中也没有找到，但是发现是一个目录的情况，这个时候会将这个目录当作一个 包 来处理，Node 这块采用了 Commonjs 规范，先会在项目根目录查找 package.json 文件，取出文件中定义的 main 属性 ("main": "lib/hello.js") 描述的入口文件进行加载，也没加载到，则会抛出默认错误: Error: Cannot find module ‘lib/hello.js’
  • node_modules 目录加载：对于系统模块、路径文件模块都找不到，Node.js 会从当前模块的父目录进行查找，直到系统的根目录

模块缓存在哪

Node.js 提供了 require.cache API 查看已缓存的模块，返回值为对象；

模块循环引用

// a.js
console.log('a模块start');

exports.test = 1;

undeclaredVariable = 'a模块未声明变量'

const b = require('./b');

exports.test2 = 2;
console.log('a模块加载完毕: b.test值：',b.test);

// b.js
console.log('b模块start');

exports.test = 2;

const a = require('./a');

console.log('undeclaredVariable: ', undeclaredVariable);

console.log('b模块加载完毕: a.test值：', a.test, a.test2);
  1. 假设有 a.js、b.js 两个模块相互引用，会有什么问题？是否为陷入死循环？看以下例子
  2. a 模块中的 undeclaredVariable 变量在 b.js 中是否会被打印？

控制台执行node a.js，查看输出结果：

a模块start
b模块start
undeclaredVariable:  a模块未声明变量
b模块加载完毕: a.test值： 1 undefined
a模块加载完毕: b.test值： 2

问题1，启动 a.js 的时候，会加载 b.js，那么在 b.js 中又加载了 a.js，但是此时 a.js 模块还没有执行完，返回的是一个 a.js 模块的 exports 对象 未完成的副本（a模块此时只解析到了 const b = require('./b'); 这行， 所以b模块只能拿到这行之前到处的内容） 给到 b.js 模块（因此是不会陷入死循环的）。然后 b.js 完成加载之后将 exports 对象提供给了 a.js 模块；

问题2，因为 undeclaredVariable 是一个未声明的变量，也就是一个挂在全局的变量，那么在其他地方当然是可以拿到的。

在执行代码之前，Node.js 会使用一个代码封装器进行封装，例如下面所示：

(function(exports, require, module, __filename, __dirname) {
// 模块的代码
});

对象引用关系考察

也许是面试考察最多的问题：module.exports 与 exports 的区别？

exports 相当于 module.exports 的快捷方式如下所示:

const exports = modules.exports;

但是要注意不能改变 exports 的指向，我们可以通过 exports.test = 'a' 这样来导出一个对象, 但是不能像下面示例直接赋值，这样会改变 exports 的指向

// 错误的写法 将会得到 undefined
exports = {
  'a': 1,
  'b': 2
}

// 正确的写法
modules.exports = {
  'a': 1,
  'b': 2
}

更好的理解之间的关系，可以参考 JavaScript中的对象引用