詳解JavaScript模組化開發

什麼是模組化開發？

前端開發中，起初只要在script標籤中嵌入幾十上百行程式碼就能實現一些基本的互動效果，後來js得到重視，應用也廣泛起來了，jQuery，Ajax，Node.Js，MVC，MVVM等的助力也使得前端開發得到重視，也使得前端專案越來越複雜，然而，JavaScript卻沒有為組織程式碼提供任何明顯幫助，甚至沒有類的概念，更不用說模組（module）了，那麼什麼是模組呢？

一個模組就是實現特定功能的檔案，有了模組，我們就可以更方便地使用別人的程式碼，想要什麼功能，就載入什麼模組。模組開發需要遵循一定的規範，否則就都亂套了。

根據AMD規範，我們可以使用define定義模組，使用require呼叫模組。

目前，通行的js模組規範主要有兩種：CommonJS和AMD。

AMD規範

AMD 即Asynchronous Module Definition，中文名是“非同步模組定義”的意思。它是一個在瀏覽器端模組化開發的規範，伺服器端的規範是CommonJS

模組將被非同步載入，模組載入不影響後面語句的執行。所有依賴某些模組的語句均放置在回撥函式中。

AMD 是 RequireJS 在推廣過程中對模組定義的規範化的產出。

define() 函式

AMD規範只定義了一個函式 define，它是全域性變數。函式的描述為：

define(id?, dependencies?, factory);

引數說明：

id：指定義中模組的名字，可選；如果沒有提供該引數，模組的名字應該預設為模組載入器請求的指定指令碼的名字。如果提供了該引數，模組名必須是“頂級”的和絕對的（不允許相對名字）。

依賴dependencies：是一個當前模組依賴的，已被模組定義的模組標識的陣列字面量。
依賴引數是可選的，如果忽略此引數，它應該預設為["require", "exports", "module"]。然而，如果工廠方法的長度屬性小於3，載入器會選擇以函式的長度屬性指定的引數個數呼叫工廠方法。

工廠方法factory，模組初始化要執行的函式或物件。如果為函式，它應該只被執行一次。如果是物件，此物件應該為模組的輸出值。

模組名的格式

模組名用來唯一標識定義中模組，它們同樣在依賴性陣列中使用：

模組名是用正斜槓分割的有意義單詞的字串
單詞須為駝峰形式，或者"."，".."
模組名不允許副檔名的形式，如“.js”
模組名可以為 "相對的" 或 "頂級的"。如果首字元為“.”或“..”則為相對的模組名
頂級的模組名從根名稱空間的概念模組解析
相對的模組名從 "require" 書寫和呼叫的模組解析

使用 require 和 exports

建立一個名為"alpha"的模組，使用了require，exports，和名為"beta"的模組:

 define("alpha", ["require", "exports", "beta"], function (require, exports, beta) {
       exports.verb = function() {
           return beta.verb();
           //Or:
           return require("beta").verb();
       }
   });

require API 介紹： https://github.com/amdjs/amdjs-api/wiki/require

AMD規範中文版：https://github.com/amdjs/amdjs-api/wiki/AMD-(%E4%B8%AD%E6%96%87%E7%89%88)

目前，實現AMD的庫有RequireJS 、curl 、Dojo 、Nodules 等。

CommonJS規範

CommonJS是伺服器端模組的規範，Node.js採用了這個規範。Node.JS首先採用了js模組化的概念。

根據CommonJS規範，一個單獨的檔案就是一個模組。每一個模組都是一個單獨的作用域，也就是說，在該模組內部定義的變數，無法被其他模組讀取，除非定義為global物件的屬性。

輸出模組變數的最好方法是使用module.exports物件。

var i = 1;
var max = 30;

module.exports = function () {
  for (i -= 1; i++ < max; ) {
    console.log(i);
  }
  max *= 1.1;
};

上面程式碼通過module.exports物件，定義了一個函式，該函式就是模組外部與內部通訊的橋樑。

載入模組使用require方法，該方法讀取一個檔案並執行，最後返回檔案內部的module.exports物件。

CommonJS 規範：http://javascript.ruanyifeng.com/nodejs/commonjs.html

RequireJS和SeaJS

RequireJS由James Burke建立，他也是AMD規範的創始人。

define方法用於定義模組，RequireJS要求每個模組放在一個單獨的檔案裡。

RequireJS 和 Sea.js 都是模組載入器，倡導模組化開發理念，核心價值是讓 JavaScript 的模組化開發變得簡單自然。

SeaJS與RequireJS最大的區別:

SeaJS對模組的態度是懶執行, 而RequireJS對模組的態度是預執行

不明白？看這篇圖文並茂的文章吧：http://www.douban.com/note/283566440/

RequireJS API:http://www.requirejs.cn/docs/api.html

RequireJS的用法：http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/11/require_js.html

為什麼要用requireJS

試想一下，如果一個網頁有很多的js檔案，那麼瀏覽器在下載該頁面的時候會先載入js檔案，從而停止了網頁的渲染，如果檔案越多，瀏覽器可能失去響應。其次，要保證js檔案的依賴性，依賴性最大的模組（檔案）要放在最後載入，當依賴關係很複雜的時候，程式碼的編寫和維護都會變得困難。

RequireJS就是為了解決這兩個問題而誕生的：

（1）實現js檔案的非同步載入，避免網頁失去響應；
（2）管理模組之間的依賴性，便於程式碼的編寫和維護。

RequireJS檔案下載：http://www.requirejs.cn/docs/download.html

AMD和CMD

CMD（Common Module Definition） 通用模組定義。該規範明確了模組的基本書寫格式和基本互動規則。該規範是在國內發展出來的。AMD是依賴關係前置，CMD是按需載入。

在 CMD 規範中，一個模組就是一個檔案。程式碼的書寫格式如下：

define(factory);

factory 為函式時，表示是模組的構造方法。執行該構造方法，可以得到模組向外提供的介面。factory 方法在執行時，預設會傳入三個引數：require、exports 和 module：

define(function(require, exports, module) {

  // 模組程式碼

});

require是可以把其他模組匯入進來的一個引數，而export是可以把模組內的一些屬性和方法匯出的。

CMD規範地址：https://github.com/seajs/seajs/issues/242

AMD 是 RequireJS 在推廣過程中對模組定義的規範化產出。
CMD 是 SeaJS 在推廣過程中對模組定義的規範化產出。

對於依賴的模組，AMD 是提前執行，CMD 是延遲執行。

AMD:提前執行（非同步載入：依賴先執行）+延遲執行
CMD:延遲執行（執行到需載入，根據順序執行）

CMD 推崇依賴就近，AMD 推崇依賴前置。看如下程式碼：

// CMD
define(function(require, exports, module) {
var a = require('./a')
a.doSomething()
// 此處略去 100 行
var b = require('./b') // 依賴可以就近書寫
b.doSomething()
// ... 
})

// AMD 預設推薦的是
define(['./a', './b'], function(a, b) { // 依賴必須一開始就寫好
a.doSomething()
// 此處略去 100 行
b.doSomething()
...
}) 

另外一個區別是：

AMD:API根據使用範圍有區別，但使用同一個api介面
CMD:每個API的職責單一

AMD的優點是：非同步並行載入，在AMD的規範下，同時非同步載入是不會產生錯誤的。
CMD的機制則不同，這種載入方式會產生錯誤，如果能規範化模組內容形式，也可以

jquery1.7以上版本會自動模組化，支援AMD模式：主要是使用define函式，sea.js雖然是CommonJS規範，但卻使用了define來定義模組
所以jQuery已經自動模組化了

seajs.config({

'base':'/',

'alias':{

    'jquery':'jquery.js'//定義jQuery檔案

}
});

define函式和AMD的define類似：

define(function(require, exports, module{

     //先要載入jQuery的模組

     var $ = require('jquery');

     //然後將jQuery物件傳給外掛模組

     require('./cookie')($);

     //開始使用 $.cookie方法

});

sea.js如何使用？

• 引入sea.js的庫

• 如何變成模組？

  • define

• 3.如何呼叫模組？

       -exports
       -sea.js.use

• 4.如何依賴模組？

       -require
  
  <script type="text/javascript">
         define(function (require,exports,module) {
             //exports : 對外的介面
             //requires : 依賴的介面
             require('./test.js');//如果地址是一個模組的話，那麼require的返回值就是模組中的exports
         })

  </script>

sea.js 開發例項

 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>滑鼠拖拽的模組化開發實踐</title>
<style type="text/css">
#div1{ width:200px; height:200px; background:black; position:absolute; display:none;}
#div2{ width:30px; height:30px; background:yellow; position:absolute; bottom:0; right:0;}
#div3{ width:100px; height:100px; background:blue; position:absolute; right:0; top:0;}
</style>
<script type="text/javascript" src="./sea.js"></script>
<script type="text/javascript">
    
//A同事 ：
seajs.use('./main.js');
    
</script>
</head>

<body>
<input type="button" value="確定" id="input1" />
<div id="div1">
    <div id="div2"></div>
</div>
<div id="div3"></div>
</body>
</html>

A同事

//A同事寫的main.js:

define(function (require,exports,module) {
    var oInput = document.getElementById('input1');
    var oDiv1 = document.getElementById('div1');
    var oDiv2 = document.getElementById('div2');
    var oDiv3 = document.getElementById('div3');

    require('./drag.js').drag(oDiv3);
    oInput.onclick = function () {
        oDiv1.style.display = 'block';
        require('./scale.js').scale(oDiv1,oDiv2);

        require.async('./scale.js', function (ex) {
            ex.scale(oDiv1,oDiv2);
        })
    }
});

B同事

//B同事寫的drag.js:

define(function(require,exports,module){
    
    function drag(obj){
        var disX = 0;
        var disY = 0;
        obj.onmousedown = function(ev){
            var ev = ev || window.event;
            disX = ev.clientX - obj.offsetLeft;
            disY = ev.clientY - obj.offsetTop;
            
            document.onmousemove = function(ev){
                var ev = ev || window.event;


                 var L = require('./range.js').range(ev.clientX - disX , document.documentElement.clientWidth - obj.offsetWidth , 0 );
                 var T = require('./range.js').range(ev.clientY - disY , document.documentElement.clientHeight - obj.offsetHeight , 0 );

                
                obj.style.left = L + 'px';
                obj.style.top = T + 'px';
            };
            document.onmouseup = function(){
                document.onmousemove = null;
                document.onmouseup = null;
            };
            return false;
        };
    }
    
    exports.drag = drag;//對外提供介面
    
});

C同事

//C同事寫的scale.js:

define(function(require,exports,module){
    
    
    function scale(obj1,obj2){
        var disX = 0;
        var disY = 0;
        var disW = 0;
        var disH = 0;
        
        obj2.onmousedown = function(ev){
            var ev = ev || window.event;
            disX = ev.clientX;
            disY = ev.clientY;
            disW = obj1.offsetWidth;
            disH = obj1.offsetHeight;
            
            document.onmousemove = function(ev){
                var ev = ev || window.event;
                
                var W = require('./range.js').range(ev.clientX - disX + disW , 500 , 100);
                var H = require('./range.js').range(ev.clientY - disY + disH , 500 , 100);
                
                obj1.style.width = W + 'px';
                obj1.style.height = H + 'px';
            };
            document.onmouseup = function(){
                document.onmousemove = null;
                document.onmouseup = null;
            };
            return false;
        };
        
    }
    
    exports.scale = scale;
    
});

D同事

// D同事的range.js--限定拖拽範圍

    define(function(require,exports,module){
        
        function range(iNum,iMax,iMin){
            
            if( iNum > iMax ){
                return iMax;
            }
            else if( iNum < iMin ){
                return iMin;
            }
            else{
                return iNum;
            }
            
        }
        
        exports.range = range;
        
    });

requirejs開發例項

require.config是用來定義別名的，在paths屬性下配置別名。然後通過requirejs(引數一，引數二)；引數一是陣列，傳入我們需要引用的模組名，第二個引數是個回撥函式，回撥函式傳入一個變數，代替剛才所引入的模組。

main.js檔案

//別名配置
requirejs.config({
    paths: {
        jquery: 'jquery.min' //可以省略.js
    }
});
//引入模組，用變數$表示jquery模組
requirejs(['jquery'], function ($) {
    $('body').css('background-color','red');
});

引入模組也可以只寫require()。requirejs通過define()定義模組，定義的引數上同。在此模組內的方法和變數外部是無法訪問的，只有通過return返回才行.

define 模組

define(['jquery'], function ($) {//引入jQuery模組
    return {
        add: function(x,y){
            return x + y;
        }
    };
});

將該模組命名為math.js儲存。

main.js引入模組方法

require(['jquery','math'], function ($,math) {
    console.log(math.add(10,100));//110
});

沒有依賴

如果定義的模組不依賴其他模組，則可以：

define(function () {

    return {
        name: "trigkit4",
        age: "21"
    }
});

AMD推薦的風格通過返回一個物件做為模組物件，CommonJS的風格通過對module.exports或exports的屬性賦值來達到暴露模組物件的目的。