寫在前面
為什麼會出現CommonJS規範？
因為JavaScript本身並沒有模組的概念，不支援封閉的作用域和依賴管理，傳統的檔案引入方式又會汙染變數，甚至檔案引入的先後順序都會影響整個專案的執行。同時也沒有一個相對標準的檔案引入規範和包管理系統，這個時候CommonJS規範就出現了。
CommonJS規範的優點有哪些？
- 首先要說的就是它的封裝功能，模組化可以隱藏私有的屬性和方法，這樣不需要別人在重新造輪子。
- 第二就是它能夠封裝作用域，保證了名稱空間不會出現命名衝突的問題。
- 第三nodejs中npm包管理有20萬以上的包並且被全球的開發人員不斷更新維護，開發效率幾何倍增。
模組化的定義
下面就是本文的重頭戲部分了，通過手寫一個CommonJS規範,更加清晰和認識模組化的含義及如何實現的。另外本文中的示例程式碼需要在node.js環境中方可正常執行，否則將出現錯誤。事實上ES6已經出現了模組規範，如果使用ES6的模組規範是無需node.js環境的。因此，需要將commonJS規範和ES6的模組規範區分開來。
1.自執行函式
我們先寫一段簡單的程式碼，在node環境下執行，來看看commonJS是如何處理的：
(function (exports, require, module, __filename, __dirname) {});
複製程式碼我們不難發現，其實這是一個自執行函式，那麼為什麼要加上這樣一段看似多餘的程式碼吶，這就是我們說得CommonJS規範一個好處，它將要執行的函式封裝了起來，所有的變數和方法都可以理解為是私有的了，保證了名稱空間。
2.檔案匯出
前面我們已經瞭解到在node中，每個檔案都可以被看成是一個模組，那麼node中對於模組的匯出，都是使用的相同的方法module.exports。
var str='hello World';
module.exports=str;
複製程式碼####3.檔案匯入 為了方便的使用模組，我們可以使用require方法對模組進行匯入，類似於這樣：
var a=require('./a.js');
複製程式碼值的注意的是：在檔案引入的過程中，是否使用相對或者絕對路徑，如果
a.js前新增./或者../是證明是第三方模組，不寫絕對和相對路徑為內建模組，例如：fs。
分析commonJS規範原始碼
我們寫一個簡單的模組引入，通過斷點，分析它的程式碼，並以此為來完善我們自己的commonJS規範
Module._load
- assert方法用來進行斷言，那麼第一行程式碼的含義就是判斷一下這個路徑的引數path是否存在，如果不存在就報錯
- 同理第二行程式碼檢查路徑引數是不是一個字串格式，如果不是也報錯
- 第三返回一個函式
Module._load,從名字中可以看出這應該是一個載入的方法，此方法傳遞三個引數，第一個是路徑，第二個是this的指向，第三個是一個布林值，表示為是否為必要的。
Module._resolveFilename
斷點繼續執行，走到下一個方法Module._resolveFilename，這個方法是用來解析檔名稱的，將相對路徑解析成絕對路徑。
var filename = Module._resolveFilename(request, parent, isMain);
複製程式碼Module._cache
node中會對已經載入過的模組進行快取，供下次引入時候使用，這個方法就是：Module._cache
var cachedModule = Module._cache[filename];
複製程式碼new modal
沒有快取的時候，node會新建一個模組，用來存放這個正在載入的模組：
var module = new Module(filename, parent);
Module._cache[filename] = module;
複製程式碼tryModuleLoad
然後嘗試載入這個模組
tryModuleLoad(module, filename);
複製程式碼Module._extensions
然後繼續回到load方法中，執行下面的程式碼，對副檔名進行完善：
var extension = path.extname(filename) || '.js';
if (!Module._extensions[extension]) extension = '.js';
Module._extensions[extension](this, filename);
複製程式碼Module.wrap
有了檔名之後就就可以拿到對應的檔案內容，下面就對檔案內容進行處理，我們稱這個方法為檔案包裹方法：
var wrapper = Module.wrap(content);
複製程式碼進入這個方法之後你會看到我們熟悉的自執行函式，通過字串拼接的形式進行包裹。
手寫commonJS規範
初始化
首先得有一個方法或者類實現這樣一個規範，然後這個方法接受一個引數path（路徑）
let fs = require('fs');//檔案模組，用來讀取檔案
let path = require('path');//用來完善檔案路徑
let vm=require('vm');//將字串當作JavaScript執行
function req(path) {
}
function module() { //模組相關
}
複製程式碼Module._load
第一步載入，傳入引數路徑，進入到方法中會有一個Module._resolveFilename,用來解析檔名，我們的程式碼就變成了：
let fs = require('fs');//檔案模組，用來讀取檔案
let path = require('path');//用來完善檔案路徑
let vm=require('vm');//將字串當作JavaScript執行
function req(path) {
module._load(path);//嘗試載入模組
}
function module() { //模組相關
}
module._load = function (path) { //
let fileName=module._resolveFilename(path)//解析檔名
}
module._resolveFilename = function (path) {
}
複製程式碼在進入這個_resolveFilename方法的時候，傳入的引數可能沒有字尾，可能是一個相對路徑，繼續完善module._resolveFilename方法：
module._resolveFilename
我們利用正規表示式來對檔名字尾進行分析，這裡只考慮是js檔案還是json檔案，然後利用path模組完善檔案字尾
module._resolveFilename = function (p) {
if ((/\.js$|\.json$/).test(p)) {
// 以js或者json結尾的
return path.resolve(__dirname, p);
}else{
// 沒有後字尾 自動拼字尾
}
}
複製程式碼如果沒有檔案字尾名，我們需要補全字尾名，就呼叫了Module._extensions
Module._extensions
module._extensions = {
'.js':function (module) {},
'.json':function (module) {}
}
複製程式碼module._resolveFilename方法中對_extensions這個物件進行遍歷，然後將字尾名加上繼續嘗試，然後通過fs模組的accessSync方法對拼接好的路徑進行判斷，程式碼如下：
Module._resolveFilename = function (p) {
if((/\.js$|\.json$/).test(p)){
// 以js或者json結尾的
return path.resolve(__dirname, p);
}else{
// 沒有後字尾 自動拼字尾
let exts = Object.keys(Module._extensions);
let realPath;
for (let i = 0; i < exts.length; i++) {
let temp = path.resolve(__dirname, p + exts[i]);
try {
fs.accessSync(temp); // 存在的
realPath = temp
break;
} catch (e) {
}
}
if(!realPath){
throw new Error('module not exists');
}
return realPath
}
}
複製程式碼到現在我們已經可以拿到完整的絕對路徑和字尾名了，根據上面的分析，我們就要去快取中檢視是否有快取，如果有，就是用快取的，如果沒有，加入快取中。
Module._cache
首先去Module._cache這個物件中查詢是否有，如果有就直接返回模組中的exports，也就是cache.exports，如果沒有，就新建立一個模組。並將模組的絕對路徑作為module的id屬性
Module._cache = {};
Module._load = function (p) { // 相對路徑,可能這個檔案沒有字尾，嘗試加字尾
let filename = Module._resolveFilename(p); // 獲取到絕對路徑
let cache = Module._cache[filename];
if(cache){ // 第一次沒有快取 不會進來
}
let module = new Module(filename); // 沒有模組就建立模組
Module._cache[filename] = module;// 每個模組都有exports物件 {}
//嘗試載入模組
tryModuleLoad(module);
return module.exports
}
複製程式碼下面就開始嘗試載入這個模組，並將module.exports返回。
tryModuleLoad
通過模組的id我們可以很方便的拿到檔案的副檔名，然後利用path.extname方法來獲取檔案的副檔名，並呼叫對應副檔名下面的處理方法：
function tryModuleLoad(module){
let ext = path.extname(module.id);//副檔名
// 如果副檔名是js,呼叫js處理器.如果是json,呼叫json處理器
Module._extensions[ext](module);
}
複製程式碼完善Module._extensions
如果這個檔案是一個json檔案。因為讀檔案返回的是一個字串，所以要用JSON.parse轉換讀到的檔案，至此對於json檔案的引入就全部搞定了，所以要將module.exports賦值，這樣外面return才有內容。
如果是一個js檔案，用獲取到的絕對路徑也就是 module的id屬性進行檔案讀取，然後呼叫Module.wrap對檔案內容進行包裹，也就是加在對應的自執行函式，然後執行這個函式。
Module._extensions完善如下：
Module._extensions = {
'.js':function (module) {
let content = fs.readFileSync(module.id, 'utf8');
let funcStr = Module.wrap(content);
let fn = vm.runInThisContext(funcStr);
fn.call(module.exports,module.exports,req,module);
},
'.json':function (module) {
module.exports = JSON.parse(fs.readFileSync(module.id, 'utf8'));
}
}
複製程式碼Module.wrap
我們用倆個字串將檔案內容進行包裹並返回新的字串
Module.wrapper = [
"(function (exports, require, module, __filename, __dirname) {",
"})"
]
Module.wrap = function (script) {
return Module.wrapper[0] + script+ Module.wrapper[1];
}
複製程式碼小細節處理
到現在我們的程式碼已經基本完成了，但是現在出現的問題是每次require的程式碼都會被執行，我們希望的是有這個模組的時候要直接使用exports中的值，所以程式碼可以這樣完善：
if(cache){ // 第一次沒有快取 不會進來
return cache.exports;
}
複製程式碼寫在最後
上面的程式碼很多情況的處理我並沒有給出，比如path的處理等等。和真正的commonJS規範程式碼還是有很多不足的地方，但是我希望通過這樣的方式可以加深你對commonJS規範的理解和使用，特此說明。