seajs 源码解读

seajs 简单介绍

seajs是前端应用模块化开发的一种很好的解决方案。对于多人协作开发的、复杂庞大的前端项目尤其有用。简单的介绍不多说，大家可以到seajs的官网seajs.org参看介绍。本文主要简单地解读一下seajs的源码和模块化原理。如果有描述不实的地方，希望大家指正和交流。
注：本文的解析是基于seajs的2.2.1版本。

目录结构

解压seajs之后的src目录结构如下：

intro.js             -- 全局闭包头部
sea.js               -- 基本命名空间

util-lang.js         -- 语言增强
util-events.js       -- 简易事件机制
util-path.js         -- 路径处理
util-request.js      -- HTTP 请求
util-deps.js         -- 依赖提取

module.js            -- 核心代码
config.js            -- 配置
outro.js             -- 全局闭包尾部

src目录存放主要的seajs源代码。各个文件的作用也如上面所示。其中，module.js是这次源码解读的核心，但我也会顺带介绍一下其他文件的作用的。
sea.js对代码比较简单，其实就是声明一下全局的seajs命名空间。
intro.js和outro.js则是我们熟悉的匿名函数包裹基本代码的方式，只是这里比较特别的是，这段匿名函数被拆分成intro.js和outro.js两个文件。这样的做法主要是方便调试，在调试的环境下，不引用intro.js和outro.js即可以直接在全局里暴露seajs内部的接口，调试起来比较方便。intro.js和outro.js合并起来的代码如下：

(function(global, undefined) {
    if (global.seajs) {
      return
    }
    // ....
})(this);

其他文件的用途就不一一重复叙述了，看列表即可。

页面如何动态加载js文件

在解析seajs的源码和原理之前，让我们来回忆一下，在没有seajs或者requirejs的情况下，最原始的动态脚本加载方法是怎样的。方法很简单：其实就是创建一个script的标签，设置了src为你想要加载的脚本url，把script标签append到Dom里去就想了，so easy！没错，绝大部分模块加载js库的原理都是如此。

var script = document.createElement('script');
script.setAttribute('src', 'example.js');
script.onload = function() {
    console.log("script loaded!");
};
document.body.appendChild(script);

上述代码即可以完成一次简单的动态脚本加载。然而，seajs真正的核心在于处理模块依赖的问题。在前端JS开发领域，尤其是复杂的web应用，模块依赖问题一直是令人头疼的问题。
很简单的道理，例如A、B、C、D四个模块对应于A.js、B.js、C.js、D.js四个文件。他们之间的依赖关系例如以下：

• A 依赖 B
• B 依赖 C和D

问题在于，如何找出模块里的依赖关系，如何确保A在运行前已经加载了B等等。这些都是前端模块化和模块依赖需要解决的问题。

模块化实现思路

seajs的模块化实现原理，说简单其实不简单，说复杂其实也不是很复杂。主要思路可以用下面这一段代码来说明：

Module.define = function (id, deps, factory) {
    // 获取代码中声明的依赖关系
    deps = parseDependencies(factory.toString());
    // 保存
    Module.save();
    // 匹配到url
    var url = Module.resolve(id);
    // 加载脚本
    script.url = url;
    loadScript();
    // 执行factory并保存模块的引用
    ...
};

获取代码中声明的依赖

首先我们来看看如何获取代码中声明需要依赖的模块。一般情况下，seajs中同步加载模块的写法是类似这样的：

define('scripts/a', function(require, exports, module) {
    var factory = function() {
        var moduleB = require('scripts/b');
        ...
    };
    module.exports = factory;
});

那么需要获取依赖的信息，我们可以借助Function的toString方法，一个函数的toString方法是会返回函数本身的代码的（对于JavaScript自身的函数，会返回[native code]）。只需要正则表达式来匹配require关键词后面的引用关系即可。所以seajs中函数parseDependencies的写法就像这样（这一部分代码在util-deps.js）：

var SLASH_RE = /\\\\/g
var REQUIRE_RE = /"(?:\\"|[^"])*"|'(?:\\'|[^'])*'|\/\*[\S\s]*?\*\/|\/(?:\\\/|[^\/\r\n])+\/(?=[^\/])|\/\/.*|\.\s*require|(?:^|[^$])\brequire\s*\(\s*(["'])(.+?)\1\s*\)/g
function parseDependencies(code) {
  var ret = []
  code.replace(SLASH_RE, "")
        // 匹配require关键词，找出依赖关系
      .replace(REQUIRE_RE, function(m, m1, m2) {
        if (m2) {
          ret.push(m2)
        }
      })
  return ret
}

通过id来匹配脚本的url地址

然后找出代码中声明的依赖id，通过id来匹配正确的脚本url地址。这一部分的代码在util-path.js

function id2Uri(id, refUri) {
  if (!id) return ""

  id = parseAlias(id)
  id = parsePaths(id)
  id = parseVars(id)
  id = normalize(id)

  var uri = addBase(id, refUri)
  uri = parseMap(uri)

  return uri
}

这里有个特别的地方，类似require('a/b/c')这样的写法，seajs是如何知道脚本地址的绝对路径的呢？道理很简单，就是通过seajs自己往dom里添加的id为'seajsnode'的script节点或者是当前html中最后一个script节点，通过这些节点的src属性获取脚本的绝对路径。

模块加载过程

让我们把目光移回到核心的module.js中。seajs为模块的加载过程定义了6种状态。

var STATUS = Module.STATUS = {
  // 1 - The `module.uri` is being fetched
  FETCHING: 1,
  // 2 - The meta data has been saved to cachedMods
  SAVED: 2,
  // 3 - The `module.dependencies` are being loaded
  LOADING: 3,
  // 4 - The module are ready to execute
  LOADED: 4,
  // 5 - The module is being executed
  EXECUTING: 5,
  // 6 - The `module.exports` is available
  EXECUTED: 6
}

也就是：
* FETCHING 开始加载当前模块
* SAVED 当前模块加载完成并保存模块数据
* LOADING 开始加载依赖的模块
* LOADED 依赖模块已经加载完成
* EXECUTING 当前模块执行中
* EXECUTED 当前模块执行完成

其实这一加载执行过程并非线性的，当前模块在加载所依赖的模块的是，所依赖的模块同样也需要进行这一过程，直到所有的依赖都加载执行完毕，当前模块才开始执行。

在module.js中seajs中的一些方法说明了上述整个流程。

• Module.use 构造一个没有factory的模块，开始整个加载流程，状态初始化为FETCHING到SAVED；
• Module.prototype.load 通过load方法，开始加载子模块，状态由SAVED到LOADING；
• Module.prototype.onload 当子模块都加载完成后都会调用onload方法，状态由LOADING到LOADED；
• Module.prototype.exec 加载过程都结束了，开始执行模块，状态由EXECUTING到EXECUTED；

这里每个方法的详细过程就不一一解析，有兴趣的同学可以去看源码。
实际上，seajs会对加载过的模块保存一份引用在cachedMods中，在require的时候会先调用缓存中的模块。

seajs.require = function(id) {
  var mod = Module.get(Module.resolve(id))
  if (mod.status < STATUS.EXECUTING) {
    mod.onload()
    mod.exec()
  }
  return mod.exports
}
Module.get = function(uri, deps) {
  return cachedMods[uri] || (cachedMods[uri] = new Module(uri, deps))
}

总结

前端模块化一直是前端开发中比较重要的一点。前端开发相对其他语言来说比较特殊，尤其是对应大型Web项目的前端代码，如何简洁优雅地划分模块，如何管理这些模块的依赖问题，这些都需要花一定的时间去认识和探讨。因此，Common.js(致力于设计、规划并标准化 JavaScript API)的诞生开启了“ JavaScript 模块化的时代”。前端领域的模块化方案，像requireJS、SeaJS等都是Common.js的实践者，对我们规划前端的代码很有帮助。然而，问题其实还有很多，seajs依然未能完全满足前端模块化开发，在性能问题、打包部署等方法还有着不足，不过技术的未来总在进步，相信以后会有更好的解决方法。

参考

http://island205.github.io/HelloSea.js/
http://seajs.org/docs/#docs
http://chuansongme.com/account/wtp-notes