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ES6模块与CommonJS模块的差异

ES6 模块与 CommonJS 模块完全不同
它们有三个重大差异

  • CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝,ES6 模块输出的是值的引用
  • CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口
  • CommonJS 模块的 require() 是同步加载模块,ES6 模块的 import 命令是异步加载,有一个独立的模块依赖的解析阶段
    第二个差异是 CommonJS 加载的是一个对象(即 module.exports 属性),该对象只有在脚本运行完才会生成,而 ES6 模块不是对象,它的对外接口只是一种静态定义,在代码静态解析阶段就会生成。

CommonJS 模块是 Node.js 专用的,语法上面,与 ES6 模块最明显的差异是,CommonJS 模块使用 require()module.exports ,ES6 模块使用 importexport

ES6 中 module 的语法

ES6 模块的设计思想是尽量的静态化,使得编译时就能确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量。
ES6模块不是对象,而是通过 export 命令显式指定输出的代码,再通过 import 命令输入。

export 命令

模块功能主要由两个命令构成:exportimportexport 命令用于规定模块的对外接口,import 命令用于输入其他模块提供的功能。
一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量,外部无法获取。如果希望外部能够读取模块内部的某个变量,就必须使用 export 关键字输出该变量。

export 输出变量

// export.js
let firstName = 'Mark'
let lastName = 'Dave'

export { firstName, lastName }

上面代码在 export 命令后面,使用大括号指定所要输出的一组变量。

export 输出函数或类

export 命令除了输出变量,还可以输出函数或类(class)

export function multiply(x, y) {
    return x * y
}

上面代码对外输出一个函数 `multiply

export使用as重命名

通常情况下,export 输出的变量是本来的名字,但是可以使用 as 关键字重命名

function fun1() { ... }
function fun2() { ... }

export {
    fun1 as streamFun1,
    fun2 as streamFun2,
    fun2 as streamLatestFun 
}

上面代码使用 as 关键字,重命名了函数 fun1fun2 的对外接口,重命名后,fun2 可以用不同的名字输出两次

export 规定的对外接口,必须与模块内部的变量一一对应

export 命令规定的是对外的接口,必须与模块内部的变量建立一一对应关系

// 报错
export 1;

// 报错
let m = 1
export m;

上面两种写法都会报错,因为没有提供对外的接口。第一种写法直接输出1,第二种写法通过变量 m,还是直接输出1,1只是一个值,不是接口。正确的写法如下:

// 写法1
export let m = 1;

// 写法2
let m = 1
export { m }

// 写法3
let n = 2
export { n as m }

上面三种写法都是正确的,规定了对外的接口 m。其他脚本可以通过这个接口,取到值 1.它们的实质是,在接口名和模块内部变量之间,建立了一一对应的关系。

同样,functionclass 的输出,也必须同样遵守这样的写法

// 报错
function f() {}
export f

// 正确
function f() {}
export { f }

// 正确
export function f() {}

export可以出现在模块的任何位置,只要处于模块顶层就可以

export 命令可以出现在模块的任何位置,只要处于模块顶层就可以。如果处于块级作用域内,就会报错

function foo() {
    export default 'bar' // SyntaxError
}
foo()

上面代码中,export 语句放在函数之中,结果报错

export default 命令

使用 import 命令的时候,用户需要知道所要加载的变量名或函数名,否则无法加载。但是,用户肯定希望快速上手,未必愿意阅读文档,去了解模块有哪些属性和方法。
为了给用户提供方便,让它们不用阅读文档就能加载模块,就要用到 export default 命令,为模块指定默认输出。

// export-default.js
export default function() {
    console.log('foo')
}

上面代码是一个模块文件 export-default.js ,它默认输出是一个函数。
其他模块加载该模块时,import 命令可以为该匿名函数指定任意名字。

// import-default.js
import customName from './export-default'
customName()

上面代码的 import 命令,可以用任意名称指向 export-default.js 输出的方法,这时就不需要知道原模块输出的函数名。需要注意的是,这时 import 命令后面,不使用大括号。
export default 命令用在非匿名函数前,也是可以的

export default function foo() {
    console.log('foo')
}

// 或者写成
function foo() {
    console.log('foo')
}
export default foo

上面代码中,foo 函数的函数名 foo ,在模块外部是无效的。加载的时候,视同匿名函数加载。
下面比较一下默认输出和正常输出:

// 第一组
export default function crc32() {}

import crc32 from 'crc32'

// 第二组
export function crc32() {}

import { crc32 } from 'crc32'

上面两组写法,第一组是使用 export default 时,对应的 import 语句不需要使用大括号;第二组是不使用 export default 时,对应的 import 语句需要使用大括号。

export default 命令用于指定模块的默认输出。显然,一个模块只能有一个默认输出,因此 export default 命令只能使用一次。所以,import 命令后面才不用加大括号,因为只可能唯一对应 export default 命令。
本质上,export default 就是输出一个叫做 default 的变量或方法,然后系统允许你为它取任意名字。所以,下面的写法是有效的。

// module.js
function add(x, y) {
    return x + y
}
export { add as default }
// 等同于
export default add

// main.js
import { default as foo } from 'modules'
// 等同于
import foo from 'modules'

正是因为 export default 命令其实只是输出一个叫做 default 的变量,所以它后面不能跟变量声明语句。

// 正确
export let a = 1

// 正确
let a = 1
export default a

// 错误
export default let a = 1

上面代码中,export default a 的含义是将变量 a 的值赋值给变量 default。所以,最后一种写法会报错。
同样地,因为 export default 命令的本质是将后面的值,赋给 default 变量,所以可以直接将一根值写在 rcport default 之后

// 正确
export default 42

// 报错
export 42

如果想在一条 import 语句中,同时输入默认方法和其他接口,可以写成下面这样

import _, { each, forEach } from 'lodash'

export default 也可以用来输出类

// MyClass.js
export default class { ... }

// main.js
import MyClass from 'MyClass'
let o = new MyClass()

import 命令

使用 export 命令定义了模块的对外接口后,其他 js 文件就可以通过 import 命令加载这个模块。

// import.js
import { firstName, lastName } from './export.js'

function setName(element) {
    element.textContent = firstName + ' ' + lastName
}

上面代码的 import 命令,用于加载 export.js 文件,并从中输入变量。import 命令接受一对大括号,里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名,必须与被导入模块 export.js 对外借款的名称相同

import 使用 as 重命名变量

如果想为输入的变量重新取一个名字,import 命令要使用 as 关键字,将输入的变量重命名。

import { lastName } as surname from './export.js'

import`命令输入的变量都是只读的

import 命令输入的变量都是只读的,,因为它的本质是输入接口。也就是说,不允许在加载模块的脚本里面,改写接口。

import { a } from './xxx.js
a = {} // Syntax Error: 'a' is read-only

上面代码中,脚本加载了变量 a,对其重新赋值就会报错,因为 a 是一个只读的接口,但是,如果 a 是一个对象,改写 a 的属性是允许的

import { a } from './xxx.js'

a.foo = 'hello' // 合法操作

上面代码中,a 的属性可以改写成功,并且其他模块也可以读到改写后的值,不过,这种写法很难查错,建议凡是输入的变量,丢完全当做只读,不要轻易改变它的属性。

import 后面的 from 指定模块文件的位置,可以是相对路径,也可以是绝对路径。如果不带有路径,只是一个模块名,那么必须有配置文件,告诉 javascript 引擎该模块的位置。

import 具有提升效果

import 命令具有提升效果,会提升到整个模块的头部,首先执行

foo()

import { foo } from 'my_module'

上面的代码不会报错,因为 import 的执行早于 foo 的调用。这种行为的本质是,import 命令是编译阶段执行的,在代码运行之前。

import 是静态执行,不能使用表达式和变量

由于 import 是静态执行,所以不能使用表达式和变量,这些只有在运行时才能得到结果的语法结构

// 报错
import { 'f' + 'oo' } from ''my_module

// 报错
let module = 'my_module'
import { foo } from module

// 报错
if (x === 1) {
    import { foo } from 'module1'
} else {
    import { foo } from 'module2'
}

上面三种写法都会报错,因为它们用到了表达式、变量和 if 结构。在静态分析阶段,这些语法是没法得到值的。
最后,import 语句会执行所加载的模块,因此可以有下面的写法:

import 'lodash'

上面代码仅仅执行 lodash 模块,但是不输入任何值。
如果多次重复执行同一句 import 语句,那么只会执行一次,而不会执行多次。

import 'lodash'
import 'lodash'

上面代码加载了两次 lodash,但是只会执行一次

import { foo } from 'my_module'
import { bar } from 'my_module'

// 等同于
import { foo, bar } from 'my_module'

上面代码中,虽然 foobar 在两个语句中加载,但是它们对应的是同一个 my_module 模块,也就是说,import 语句是singleton 模式。

模块的整体加载

除了指定加载某个输出值,还可以使用整体加载,即用星号(*)指定一个对象,所有输出值都加载在这个对象上。
例如,下面是一个 circle.js 文件,它输出两个方法 areacircum

// circle.js
export function area(radius) {
    return Math.PI * radius * radius
}
export function circum(radius) {
    return @ * Math.PI * radius
}

现在,加载这个模块

// main.js
import {area, circum} from './circle'

console.log(area(4))
console.log(circum(14))

上面写法是逐一指定要加载的方法,整体加载的写法如下。

import * as circle from './circle'

console.log(circle.area(4))
console.log(circle.circum(14))

注意:模块整体加载所在的那个对象(上例是 circle),应该是可以静态分析的,所以不允许运行时改变。下面的写法都是不允许的。

import * as circle from './circle'

// 下面两行都是不允许的
circle.foo = 'hello'
circle.area = function () {}

export 和 import 的复合写法

如果在一根模块之中,先输入后输出同一个模块,import 语句可以与 export 语句写在一起。

export { foo, bar } from 'my_module'

// 可以简单理解为
import { foo, bar } from 'my_module'
export { foo, bar }

上面代码中,exportimport 语句可以结合在一起,写成一行。但需要注意的是,写成一行以后,foobar 实际上并没有被导入当前模块,只是相当于对外转发了这两个接口,导致当前模块不能直接使用 foobar
模块的接口改名和整体输出,也可以采用这种写法

// 接口改名
export { foo as myFoo } from 'my_module'

// 整体输出
export * from 'my_module'

默认接口的写法如下:

export { default } from 'foo'

具名接口改为默认接口的写法如下

export { es6 as default } from './someModule'

// 等同于
import { es6 } from './someModule'
export default es6

同样的,默认接口也可以改名为具名接口

export { default as es6 } from './someModule'

import()

importexport 命令只能在模块的顶层,不能在代码块之中(比如,在 if 代码块之中,或在函数之中)
ES2020提案引入 import() 函数,支持动态加载模块

import(specifier)

上面代码中,import 函数的参数 specifier,指定所要加载的模块的位置,import 命令能够接受上面参数,import() 函数就能接受上面参数,两者区别主要是后者为动态加载。
import() 返回一个 Promise 对象。如

const main = document.querySelector('main');

import(`./section-modules/${someVariable}.js`)
  .then(module => {
    module.loadPageInto(main);
  })
  .catch(err => {
    main.textContent = err.message;
  });

import() 函数可以用在任何地方,不仅仅是模块,非模块的脚本也可以使用。它是运行时执行,也就是说,什么时候运行到这一句,就会加载指定的模块。另外,import() 函数与所加载的模块没有静态连接关系,这点也是与 import 语句不相同。import() 类似于 Node 的 require 方法,区别主要是前者是异步加载,后者是同步加载。

适用场合

按需加载

import() 可以在需要的时候,再加载某个模块

button.addEventListener('click', event => {
  import('./dialogBox.js')
  .then(dialogBox => {
    dialogBox.open();
  })
  .catch(error => {
    /* Error handling */
  })
});

上面代码中,import() 方法放在 click 事件的监听函数中,只有用户点击了按钮,才会加载这个模块。

条件加载

import() 可以放在 if 代码块,根据不同的情况,加载不同的模块

if (condition) {
  import('moduleA').then(...);
} else {
  import('moduleB').then(...);
}

上面代码中,如果满足条件,就加载模块 A,否则加载模块 B

动态的模块路径

import() 允许模块路径动态生成

import(f())
.then(...)

上面代码中,根据函数 f 的返回结果,加载不同的模块。

注意点

import() 加载模块成功以后,这个模块会作为一个对象,当作 then 方法的参数。因此,可以使用对象结构赋值的语法,获取输出接口

import('./myModule.js')
.then({export1, export2}) => {
    // ...
})

上面代码中,export1export2 都是 myModule.js 的输出接口,可以解构获得
如果想同时加载多个模块,可以

Promise.all([
  import('./module1.js'),
  import('./module2.js'),
  import('./module3.js'),
])
.then(([module1, module2, module3]) => {
   ···
});

import() 也可以用在 async 函数中

async function main() {
  const myModule = await import('./myModule.js');
  const {export1, export2} = await import('./myModule.js');
  const [module1, module2, module3] =
    await Promise.all([
      import('./module1.js'),
      import('./module2.js'),
      import('./module3.js'),
    ]);
}
main();

结语

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