nodejs的模块系统（实例分析exprots和module.exprots）

前言：工欲善其事，必先利其器。模块系统是nodejs组织管理代码的利器也是调用第三方代码的途径，本文将详细讲解nodejs的模块系统。在文章最后实例分析一下exprots和module.exprots。

nodejs的模块

什么是模块?

node.js通过实现CommonJS的Modules/1.0标准引入了模块(module)概念,模块是Node.js的基本组成部分.一个node.js文件就是一个模块,也就是说文件和模块是一一对应的关系.这个文件可以是JavaScript代码,JSON或者编译过的C/C++扩展.

Node.js的模块分为两类，一类为原生（核心）模块，一类为文件模块。

在文件模块中，又分为3类模块。这三类文件模块以后缀来区分，Node.js会根据后缀名来决定加载方法。

.js。通过fs模块同步读取js文件并编译执行。
.node。通过C/C++进行编写的Addon。通过dlopen方法进行加载。
.json。读取json文件，调用JSON.parse解析加载。

Node提供了exports和require两个对象,其中exports是模块公开的接口,require用于从外部获取一个模块接口,即所获取模块的exports对象

require和exports

require

require函数用于在当前模块中加载和使用别的模块，传入一个模块名，返回一个模块导出对象。require方法接受以下几种参数的传递：

http、fs、path等。原生模块。
./mod或../mod。相对路径的文件模块。
/a/mod，绝对路径的文件模块。
mod，非原生模块的文件模块。

exports

exports对象是当前模块的导出对象，用于导出模块公有方法和属性。别的模块通过require函数使用当前模块时得到的就是当前模块的exports对象。

module

通过module对象可以访问到当前模块的一些相关信息，但最多的用途是替换当前模块的导出对象

module.exports ：{Object}类型，模块系统自动产生。
module.require(id)：

id {String}
Return: {Object} 已解析模块的 module.exports
这个方法提供了一种像 require() 一样从最初的模块加载一个模块的方法。

module.id：{String}类型，用于区别模块的标识符。通常是完全解析后的文件名
module.filename：{String}类型，模块完全解析后的文件名。
module.loaded：{Boolean}类型，判断该模块是否加载完毕。
module.parent：{Module Object}类型，返回引入了本模块的其他模块。
module.children：{Array}类型，该模块所引入的其他子模块。

demo1 module.exports的使用

sayHello.js:

function sayHello() {

    console.log('hello');

}

module.exports = sayHello;

app.js:

var sayHello = require('./sayHello');

sayHello();

//hello

代码讲解：

定义一个sayHello模块，模块里定义了一个sayHello方法，通过替换当前模块exports对象的方式将sayHello方法导出。

在app.js中加载这个模块，得到的是一个函数，调用该函数，控制台打印hello。

demo2 匿名替换

sayWorld.js

module.exports = function () {

    console.log('world');

}

app.js

var sayWorld = require('./sayWorld');

sayWorld();

//world

代码讲解

与上面稍有不同，这次是匿名替换。

demo3 替换为字符串

不仅可以替换为方法，也可以替换为字符串等。

stringMsg.js

module.exports = 'i am a string msg!';

app.js

var string = require('./stringMsg');

console.log(string);

//i am a string msg!

demo4 exports导出多个变量

当要导出多个变量怎么办呢？这个时候替换当前模块对象的方法就不实用了，我们需要用到exports对象。

useExports.js

exports.a = function () {

    console.log('a exports');

}

exports.b = function () {

    console.log('b exports');

}

app，js

var useExports = require('./useExports');

useExports.a();

useExports.b();

//a exports

//b exports

当然，将useExports.js改成这样也是可以的：

module.exports.a = function () {

    console.log('a exports');

}

module.exports.b = function () {

    console.log('b exports');

}

下面通过gif图进行演示：

module.exports和exports在文章的最后会进行详细讲解。

模块初始化

一个模块中的JS代码仅在模块第一次被使用时执行一次，并在执行过程中初始化模块的导出对象。之后，缓存起来的导出对象被重复利用。

举个例子，count,js:

var i = 0;

function count() {

    return ++i;

}

exports.count = count;

app.js

var c1 = require('./count');

var c2 = require('./count');

console.log(c1.count());

console.log(c2.count());

console.log(co2.count());

//1

//2

//3

可以看到，count.js并没有因为被require了两次而初始化两次。

主模块

通过命令行参数传递给NodeJS以启动程序的模块被称为主模块。主模块负责调度组成整个程序的其它模块完成工作。例如通过以下命令启动程序时，我们刚刚一直使用的app.js就是主模块。

二进制模块

虽然一般我们使用JS编写模块，但NodeJS也支持使用C/C++编写二进制模块。编译好的二进制模块除了文件扩展名是.node外，和JS模块的使用方式相同。虽然二进制模块能使用操作系统提供的所有功能，拥有无限的潜能，但对于不熟悉C/C++的人而言编写过于困难，并且难以跨平台使用，因此本文不作讲解。

模块的加载优先级

由于Node.js中存在4类模块（原生模块和3种文件模块），尽管require方法极其简单，但是内部的加载却是十分复杂的，其加载优先级也各自不同，下面是require加载的逻辑图：

原生模块在Node.js源代码编译的时候编译进了二进制执行文件，加载的速度最快。另一类文件模块是动态加载的，加载速度比原生模块慢。但是Node.js对原生模块和文件模块都进行了缓存，于是在第二次require时，是不会有重复开销的。

exports与module.exports

这里可能是最容易混淆的地方了。

我们先来看一个例子：

modOne.js

exports.hello = function () {

    console.log("hello");

}

module.exports = function () {

    console.log('world');

}

app.js

var one = require('./modOne');

//one.hello(); //执行这句话会报错one.hello is not a function

one() //打印world

这是为什么呢？我们得先从exports 与module.exports 说起。

其实，exports 是module.exports的一个引用，exports 的地址指向module.exports。

而我们的modOne.js中通过module.exports = function的方式将module.exports给替换掉了。

而require方法所返回的是module.exports这个实实在在的对象，但是它已经被替换成了function，这就导致了exports指向了空，所以，你所定义的exports.hello是无效的。

用一个通俗易懂的例子来重新解释一遍。

比如你在电脑的D盘下新建了一个exports文本文档，然后你右键->发送到桌面快捷方式。

D盘就相当于nodejs中的module，这个exports文本文档就相当于nodejs中模块的exports对象，快捷方式就相当于nodejs中指向exports对象引用

D:/exportes.txt ==> module.exportes
exportes.txt快捷方式 ==> exportes

然后，你看exportes.txt不爽，把它给删了，然后新建了一个word文档–exports.docx。

这个时候你桌面上的快捷方式就没用了，虽然也叫exports，但是你是访问不到这个新的word文件的。

对于nodejs也一样，当你把module.exportes对象覆盖了，换成了其他东西的时候，exportes这个引用就失效了。

同样，我们还可以用这个例子来理解为什么exportes也可以用来导出模块。

我们是这样使用exportes的：

exports.hello = function () {

    console.log("hello");

}

这段代码其实等同于：

module.exports.hello = function () {

    console.log("hello");

}

怎么理解呢。还是刚才的txt文件，这次没有删除。

D:/exportes.txt ==> module.exportes
exportes.txt快捷方式 ==> exportes

你在桌面打开了exportes.txt快捷方式，然后在里面输入hello，然后保存，关闭。

你再打开D:/exportes.txt，你会发现你可以看到刚刚写的hello，你又在后面添加了一句“world”，保存关闭。

返回桌面，打开快捷方式，你会看到helloworld。

所以说你使用’exports.属性’和’module.exportes.属性’是等同的。

这也就能很好的解释下面这个问题了：

exports = function() {

   console.log('hello');

}

//这样写会报错

这样相当于把exprots这个引用覆盖掉了，你把txt文件的快捷方式改成docx的快捷方式还能打开原来的txt文件么？显然是不能的。

最后做一个总结：

当我们想让模块导出的是一个对象时，使用exports 和 module.exports 都可以（但 exports 也不能重新覆盖为一个新的对象），而当我们想导出非对象接口时，就必须也只能覆盖 module.exports 。