這篇文章主要介紹“Node.js中的模塊化概念是什么”的相關(guān)知識，小編通過實(shí)際案例向大家展示操作過程，操作方法簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)，希望這篇“Node.js中的模塊化概念是什么”文章能幫助大家解決問題。

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一、模塊化的基本概念

1.1 什么是模塊化

模塊化是指解決一個復(fù)雜問題時，自頂向下逐層把系統(tǒng)劃分成若干模塊的過程。對于整個系統(tǒng)來說，模塊是可組合、分解和更換的單元。

編程領(lǐng)域中的模塊化，就是遵守固定的規(guī)則，把一個大文件拆成獨(dú)立并互相依賴的多個小模塊。

把代碼進(jìn)行模塊化拆分的好處：

• 提高了代碼的復(fù)用性

• 提高了代碼的可維護(hù)性

• 可以實(shí)現(xiàn)按需加載

二、Node.js 中模塊化

2.1 Node.js 中模塊的分類

Node.js 中根據(jù)模塊來源的不同，將模塊分為了 3 大類，分別是：

• 內(nèi)置模塊（內(nèi)置模塊是由 Node.js 官方提供的，例如 fs、path、http 等）

• 自定義模塊（用戶創(chuàng)建的每個 .js 文件，都是自定義模塊）

• 第三方模塊（由第三方開發(fā)出來的模塊，并非官方提供的內(nèi)置模塊，也不是用戶創(chuàng)建的自定義模塊，使用前需要先下載）

2.2 加載模塊

使用強(qiáng)大的 require() 方法，可以加載需要的內(nèi)置模塊、用戶自定義模塊、第三方模塊進(jìn)行使用。例如：

注意：使用 require() 方法加載其它模塊時，會執(zhí)行被加載模塊中的代碼； 加載自定義模塊可以省略文件后綴名'.js'。

2.3 Node.js 中的模塊作用域

• 什么是模塊作用域

和函數(shù)作用域類似，在自定義模塊中定義的變量、方法等成員，只能在當(dāng)前模塊內(nèi)被訪問，這種模塊級別的訪問限制，叫做模塊作用域。

• 模塊作用域的好處

防止了全局變量污染的問題(如果用script標(biāo)簽導(dǎo)入兩個js文件且兩個文件中都定義了同一個變量，則前一個會被后一個覆蓋)

2.4 向外共享模塊作用域中的成員

1、module 對象

在每個 .js 自定義模塊中都有一個 module 對象，它里面存儲了和當(dāng)前模塊有關(guān)的信息，打印如下：

2、module.exports 對象

在自定義模塊中，可以使用 module.exports 對象，將模塊內(nèi)的成員共享出去，供外界使用。

外界用 require() 方法導(dǎo)入自定義模塊時，得到的就是 module.exports 所指向的對象。

3、共享成員時的注意點(diǎn)

使用 require() 方法導(dǎo)入模塊時，導(dǎo)入的結(jié)果，永遠(yuǎn)以 module.exports 指向的對象為準(zhǔn)。

4. exports 對象

由于 module.exports 單詞寫起來比較復(fù)雜，為了簡化向外共享成員的代碼，Node 提供了 exports 對象。默認(rèn)情況下，exports 和 module.exports 指向同一個對象。最終共享的結(jié)果，還是以 module.exports 指向的對象為準(zhǔn)。

5. exports 和 module.exports 的使用誤區(qū)

時刻謹(jǐn)記，require() 模塊時，得到的永遠(yuǎn)是 module.exports 指向的對象：

個人理解：exports 和 module.exports本來指向同一個對象。僅僅通過掛載數(shù)據(jù)指向的還是同一個對象，通過exports掛載的數(shù)據(jù)也可以被require模塊得到。如果一方賦值(指向另一個對象，那么他們就不指向同一對象了，而require模塊得到的是module.exports 指向的對象，所以一旦一方改變指向，require模塊就不會得到exports的值。)

注意：為了防止混亂，建議大家不要在同一個模塊中同時使用 exports 和 module.exports

2.5 Node.js 中的模塊化規(guī)范Node.js 遵循了 CommonJS 模塊化規(guī)范，CommonJS 規(guī)定了模塊的特性和各模塊之間如何相互依賴。

CommonJS 規(guī)定：

（1）每個模塊內(nèi)部，module 變量代表當(dāng)前模塊。

（2）module 變量是一個對象，它的 exports 屬性（即 module.exports）是對外的接口。

（3）加載某個模塊，其實(shí)是加載該模塊的 module.exports 屬性。require() 方法用于加載模塊。

三、npm與包

3.1 包

1、什么是包

Node.js 中的第三方模塊又叫做包。

就像電腦和計算機(jī)指的是相同的東西，第三方模塊和包指的是同一個概念，只不過叫法不同。

2、包的來源

不同于 Node.js 中的內(nèi)置模塊與自定義模塊，包是由第三方個人或團(tuán)隊開發(fā)出來的，免費(fèi)供所有人使用。

注意：Node.js 中的包都是免費(fèi)且開源的，不需要付費(fèi)即可免費(fèi)下載使用。

3、為什么需要包

由于 Node.js 的內(nèi)置模塊僅提供了一些底層的 API，導(dǎo)致在基于內(nèi)置模塊進(jìn)行項目開發(fā)的時，效率很低。

包是基于內(nèi)置模塊封裝出來的，提供了更高級、更方便的 API，極大的提高了開發(fā)效率。

包和內(nèi)置模塊之間的關(guān)系，類似于 jQuery 和 瀏覽器內(nèi)置 API 之間的關(guān)系。

4、從哪里下載包

國外有一家 IT 公司，叫做 npm, Inc. 這家公司旗下有一個非常著名的網(wǎng)站： www.npmjs.com/ ，它是全球最大的包共享平臺，你可以從這個網(wǎng)站上搜索到任何你需要的包，只要你有足夠的耐心！

到目前位置，全球約 1100 多萬的開發(fā)人員，通過這個包共享平臺，開發(fā)并共享了超過 120 多萬個包 供我們使用。 npm, Inc. 公司提供了一個地址為 registry.npmjs.org/ 的服務(wù)器，來對外共享所有的包，我們可以從這個服務(wù)器上下載自己所需要的包。

注意：

從 www.npmjs.com/ 網(wǎng)站上搜索自己所需要的包

從 registry.npmjs.org/  服務(wù)器上下載自己需要的包

5、如何下載包

npm, Inc. 公司提供了一個包管理工具，我們可以使用這個包管理工具，從 registry.npmjs.org/ 服務(wù)器把需要的包下載到本地使用。

這個包管理工具的名字叫做 Node Package Manager（簡稱 npm 包管理工具），這個包管理工具隨著 Node.js 的安裝包一起被安裝到了用戶的電腦上。

大家可以在終端中執(zhí)行 npm -v 命令，來查看自己電腦上所安裝的 npm 包管理工具的版本號：

3.2 npm 初體驗(yàn)

1、在項目中安裝包的命令

如果想在項目中安裝指定名稱的包，需要運(yùn)行如下的命令：

npm install 包的完整名稱

上述的裝包命令，可以簡寫成如下格式：

npm i 包的完整名稱

2、初次裝包后多了哪些文件

初次裝包完成后，在項目文件夾下多一個叫做 node_modules 的文件夾和 package-lock.json 的配置文件。

其中： node_modules 文件夾用來存放所有已安裝到項目中的包。require() 導(dǎo)入第三方包時，就是從這個目錄中查找并加載包。

package-lock.json 配置文件用來記錄 node_modules 目錄下的每一個包的下載信息，例如包的名字、版本號、下載地址等。

注意：程序員不要手動修改 node_modules 或 package-lock.json 文件中的任何代碼，npm 包管理工具會自動維護(hù)它們。

3、安裝指定版本的包

默認(rèn)情況下，使用 npm install 命令安裝包的時候，會自動安裝最新版本的包。如果需要安裝指定版本的包，可以在包名之后，通過 @ 符號指定具體的版本，例如：

npm i moment@2.22.2

4、包的語義化版本規(guī)范

包的版本號是以“點(diǎn)分十進(jìn)制”形式進(jìn)行定義的，總共有三位數(shù)字，例如 2.24.0

其中每一位數(shù)字所代表的的含義如下：

第1位數(shù)字：大版本

第2位數(shù)字：功能版本

第3位數(shù)字：Bug修復(fù)版本

版本號提升的規(guī)則：只要前面的版本號增長了，則后面的版本號歸零。

3.3 包管理配置文件

npm 規(guī)定，在項目根目錄中，必須提供一個叫做 package.json 的包管理配置文件。用來記錄與項目有關(guān)的一些配置信息。例如：

• 項目的名稱、版本號、描述等

• 項目中都用到了哪些包

• 哪些包只在開發(fā)期間會用到

• 那些包在開發(fā)和部署時都需要用到

1、多人協(xié)作的問題

遇到的問題：第三方包的體積過大，不方便團(tuán)隊成員之間共享項目源代碼。

解決方案：共享時剔除node_modules

2、如何記錄項目中安裝了哪些包

在項目根目錄中，創(chuàng)建一個叫做 package.json 的配置文件，即可用來記錄項目中安裝了哪些包。從而方便剔除 node_modules 目錄之后，在團(tuán)隊成員之間共享項目的源代碼。

注意：今后在項目開發(fā)中，一定要把 node_modules 文件夾，添加到 .gitignore 忽略文件中。

3、快速創(chuàng)建 package.json

npm 包管理工具提供了一個快捷命令，可以在執(zhí)行命令時所處的目錄中，快速創(chuàng)建 package.json 這個包管理配置文件：

npm init -y

注意：

（1）上述命令只能在英文的目錄下成功運(yùn)行！所以，項目文件夾的名稱一定要使用英文命名，不要使用中文，不能出現(xiàn)空格。

（2）@運(yùn)行 npm install 命令安裝包的時候，npm 包管理工具會自動把包的名稱和版本號，記錄到 package.json 中。

• 特別注意：現(xiàn)在的版本安裝包會自動生成package.json。

4、dependencies 節(jié)點(diǎn)

package.json 文件中，有一個 dependencies 節(jié)點(diǎn)，專門用來記錄您使用 npm install 命令安裝了哪些包。

5、一次性安裝所有的包

當(dāng)我們拿到一個剔除了 node_modules 的項目之后，需要先把所有的包下載到項目中，才能將項目運(yùn)行起來。 否則會報類似于下面的錯誤：

可以運(yùn)行 npm install 命令（或 npm i）一次性安裝所有的依賴包：

6、卸載包

可以運(yùn)行 npm uninstall 命令，來卸載指定的包：

npm uninstall 具體的包名

注意：npm uninstall 命令執(zhí)行成功后，會把卸載的包，自動從 package.json 的 dependencies 中移除掉。卸載沒有簡寫。

7、devDependencies 節(jié)點(diǎn)

如果某些包只在項目開發(fā)階段會用到，在項目上線之后不會用到，則建議把這些包記錄到 devDependencies 節(jié)點(diǎn)中。

與之對應(yīng)的，如果某些包在開發(fā)和項目上線之后都需要用到，則建議把這些包記錄到 dependencies 節(jié)點(diǎn)中。

您可以使用如下的命令，將包記錄到 devDependencies 節(jié)點(diǎn)中：

3.4 解決下包速度慢的問題

1、為什么下包速度慢

在使用 npm 下包的時候，默認(rèn)從國外的 registry.npmjs.org/ 服務(wù)器進(jìn)行下載，因此下包速度會很慢。

2、淘寶 NPM 鏡像服務(wù)器

淘寶在國內(nèi)搭建了一個服務(wù)器，專門把國外官方服務(wù)器上的包同步到國內(nèi)的服務(wù)器，然后在國內(nèi)提供下包的服務(wù)。從而極大的提高了下包的速度。

擴(kuò)展： 鏡像（Mirroring）是一種文件存儲形式，一個磁盤上的數(shù)據(jù)在另一個磁盤上存在一個完全相同的副本即為鏡像。

3、切換 npm 的下包鏡像源

下包的鏡像源，指的就是下包的服務(wù)器地址。

4、nrm

為了更方便的切換下包的鏡像源，我們可以安裝 nrm 這個小工具，利用 nrm 提供的終端命令，可以快速查看和切換下包的鏡像源。

3.5 包的分類

使用 npm 包管理工具下載的包，共分為兩大類，分別是：

• 項目包

• 全局包

1、項目包

那些被安裝到項目的 node_modules 目錄中的包，都是項目包。

項目包又分為兩類，分別是：

• 開發(fā)依賴包（被記錄到 devDependencies 節(jié)點(diǎn)中的包，只在開發(fā)期間會用到）

• 核心依賴包（被記錄到 dependencies 節(jié)點(diǎn)中的包，在開發(fā)期間和項目上線之后都會用到）

2、全局包 在執(zhí)行 npm install 命令時，如果提供了 -g 參數(shù)，則會把包安裝為全局包。

全局包會被安裝到 C:\Users\用戶目錄\AppData\Roaming\npm\node_modules 目錄下。

注意：

（1）只有工具性質(zhì)的包，才有全局安裝的必要性。因?yàn)樗鼈兲峁┝撕糜玫慕K端命令。

（2）判斷某個包是否需要全局安裝后才能使用，可以參考官方提供的使用說明即可。

3、i5ting_toc

i5ting_toc 是一個可以把 md 文檔轉(zhuǎn)為 html 頁面的小工具，使用步驟如下：

3.6 規(guī)范的包結(jié)構(gòu)

在清楚了包的概念、以及如何下載和使用包之后，接下來，我們深入了解一下包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

一個規(guī)范的包，它的組成結(jié)構(gòu)，必須符合以下 3 點(diǎn)要求：

（1）包必須以單獨(dú)的目錄而存在

（2）包的頂級目錄下要必須包含 package.json 這個包管理配置文件

（3）package.json 中必須包含 name，version，main 這三個屬性，分別代表包的名字、版本號、包的入口。

注意：以上 3 點(diǎn)要求是一個規(guī)范的包結(jié)構(gòu)必須遵守的格式，關(guān)于更多的約束，可以參考如下網(wǎng)址：https://yarnpkg.com/zh-Hans/docs/package-json

3.7 開發(fā)屬于自己的包

1、初始化包的基本結(jié)構(gòu)

（1）新建一個itheima-tools文件夾，作為包的根目錄

（2）在itheima-tools文件夾中，新建如下三個文件：

• package.json （包管理配置文件）

• index.js          （包的入口文件）

• README.md  （包的說明文檔）

2、初始化 package.json

注：name—用于告知應(yīng)用程序或軟件包的名稱；version—表明了當(dāng)前的版本；main—設(shè)置了應(yīng)用程序的入口點(diǎn)；description是應(yīng)用程序/軟件包的簡短描述；keywords—此屬性包含與軟件包功能相關(guān)的關(guān)鍵字?jǐn)?shù)組(有助于瀏覽node官網(wǎng)找到該軟件包)；license—指定軟件包的許可證。

3、編寫包的說明文檔

包根目錄中的 README.md 文件，是包的使用說明文檔。通過它，我們可以事先把包的使用說明，以 markdown 的格式寫出來，方便用戶參考。

README 文件中具體寫什么內(nèi)容，沒有強(qiáng)制性的要求；只要能夠清晰地把包的作用、用法、注意事項等描述清楚即可。

3.8 發(fā)布包

1、注冊 npm 賬號

（1）訪問 www.npmjs.com/ 網(wǎng)站，點(diǎn)擊 sign up 按鈕，進(jìn)入注冊用戶界面

（2）填寫賬號相關(guān)的信息：Full Name、Public Email、Username、Password

（3）點(diǎn)擊 Create an Account 按鈕，注冊賬號

（4）登錄郵箱，點(diǎn)擊驗(yàn)證鏈接，進(jìn)行賬號的驗(yàn)證

2、登錄 npm 賬號

npm 賬號注冊完成后，可以在終端中執(zhí)行 npm login 命令，依次輸入用戶名、密碼(密碼是隱藏的，看不到，只管輸入正確回車即可)、郵箱、發(fā)送到郵箱的OTP code后，即可登錄成功。

注意：在運(yùn)行 npm login 命令之前，必須先把下包的服務(wù)器地址切換為 npm 的官方服務(wù)器。（如果之前是用的taobao服務(wù)器一定要切換為npm官方服務(wù)器）否則會導(dǎo)致發(fā)布包失??！

3、把包發(fā)布到 npm 上

將終端切換到包的根目錄之后，運(yùn)行 npm publish 命令，即可將包發(fā)布到 npm 上（注意：包名不能雷同，可以去官網(wǎng)查是否有重名的包）。

4、刪除已發(fā)布的包

運(yùn)行 npm unpublish 包名 --force 命令，即可從 npm 刪除已發(fā)布的包。

注意：

（1）npm unpublish 命令只能刪除 72 小時以內(nèi)發(fā)布的包

（2）npm unpublish 刪除的包，在 24 小時內(nèi)不允許重復(fù)發(fā)布

（3）發(fā)布包的時候要慎重，盡量不要往 npm 上發(fā)布沒有意義的包！

四、模塊的加載機(jī)制

4.1 優(yōu)先從緩存中加載

模塊在第一次加載后會被緩存。 這也意味著多次調(diào)用 require() 不會導(dǎo)致模塊的代碼被執(zhí)行多次。

注意：不論是內(nèi)置模塊、用戶自定義模塊、還是第三方模塊，它們都會優(yōu)先從緩存中加載，從而提高模塊的加載效率。

4.2 內(nèi)置模塊的加載機(jī)制

內(nèi)置模塊是由 Node.js 官方提供的模塊，內(nèi)置模塊的加載優(yōu)先級最高。

例如：require('fs') 始終返回內(nèi)置的 fs 模塊，即使在 node_modules 目錄下有名字相同的包也叫做 fs。

4.3 自定義模塊的加載機(jī)制

使用 require() 加載自定義模塊時，必須指定以 ./ 或 ../ 開頭的路徑標(biāo)識符。在加載自定義模塊時，如果沒有指定 ./ 或 ../ 這樣的路徑標(biāo)識符，則 node 會把它當(dāng)作內(nèi)置模塊或第三方模塊進(jìn)行加載。

同時，在使用 require() 導(dǎo)入自定義模塊時，如果省略了文件的擴(kuò)展名，則 Node.js 會按順序分別嘗試加載以下的文件：

（1）按照確切的文件名進(jìn)行加載

（2）補(bǔ)全 .js 擴(kuò)展名進(jìn)行加載

（3）補(bǔ)全 .json 擴(kuò)展名進(jìn)行加載

（4）補(bǔ)全 .node 擴(kuò)展名進(jìn)行加載

（5）加載失敗，終端報錯

4.4 第三方模塊的加載機(jī)制

如果傳遞給 require() 的模塊標(biāo)識符不是一個內(nèi)置模塊，也沒有以 ‘./’ 或 ‘../’ 開頭，則 Node.js 會從當(dāng)前模塊的父目錄開始，嘗試從 /node_modules 文件夾中加載第三方模塊。

如果沒有找到對應(yīng)的第三方模塊，則移動到再上一層父目錄中，進(jìn)行加載，直到文件系統(tǒng)的根目錄。

例如，假設(shè)在 'C:\Users\itheima\project\foo.js' 文件里調(diào)用了 require('tools')，則 Node.js 會按以下順序查找：

（1）C:\Users\itheima\project\node_modules\tools

（2）C:\Users\itheima\node_modules\tools

（3）C:\Users\node_modules\tools

（4）C:\node_modules\tools

4.5 目錄作為模塊

當(dāng)把目錄作為模塊標(biāo)識符，傳遞給 require() 進(jìn)行加載的時候，有三種加載方式：

（1）在被加載的目錄下查找一個叫做 package.json 的文件，并尋找 main 屬性，作為 require() 加載的入口

（2）如果目錄里沒有 package.json 文件，或者 main 入口不存在或無法解析，則 Node.js 將會試圖加載目錄下的 index.js 文件。

（3）如果以上兩步都失敗了，則 Node.js 會在終端打印錯誤消息，報告模塊的缺失：Error: Cannot find module 'xxx'

關(guān)于“Node.js中的模塊化概念是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識，可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，小編每天都會為大家更新不同的知識點(diǎn)。

文章題目：Node.js中的模塊化概念是什么
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