模块化编程一般都有这么几个过渡过程,如下描述。
function m1(){
//...
}
function m2(){
//...
}
上面的函数m1()和m2(),组成一个模块。使用的时候,直接调用就行了。
这种做法的缺点很明显:”污染”了全局变量,无法保证不与其他模块发生变量名冲突,而且模块成员之间看不出直接关系。
为了解决上面的缺点,可以把模块写成一个对象,所有的模块成员都放到这个对象里面。
var module1 = new Object({
_count : 0,
m1 : function (){
//...
},
m2 : function (){
//...
}
});
上面的函数m1()和m2(),都封装在module1对象里。使用的时候,就是调用这个对象的属性。
module1.m1();
但是,这样的写法会暴露所有模块成员,内部状态可以被外部改写。比如,外部代码可以直接改变内部计数器的值。
module1._count = 5;
使用”立即执行函数”(Immediately-Invoked Function Expression,IIFE),可以达到不暴露私有成员的目的。
var module1 = (function(){
var _count = 0;
var m1 = function(){
//...
};
var m2 = function(){
//...
};
return {
m1 : m1,
m2 : m2
};
})();
使用上面的写法,外部代码无法读取内部的_count变量。
console.info(module1._count); //undefined
module1就是Javascript模块的基本写法。下面,再对这种写法进行加工。
如果一个模块很大,必须分成几个部分,或者一个模块需要继承另一个模块,这时就有必要采用”放大模式”(augmentation)。
var module1 = (function (mod){
mod.m3 = function () {
//...
};
return mod;
})(module1);
上面的代码为module1模块添加了一个新方法m3(),然后返回新的module1模块。
在浏览器环境中,模块的各个部分通常都是从网上获取的,有时无法知道哪个部分会先加载。如果采用上一节的写法,第一个执行的部分有可能加载一个不存在空对象,这时就要采用”宽放大模式”。
var module1 = ( function (mod){
//...
return mod;
})(window.module1 || {});
与”放大模式”相比,"宽放大模式"就是”立即执行函数”的参数可以是空对象。
独立性是模块的重要特点,模块内部最好不与程序的其他部分直接交互。
为了在模块内部调用全局变量,必须显式地将其他变量输入模块。
var module1 = (function ($, YAHOO) {
//...
})(jquery, YAHOO);
上面的module1模块需要使用jQuery库和YUI库,就把这两个库(其实是两个模块)当作参数输入module1。这样做除了保证模块的独立性,还使得模块之间的依赖关系变得明显。
2009年,美国程序员Ryan Dahl创造了node.js项目,将javascript语言用于服务器端编程。
这标志”JavaScript模块化编程”正式诞生。因为老实说,在浏览器环境下,没有模块也不是特别大的问题,毕竟网页程序的复杂性有限;但是在服务器端,一定要有模块,与操作系统和其他应用程序互动,否则根本没法编程。
node.js的模块系统,就是参照CommonJS规范实现的。在CommonJS中,有一个全局性方法require(),用于加载模块。假定有一个数学模块math.js,就可以像下面这样加载。
var math = require('math');
然后,就可以调用模块提供的方法:
var math = require('math');
math.add(2,3); // 5
因为这个系列主要针对浏览器编程,不涉及node.js,所以对CommonJS就不多做介绍了。我们在这里只要知道,require()用于加载模块就行了。
有了服务器端模块以后,很自然地,大家就想要客户端模块。而且最好两者能够兼容,一个模块不用修改,在服务器和浏览器都可以运行。
但是,由于一个重大的局限,使得CommonJS规范不适用于浏览器环境。还是上一节的代码,如果在浏览器中运行,会有一个很大的问题,你能看出来吗?
var math = require('math');
math.add(2, 3);
第二行math.add(2, 3),在第一行require(‘math’)之后运行,因此必须等math.js加载完成。也就是说,如果加载时间很长,整个应用就会停在那里等。
这对服务器端不是一个问题,因为所有的模块都存放在本地硬盘,可以同步加载完成,等待时间就是硬盘的读取时间。但是,对于浏览器,这却是一个大问题,因为模块都放在服务器端,等待时间取决于网速的快慢,可能要等很长时间,浏览器处于”假死”状态。
因此,浏览器端的模块,不能采用”同步加载”(synchronous),只能采用”异步加载”(asynchronous)。这就是AMD规范诞生的背景。
AMD是”Asynchronous Module Definition”的缩写,意思就是”异步模块定义”。它采用异步方式加载模块,模块的加载不影响它后面语句的运行。所有依赖这个模块的语句,都定义在一个回调函数中,等到加载完成之后,这个回调函数才会运行。
AMD也采用require()语句加载模块,但是不同于CommonJS,它要求两个参数:
require([module], callback);
第一个参数[module],是一个数组,里面的成员就是要加载的模块;第二个参数callback,则是加载成功之后的回调函数。如果将前面的代码改写成AMD形式,就是下面这样:
require(['math'], function (math) {
math.add(2, 3);
});
math.add()与math模块加载不是同步的,浏览器不会发生假死。所以很显然,AMD比较适合浏览器环境。
<script src="js/require.js"></script>
有人可能会想到,加载这个文件,也可能造成网页失去响应。解决办法有两个,一个是把它放在网页底部加载,另一个是写成下面这样:
<script src="js/require.js" defer async="true" ></script>
async属性表明这个文件需要异步加载,避免网页失去响应。IE不支持这个属性,只支持defer,所以把defer也写上。
加载require.js以后,下一步就要加载我们自己的代码了。假定我们自己的代码文件是main.js,也放在js目录下面。那么,只需要写成下面这样就行了:
<script src="js/require.js" >"js/main"></script>
>require.config()的配置
使用require.config()方法,我们可以对模块的加载行为进行自定义。require.config()就写在主模块(main.js)的头部。参数就是一个对象,这个对象的paths属性指定各个模块的加载路径。
require.config({
baseUrl: "js/lib",
paths: {
"jquery": "jquery.min",
"underscore": "underscore.min",
"backbone": "backbone.min"
}
});
模块必须采用特定的define()函数来定义。如果一个模块不依赖其他模块,那么可以直接定义在define()函数之中。
假定现在有一个math.js文件,它定义了一个math模块。那么,math.js就要这样写:
// math.js
define(function (){
var add = function (x,y){
return x+y;
};
return {
add: add
};
});
加载方法如下:
// main.js
require(['math'], function (math){
alert(math.add(1,1));
});
如果这个模块还依赖其他模块,那么define()函数的第一个参数,必须是一个数组,指明该模块的依赖性。
define(['myLib'], function(myLib){
function foo(){
myLib.doSomething();
}
return {
foo : foo
};
});
当require()函数加载上面这个模块的时候,就会先加载myLib.js文件。
define()的完整定义:
define('sample3' ,['sample','sample1'],function (sample,sample1) {
var sample4 = require('sample4');
return function(){
alert(sample.name+':'+sample.sayhell());
}
});
关于define函数的name和require函数的依赖名称之间的关系
1)define(name,[] , callback); 这个name可以省掉,默认是文件名称;当然也可以自定义,一旦我们定义了name,根据源代码我们可以发现define函数内部其实就是把这个name以及依赖模块、回调函数作为一个对象存储在全局的数组当中,也就是 defQueue.push([name,deps,callback]);那么这个name就是这个组件注册的的ID!
2)require([name , name2],callback); 系统首先会在全文检索path中是否对应的路径,如果没有自然把他作为路径拼接在baseUrl上去异步加载这个js文件,加载时从源代码中可以看到 ,var data = getScriptData(evt);返回的 data.id 其实就是name,然后执行contex.completeLoad(node.id),其内部就很清楚了,把define中注册的name和这里得到的name进行比较如果相等就执行,所以道理就是:require 和 define 的 name 必须保证一致!
标签加载完成之后,获取标签的唯一标识name
举例来说,underscore和backbone这两个库,都没有采用AMD规范编写。如果要加载它们的话,必须先定义它们的特征。
require.config({
shim: {
'underscore':{
exports: '_'
},
'backbone': {
deps: ['underscore', 'jquery'],
exports: 'Backbone'
}
}
});
require.config()接受一个配置对象,这个对象除了有前面说过的paths属性之外,还有一个shim属性,专门用来配置不兼容的模块。具体来说,每个模块要定义(1)exports值(输出的变量名),表明这个模块外部调用时的名称;(2)deps数组,表明该模块的依赖性。
比如,jQuery的插件可以这样定义:
shim: {
'jquery.scroll': {
deps: ['jquery'],
exports: 'jQuery.fn.scroll'
}
}
require.js还提供一系列插件,实现一些特定的功能。
domready插件,可以让回调函数在页面DOM结构加载完成后再运行。
require(['domready!'], function (doc){
// called once the DOM is ready
});
text和image插件,则是允许require.js加载文本和图片文件。
define([
'text!review.txt',
'image!cat.jpg'
],
function(review,cat){
console.log(review);
document.body.appendChild(cat);
}
);
类似的插件还有json和mdown,用于加载json文件和markdown文件。
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