JavaScript模块化开发详解:AMD、CommonJS与CMD规范对比
本文详解JavaScript模块化开发,对比AMD、CommonJS和CMD三大规范。解析define、require等核心API,分析RequireJS与SeaJS的执行机制差异,并通过实例展示前端模块化最佳实践。
JavaScript模块化开发概述
模块化开发的概念解析
早期前端开发仅需在script标签中嵌入少量代码即可实现基础交互。随着JavaScript地位提升及jQuery、Ajax、Node.js、MVC/MVVM等技术的普及,前端项目复杂度显著增加。然而,原生JavaScript在代码组织方面缺乏明确支持,甚至没有类的概念,更遑论模块(module)。因此,明确“什么是模块”成为关键问题。
模块即实现特定功能的独立文件。通过模块,开发者可以更便捷地复用他人代码,按需加载所需功能。为确保协作顺畅,模块开发必须遵循统一规范,否则将导致代码混乱。
依据AMD规范,开发者可使用define定义模块,并通过require调用模块。
当前JavaScript主流的模块规范主要有两种:CommonJS和AMD。

AMD规范详解
AMD规范详解
AMD全称为Asynchronous Module Definition(异步模块定义),是专为浏览器端模块化开发设计的规范,而服务器端则采用CommonJS规范。
在AMD中,模块加载是异步进行的,不会阻塞后续语句的执行。所有依赖特定模块的代码均需放置在回调函数中执行。
AMD规范是RequireJS在推广过程中对模块定义进行标准化的产物。
define()函数解析
AMD规范仅定义了一个全局函数define,其语法描述如下:
define(id?, dependencies?, factory);
参数说明如下:
id:模块名称,为可选参数。若未提供,模块名默认等同于加载器请求的脚本名。若提供了id,则必须为“顶级”且绝对的路径(不允许使用相对路径)。
dependencies:当前模块依赖的已定义模块标识数组。该参数可选,若忽略则默认为["require", "exports", "module"]。若工厂方法的length属性小于3,加载器将依据length属性指定的参数个数调用工厂方法。
factory:模块初始化执行的函数或对象。若为函数,仅执行一次;若为对象,则作为模块的输出值。
模块命名格式规范
模块名用于唯一标识定义中的模块,并在依赖数组中使用,其格式要求如下:
模块名由正斜杠分隔的有意义单词组成,单词需采用驼峰命名法或使用“.”、“..”。模块名不得包含文件扩展名(如“.js”)。模块名可分为“相对的”或“顶级的”:以“.”或“..”开头为相对模块名,从调用“require”的模块路径解析;顶级模块名则从根命名空间的概念模块解析。
require与exports的使用
创建一个名为"alpha"的模块,示例中使用了require、exports以及名为"beta"的依赖模块:
define("alpha", ["require", "exports", "beta"], function (require, exports, beta) {
exports.verb = function() {
return beta.verb();
//Or:
return require("beta").verb();
}
});
关于require API的详细介绍可参考:https://github.com/amdjs/amdjs-api/wiki/require
AMD规范的中文版文档地址为:https://github.com/amdjs/amdjs-api/wiki/AMD-(%E4%B8%AD%E6%96%87%E7%89%88)
目前支持AMD规范的库包括RequireJS、curl、Dojo、Nodules等。
CommonJS规范解析
CommonJS规范解析
CommonJS是服务器端的模块规范,Node.js采用了此规范。Node.js率先引入了JavaScript模块化的概念。
根据CommonJS规范,单个文件即为一个模块。每个模块拥有独立的作用域,内部定义的变量无法被其他模块直接读取,除非显式定义为global对象的属性。
输出模块变量的最佳方式是使用module.exports对象。
var i = 1;
var max = 30;
module.exports = function () {
for (i -= 1; i++ < max; ) {
console.log(i);
}
max *= 1.1;
};
上述代码通过module.exports对象定义了一个函数,该函数作为模块内部与外部通信的桥梁。
加载模块使用require方法,该方法读取文件并执行,最终返回文件内部的module.exports对象。
CommonJS规范文档地址:http://javascript.ruanyifeng.com/nodejs/commonjs.html
RequireJS与SeaJS对比
RequireJS与SeaJS对比
RequireJS由James Burke创建,他同时也是AMD规范的创始人。
define方法用于定义模块,RequireJS要求每个模块必须存放在单独的文件中。
RequireJS和Sea.js均为模块加载器,倡导模块化开发理念,其核心价值在于简化JavaScript的模块化开发流程,使其变得简单自然。
SeaJS与RequireJS的核心区别在于:
SeaJS对模块采取懒执行策略,而RequireJS对模块采取预执行策略。
详细图文解析请参考:http://www.douban.com/note/283566440/
RequireJS API文档:http://www.requirejs.cn/docs/api.html
RequireJS用法教程:http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/11/require_js.html
使用RequireJS的必要性
若网页包含大量JS文件,浏览器在加载页面时会优先加载JS文件,从而阻塞网页渲染,文件越多可能导致浏览器无响应。此外,JS文件间的依赖关系复杂时,需确保依赖最大的模块最后加载,这会导致代码编写和维护困难。
RequireJS正是为解决上述两个问题而诞生:
(1)实现JS文件的异步加载,避免网页失去响应;(2)管理模块间的依赖性,便于代码的编写与维护。
RequireJS文件下载:http://www.requirejs.cn/docs/download.html
AMD与CMD规范对比
AMD与CMD规范对比
CMD(Common Module Definition)即通用模块定义,明确了模块的基本书写格式和交互规则,该规范在中国国内发展而来。AMD强调依赖关系前置,而CMD强调按需加载。
在CMD规范中,一个模块即一个文件,代码书写格式如下:
define(factory);
当factory为函数时,表示模块的构造方法。执行该方法可获得模块对外提供的接口。factory方法执行时,默认传入三个参数:require、exports和module。
define(function(require, exports, module) {
// 模块代码
});
require用于导入其他模块,export用于导出模块内的属性和方法。
CMD规范文档地址:https://github.com/seajs/seajs/issues/242
AMD是RequireJS在推广过程中对模块定义的规范化产出;CMD是SeaJS在推广过程中对模块定义的规范化产出。
对于依赖模块,AMD采用提前执行,CMD采用延迟执行。
AMD机制:提前执行(异步加载:依赖先执行)+延迟执行。CMD机制:延迟执行(运行到需加载处,根据顺序执行)。CMD推崇依赖就近,AMD推崇依赖前置。具体代码对比如下:
// CMD
define(function(require, exports, module) {
var a = require('./a')
a.doSomething()
// 此处略去 100 行
var b = require('./b') // 依赖可以就近书写
b.doSomething()
// ...
})
// AMD 默认推荐的是
define(['./a', './b'], function(a, b) { // 依赖必须一开始就写好
a.doSomething()
// 此处略去 100 行
b.doSomething()
...
})
另一区别在于:
AMD:API根据使用范围有所区别,但使用同一API接口。CMD:每个API职责单一。AMD的优点是异步并行加载,在AMD规范下同时异步加载不会产生错误。CMD机制不同,该加载方式可能产生错误,若能规范化模块内容形式亦可解决。
jquery1.7以上版本自动模块化,支持AMD模式:主要使用define函数。sea.js虽遵循CommonJS规范,但也使用define来定义模块。因此,jQuery已实现自动模块化。
seajs.config({
'base':'/',
'alias':{
'jquery':'jquery.js'//定义jQuery文件
}
});
define函数与AMD的define类似:
define(function(require, exports, module{
//先要载入jQuery的模块
var $ = require('jquery');
//然后将jQuery对象传给插件模块
require('./cookie')($);
//开始使用 $.cookie方法
});
Sea.js开发实例
Sea.js的使用指南
引入sea.js库文件
如何将代码变为模块?
使用define
如何调用模块?
-exports -sea.js.use 4.如何依赖模块?
如何依赖模块? -require
<script type="text/javascript">
define(function (require,exports,module) {
//exports : 对外的接口
//requires : 依赖的接口
require('./test.js');//如果地址是一个模块的话,那么require的返回值就是模块中的exports
})
</script>
sea.js开发实例
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>鼠标拖拽的模块化开发实践</title>
<style type="text/css">
#div1{ width:200px; height:200px; background:black; position:absolute; display:none;}
#div2{ width:30px; height:30px; background:yellow; position:absolute; bottom:0; right:0;}
#div3{ width:100px; height:100px; background:blue; position:absolute; right:0; top:0;}
</style>
<script type="text/javascript" src="./sea.js"></script>
<script type="text/javascript">
//A同事 :
seajs.use('./main.js');
</script>
</head>
<body>
<input type="button" value="确定" id="input1" />
<div id="div1">
<div id="div2"></div>
</div>
<div id="div3"></div>
</body>
</html>
A同事的代码实现
//A同事写的main.js:
define(function (require,exports,module) {
var oInput = document.getElementById('input1');
var oDiv1 = document.getElementById('div1');
var oDiv2 = document.getElementById('div2');
var oDiv3 = document.getElementById('div3');
require('./drag.js').drag(oDiv3);
oInput.onclick = function () {
oDiv1.style.display = 'block';
require('./scale.js').scale(oDiv1,oDiv2);
require.async('./scale.js', function (ex) {
ex.scale(oDiv1,oDiv2);
})
}
});
B同事的代码实现
//B同事写的drag.js:
define(function(require,exports,module){
function drag(obj){
var disX = 0;
var disY = 0;
obj.onmousedown = function(ev){
var ev = ev || window.event;
disX = ev.clientX - obj.offsetLeft;
disY = ev.clientY - obj.offsetTop;
document.onmousemove = function(ev){
var ev = ev || window.event;
var L = require('./range.js').range(ev.clientX - disX , document.documentElement.clientWidth - obj.offsetWidth , 0 );
var T = require('./range.js').range(ev.clientY - disY , document.documentElement.clientHeight - obj.offsetHeight , 0 );
obj.style.left = L + 'px';
obj.style.top = T + 'px';
};
document.onmouseup = function(){
document.onmousemove = null;
document.onmouseup = null;
};
return false;
};
}
exports.drag = drag;//对外提供接口
});
C同事的代码实现
//C同事写的scale.js:
define(function(require,exports,module){
function scale(obj1,obj2){
var disX = 0;
var disY = 0;
var disW = 0;
var disH = 0;
obj2.onmousedown = function(ev){
var ev = ev || window.event;
disX = ev.clientX;
disY = ev.clientY;
disW = obj1.offsetWidth;
disH = obj1.offsetHeight;
document.onmousemove = function(ev){
var ev = ev || window.event;
var W = require('./range.js').range(ev.clientX - disX + disW , 500 , 100);
var H = require('./range.js').range(ev.clientY - disY + disH , 500 , 100);
obj1.style.width = W + 'px';
obj1.style.height = H + 'px';
};
document.onmouseup = function(){
document.onmousemove = null;
document.onmouseup = null;
};
return false;
};
}
exports.scale = scale;
});
D同事的代码实现
// D同事的range.js--限定拖拽范围
define(function(require,exports,module){
function range(iNum,iMax,iMin){
if( iNum > iMax ){
return iMax;
}
else if( iNum < iMin ){
return iMin;
}
else{
return iNum;
}
}
exports.range = range;
});

RequireJS开发实例
requirejs开发实例
require_config用于定义别名,在paths属性下配置别名。随后通过requirejs(参数一,参数二)调用:参数一为数组,传入需引用的模块名;参数二为回调函数,传入变量以代替刚才引入的模块。
main.js文件示例
//别名配置
requirejs.config({
paths: {
jquery: 'jquery.min' //可以省略.js
}
});
//引入模块,用变量$表示jquery模块
requirejs(['jquery'], function ($) {
$('body').css('background-color','red');
});
引入模块也可仅写require()。RequireJS通过define()定义模块,定义参数同上。此模块内的方法和变量外部无法直接访问,必须通过return返回方可使用。
define定义模块
define(['jquery'], function ($) {//引入jQuery模块
return {
add: function(x,y){
return x + y;
}
};
});
将该模块命名为math.js并保存。
main.js引入模块的方法
require(['jquery','math'], function ($,math) {
console.log(math.add(10,100));//110
});
无依赖情况
若定义的模块不依赖其他模块,则可:
define(function () {
return {
name: "trigkit4",
age: "21"
}
});
AMD推荐的风格是通过返回一个对象作为模块对象;CommonJS的风格则是通过对module.exports或exports的属性赋值来达到暴露模块对象的目的。
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