ECMAScript 6 Module

2018-09-22 10:35 更新

ES6的Class只是面向?qū)ο缶幊痰恼Z法糖,升級了ES5的構(gòu)造函數(shù)的原型鏈繼承的寫法,并沒有解決模塊化問題。Module功能就是為了解決這個問題而提出的。

歷史上,JavaScript一直沒有模塊(module)體系,無法將一個大程序拆分成互相依賴的小文件,再用簡單的方法拼裝起來。其他語言都有這項功能,比如Ruby的require、Python的import,甚至就連CSS都有@import,但是JavaScript任何這方面的支持都沒有,這對開發(fā)大型的、復(fù)雜的項目形成了巨大障礙。

在ES6之前,社區(qū)制定了一些模塊加載方案,最主要的有CommonJS和AMD兩種。前者用于服務(wù)器,后者用于瀏覽器。ES6在語言規(guī)格的層面上,實現(xiàn)了模塊功能,而且實現(xiàn)得相當(dāng)簡單,完全可以取代現(xiàn)有的CommonJS和AMD規(guī)范,成為瀏覽器和服務(wù)器通用的模塊解決方案。

ES6模塊的設(shè)計思想,是盡量的靜態(tài)化,使得編譯時就能確定模塊的依賴關(guān)系,以及輸入和輸出的變量。CommonJS和AMD模塊,都只能在運行時確定這些東西。比如,CommonJS模塊就是對象,輸入時必須查找對象屬性。

// CommonJS模塊
let { stat, exists, readFile } = require('fs');

// 等同于
let _fs = require('fs');
let stat = _fs.stat, exists = _fs.exists, readfile = _fs.readfile;

上面代碼的實質(zhì)是整體加載fs模塊(即加載fs的所有方法),生成一個對象(_fs),然后再從這個對象上面讀取3個方法。這種加載稱為“運行時加載”,因為只有運行時才能得到這個對象,導(dǎo)致完全沒辦法在編譯時做“靜態(tài)優(yōu)化”。

ES6模塊不是對象,而是通過export命令顯式指定輸出的代碼,輸入時也采用靜態(tài)命令的形式。

// ES6模塊
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

上面代碼的實質(zhì)是從fs模塊加載3個方法,其他方法不加載。這種加載稱為“編譯時加載”,即ES6可以在編譯時就完成模塊加載,效率要比CommonJS模塊的加載方式高。當(dāng)然,這也導(dǎo)致了沒法引用ES6模塊本身,因為它不是對象。

由于ES6模塊是編譯時加載,使得靜態(tài)分析成為可能。有了它,就能進(jìn)一步拓寬JavaScript的語法,比如引入宏(macro)和類型檢驗(type system)這些只能靠靜態(tài)分析實現(xiàn)的功能。

除了靜態(tài)加載帶來的各種好處,ES6模塊還有以下好處。

  • 不再需要UMD模塊格式了,將來服務(wù)器和瀏覽器都會支持ES6模塊格式。目前,通過各種工具庫,其實已經(jīng)做到了這一點。
  • 將來瀏覽器的新API就能用模塊格式提供,不再必要做成全局變量或者navigator對象的屬性。
  • 不再需要對象作為命名空間(比如Math對象),未來這些功能可以通過模塊提供。

瀏覽器使用ES6模塊的語法如下。

<script type="module" src="foo.js"></script>

上面代碼在網(wǎng)頁中插入一個模塊foo.js,由于type屬性設(shè)為module,所以瀏覽器知道這是一個ES6模塊。

Node的默認(rèn)模塊格式是CommonJS,目前還沒決定怎么支持ES6模塊。所以,只能通過Babel這樣的轉(zhuǎn)碼器,在Node里面使用ES6模塊。

嚴(yán)格模式

ES6的模塊自動采用嚴(yán)格模式,不管你有沒有在模塊頭部加上"use strict";。

嚴(yán)格模式主要有以下限制。

  • 變量必須聲明后再使用
  • 函數(shù)的參數(shù)不能有同名屬性,否則報錯
  • 不能使用with語句
  • 不能對只讀屬性賦值,否則報錯
  • 不能使用前綴0表示八進(jìn)制數(shù),否則報錯
  • 不能刪除不可刪除的屬性,否則報錯
  • 不能刪除變量delete prop,會報錯,只能刪除屬性delete global[prop]
  • eval不會在它的外層作用域引入變量
  • evalarguments不能被重新賦值
  • arguments不會自動反映函數(shù)參數(shù)的變化
  • 不能使用arguments.callee
  • 不能使用arguments.caller
  • 禁止this指向全局對象
  • 不能使用fn.callerfn.arguments獲取函數(shù)調(diào)用的堆棧
  • 增加了保留字(比如protected、staticinterface

上面這些限制,模塊都必須遵守。由于嚴(yán)格模式是ES5引入的,不屬于ES6,所以請參閱相關(guān)ES5書籍,本書不再詳細(xì)介紹了。

export命令

模塊功能主要由兩個命令構(gòu)成:exportimport。export命令用于規(guī)定模塊的對外接口,import命令用于輸入其他模塊提供的功能。

一個模塊就是一個獨立的文件。該文件內(nèi)部的所有變量,外部無法獲取。如果你希望外部能夠讀取模塊內(nèi)部的某個變量,就必須使用export關(guān)鍵字輸出該變量。下面是一個JS文件,里面使用export命令輸出變量。

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

上面代碼是profile.js文件,保存了用戶信息。ES6將其視為一個模塊,里面用export命令對外部輸出了三個變量。

export的寫法,除了像上面這樣,還有另外一種。

// profile.js
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export {firstName, lastName, year};

上面代碼在export命令后面,使用大括號指定所要輸出的一組變量。它與前一種寫法(直接放置在var語句前)是等價的,但是應(yīng)該優(yōu)先考慮使用這種寫法。因為這樣就可以在腳本尾部,一眼看清楚輸出了哪些變量。

export命令除了輸出變量,還可以輸出函數(shù)或類(class)。

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

上面代碼對外輸出一個函數(shù)multiply

通常情況下,export輸出的變量就是本來的名字,但是可以使用as關(guān)鍵字重命名。

function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
};

上面代碼使用as關(guān)鍵字,重命名了函數(shù)v1v2的對外接口。重命名后,v2可以用不同的名字輸出兩次。

需要特別注意的是,export命令規(guī)定的是對外的接口,必須與模塊內(nèi)部的變量建立一一對應(yīng)關(guān)系。

// 報錯
export 1;

// 報錯
var m = 1;
export m;

上面兩種寫法都會報錯,因為沒有提供對外的接口。第一種寫法直接輸出1,第二種寫法通過變量m,還是直接輸出1。1只是一個值,不是接口。正確的寫法是下面這樣。

// 寫法一
export var m = 1;

// 寫法二
var m = 1;
export {m};

// 寫法三
var n = 1;
export {n as m};

上面三種寫法都是正確的,規(guī)定了對外的接口m。其他腳本可以通過這個接口,取到值1。它們的實質(zhì)是,在接口名與模塊內(nèi)部變量之間,建立了一一對應(yīng)的關(guān)系。

同樣的,functionclass的輸出,也必須遵守這樣的寫法。

// 報錯
function f() {}
export f;

// 正確
export function f() {};

// 正確
function f() {}
export {f};

另外,export語句輸出的接口,與其對應(yīng)的值是動態(tài)綁定關(guān)系,即通過該接口,可以取到模塊內(nèi)部實時的值。

export var foo = 'bar';
setTimeout(() => foo = 'baz', 500);

上面代碼輸出變量foo,值為bar,500毫秒之后變成baz。

這一點與CommonJS規(guī)范完全不同。CommonJS模塊輸出的是值的緩存,不存在動態(tài)更新,詳見下文《ES6模塊加載的實質(zhì)》一節(jié)。

最后,export命令可以出現(xiàn)在模塊的任何位置,只要處于模塊頂層就可以。如果處于塊級作用域內(nèi),就會報錯,下一節(jié)的import命令也是如此。這是因為處于條件代碼塊之中,就沒法做靜態(tài)優(yōu)化了,違背了ES6模塊的設(shè)計初衷。

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

上面代碼中,export語句放在函數(shù)之中,結(jié)果報錯。

import命令

使用export命令定義了模塊的對外接口以后,其他JS文件就可以通過import命令加載這個模塊(文件)。

// main.js

import {firstName, lastName, year} from './profile';

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

上面代碼的import命令,就用于加載profile.js文件,并從中輸入變量。import命令接受一個對象(用大括號表示),里面指定要從其他模塊導(dǎo)入的變量名。大括號里面的變量名,必須與被導(dǎo)入模塊(profile.js)對外接口的名稱相同。

如果想為輸入的變量重新取一個名字,import命令要使用as關(guān)鍵字,將輸入的變量重命名。

import { lastName as surname } from './profile';

注意,import命令具有提升效果,會提升到整個模塊的頭部,首先執(zhí)行。

foo();

import { foo } from 'my_module';

上面的代碼不會報錯,因為import的執(zhí)行早于foo的調(diào)用。

如果在一個模塊之中,先輸入后輸出同一個模塊,import語句可以與export語句寫在一起。

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

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

上面代碼中,exportimport語句可以結(jié)合在一起,寫成一行。但是從可讀性考慮,不建議采用這種寫法,而應(yīng)該采用標(biāo)準(zhǔn)寫法。

另外,ES7有一個提案,簡化先輸入后輸出的寫法,拿掉輸出時的大括號。

// 提案的寫法
export v from 'mod';

// 現(xiàn)行的寫法
export {v} from 'mod';

import語句會執(zhí)行所加載的模塊,因此可以有下面的寫法。

import 'lodash';

上面代碼僅僅執(zhí)行lodash模塊,但是不輸入任何值。

模塊的整體加載

除了指定加載某個輸出值,還可以使用整體加載,即用星號(*)指定一個對象,所有輸出值都加載在這個對象上面。

下面是一個circle.js文件,它輸出兩個方法areacircumference

// circle.js

export function area(radius) {
  return Math.PI * radius * radius;
}

export function circumference(radius) {
  return 2 * Math.PI * radius;
}

現(xiàn)在,加載這個模塊。

// main.js

import { area, circumference } from './circle';

console.log('圓面積:' + area(4));
console.log('圓周長:' + circumference(14));

上面寫法是逐一指定要加載的方法,整體加載的寫法如下。

import * as circle from './circle';

console.log('圓面積:' + circle.area(4));
console.log('圓周長:' + circle.circumference(14));

export default命令

從前面的例子可以看出,使用import命令的時候,用戶需要知道所要加載的變量名或函數(shù)名,否則無法加載。但是,用戶肯定希望快速上手,未必愿意閱讀文檔,去了解模塊有哪些屬性和方法。

為了給用戶提供方便,讓他們不用閱讀文檔就能加載模塊,就要用到export default命令,為模塊指定默認(rèn)輸出。

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

上面代碼是一個模塊文件export-default.js,它的默認(rèn)輸出是一個函數(shù)。

其他模塊加載該模塊時,import命令可以為該匿名函數(shù)指定任意名字。

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

上面代碼的import命令,可以用任意名稱指向export-default.js輸出的方法,這時就不需要知道原模塊輸出的函數(shù)名。需要注意的是,這時import命令后面,不使用大括號。

export default命令用在非匿名函數(shù)前,也是可以的。

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

// 或者寫成

function foo() {
  console.log('foo');
}

export default foo;

上面代碼中,foo函數(shù)的函數(shù)名foo,在模塊外部是無效的。加載的時候,視同匿名函數(shù)加載。

下面比較一下默認(rèn)輸出和正常輸出。

// 輸出
export default function crc32() {
  // ...
}
// 輸入
import crc32 from 'crc32';

// 輸出
export function crc32() {
  // ...
};
// 輸入
import {crc32} from 'crc32';

上面代碼的兩組寫法,第一組是使用export default時,對應(yīng)的import語句不需要使用大括號;第二組是不使用export default時,對應(yīng)的import語句需要使用大括號。

export default命令用于指定模塊的默認(rèn)輸出。顯然,一個模塊只能有一個默認(rèn)輸出,因此export deault命令只能使用一次。所以,import命令后面才不用加大括號,因為只可能對應(yīng)一個方法。

本質(zhì)上,export default就是輸出一個叫做default的變量或方法,然后系統(tǒng)允許你為它取任意名字。所以,下面的寫法是有效的。

// modules.js
function add(x, y) {
  return x * y;
}
export {add as default};
// 等同于
// export default add;

// app.js
import { default as xxx } from 'modules';
// 等同于
// import xxx from 'modules';

正是因為export default命令其實只是輸出一個叫做default的變量,所以它后面不能跟變量聲明語句。

// 正確
export var a = 1;

// 正確
var a = 1;
export default a;

// 錯誤
export default var a = 1;

上面代碼中,export default a的含義是將變量a的值賦給變量default。所以,最后一種寫法會報錯。

有了export default命令,輸入模塊時就非常直觀了,以輸入jQuery模塊為例。

import $ from 'jquery';

如果想在一條import語句中,同時輸入默認(rèn)方法和其他變量,可以寫成下面這樣。

import customName, { otherMethod } from './export-default';

如果要輸出默認(rèn)的值,只需將值跟在export default之后即可。

export default 42;

export default也可以用來輸出類。

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

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

模塊的繼承

模塊之間也可以繼承。

假設(shè)有一個circleplus模塊,繼承了circle模塊。

// circleplus.js

export * from 'circle';
export var e = 2.71828182846;
export default function(x) {
  return Math.exp(x);
}

上面代碼中的export *,表示再輸出circle模塊的所有屬性和方法。注意,export *命令會忽略circle模塊的default方法。然后,上面代碼又輸出了自定義的e變量和默認(rèn)方法。

這時,也可以將circle的屬性或方法,改名后再輸出。

// circleplus.js

export { area as circleArea } from 'circle';

上面代碼表示,只輸出circle模塊的area方法,且將其改名為circleArea。

加載上面模塊的寫法如下。

// main.js

import * as math from 'circleplus';
import exp from 'circleplus';
console.log(exp(math.e));

上面代碼中的import exp表示,將circleplus模塊的默認(rèn)方法加載為exp方法。

ES6模塊加載的實質(zhì)

ES6模塊加載的機(jī)制,與CommonJS模塊完全不同。CommonJS模塊輸出的是一個值的拷貝,而ES6模塊輸出的是值的引用。

CommonJS模塊輸出的是被輸出值的拷貝,也就是說,一旦輸出一個值,模塊內(nèi)部的變化就影響不到這個值。請看下面這個模塊文件lib.js的例子。

// lib.js
var counter = 3;
function incCounter() {
  counter++;
}
module.exports = {
  counter: counter,
  incCounter: incCounter,
};

上面代碼輸出內(nèi)部變量counter和改寫這個變量的內(nèi)部方法incCounter。然后,在main.js里面加載這個模塊。

// main.js
var mod = require('./lib');

console.log(mod.counter);  // 3
mod.incCounter();
console.log(mod.counter); // 3

上面代碼說明,lib.js模塊加載以后,它的內(nèi)部變化就影響不到輸出的mod.counter了。這是因為mod.counter是一個原始類型的值,會被緩存。除非寫成一個函數(shù),才能得到內(nèi)部變動后的值。

// lib.js
var counter = 3;
function incCounter() {
  counter++;
}
module.exports = {
  get counter() {
    return counter
  },
  incCounter: incCounter,
};

上面代碼中,輸出的counter屬性實際上是一個取值器函數(shù)?,F(xiàn)在再執(zhí)行main.js,就可以正確讀取內(nèi)部變量counter的變動了。

$ node main.js
3
4

ES6模塊的運行機(jī)制與CommonJS不一樣,它遇到模塊加載命令import時,不會去執(zhí)行模塊,而是只生成一個動態(tài)的只讀引用。等到真的需要用到時,再到模塊里面去取值,換句話說,ES6的輸入有點像Unix系統(tǒng)的“符號連接”,原始值變了,import輸入的值也會跟著變。因此,ES6模塊是動態(tài)引用,并且不會緩存值,模塊里面的變量綁定其所在的模塊。

還是舉上面的例子。

// lib.js
export let counter = 3;
export function incCounter() {
  counter++;
}

// main.js
import { counter, incCounter } from './lib';
console.log(counter); // 3
incCounter();
console.log(counter); // 4

上面代碼說明,ES6模塊輸入的變量counter是活的,完全反應(yīng)其所在模塊lib.js內(nèi)部的變化。

再舉一個出現(xiàn)在export一節(jié)中的例子。

// m1.js
export var foo = 'bar';
setTimeout(() => foo = 'baz', 500);

// m2.js
import {foo} from './m1.js';
console.log(foo);
setTimeout(() => console.log(foo), 500);

上面代碼中,m1.js的變量foo,在剛加載時等于bar,過了500毫秒,又變?yōu)榈扔?code>baz。

讓我們看看,m2.js能否正確讀取這個變化。

$ babel-node m2.js

bar
baz

上面代碼表明,ES6模塊不會緩存運行結(jié)果,而是動態(tài)地去被加載的模塊取值,并且變量總是綁定其所在的模塊。

由于ES6輸入的模塊變量,只是一個“符號連接”,所以這個變量是只讀的,對它進(jìn)行重新賦值會報錯。

// lib.js
export let obj = {};

// main.js
import { obj } from './lib';

obj.prop = 123; // OK
obj = {}; // TypeError

上面代碼中,main.jslib.js輸入變量obj,可以對obj添加屬性,但是重新賦值就會報錯。因為變量obj指向的地址是只讀的,不能重新賦值,這就好比main.js創(chuàng)造了一個名為obj的const變量。

最后,export通過接口,輸出的是同一個值。不同的腳本加載這個接口,得到的都是同樣的實例。

// mod.js
function C() {
  this.sum = 0;
  this.add = function () {
    this.sum += 1;
  };
  this.show = function () {
    console.log(this.sum);
  };
}

export let c = new C();

上面的腳本mod.js,輸出的是一個C的實例。不同的腳本加載這個模塊,得到的都是同一個實例。

// x.js
import {c} from './mod';
c.add();

// y.js
import {c} from './mod';
c.show();

// main.js
import './x';
import './y';

現(xiàn)在執(zhí)行main.js,輸出的是1。

$ babel-node main.js
1

這就證明了x.jsy.js加載的都是C的同一個實例。

循環(huán)加載

“循環(huán)加載”(circular dependency)指的是,a腳本的執(zhí)行依賴b腳本,而b腳本的執(zhí)行又依賴a腳本。

// a.js
var b = require('b');

// b.js
var a = require('a');

通常,“循環(huán)加載”表示存在強(qiáng)耦合,如果處理不好,還可能導(dǎo)致遞歸加載,使得程序無法執(zhí)行,因此應(yīng)該避免出現(xiàn)。

但是實際上,這是很難避免的,尤其是依賴關(guān)系復(fù)雜的大項目,很容易出現(xiàn)a依賴b,b依賴c,c又依賴a這樣的情況。這意味著,模塊加載機(jī)制必須考慮“循環(huán)加載”的情況。

對于JavaScript語言來說,目前最常見的兩種模塊格式CommonJS和ES6,處理“循環(huán)加載”的方法是不一樣的,返回的結(jié)果也不一樣。

CommonJS模塊的加載原理

介紹ES6如何處理"循環(huán)加載"之前,先介紹目前最流行的CommonJS模塊格式的加載原理。

CommonJS的一個模塊,就是一個腳本文件。require命令第一次加載該腳本,就會執(zhí)行整個腳本,然后在內(nèi)存生成一個對象。

{
  id: '...',
  exports: { ... },
  loaded: true,
  ...
}

上面代碼就是Node內(nèi)部加載模塊后生成的一個對象。該對象的id屬性是模塊名,exports屬性是模塊輸出的各個接口,loaded屬性是一個布爾值,表示該模塊的腳本是否執(zhí)行完畢。其他還有很多屬性,這里都省略了。

以后需要用到這個模塊的時候,就會到exports屬性上面取值。即使再次執(zhí)行require命令,也不會再次執(zhí)行該模塊,而是到緩存之中取值。也就是說,CommonJS模塊無論加載多少次,都只會在第一次加載時運行一次,以后再加載,就返回第一次運行的結(jié)果,除非手動清除系統(tǒng)緩存。

CommonJS模塊的循環(huán)加載

CommonJS模塊的重要特性是加載時執(zhí)行,即腳本代碼在require的時候,就會全部執(zhí)行。一旦出現(xiàn)某個模塊被"循環(huán)加載",就只輸出已經(jīng)執(zhí)行的部分,還未執(zhí)行的部分不會輸出。

讓我們來看,Node官方文檔里面的例子。腳本文件a.js代碼如下。

exports.done = false;
var b = require('./b.js');
console.log('在 a.js 之中,b.done = %j', b.done);
exports.done = true;
console.log('a.js 執(zhí)行完畢');

上面代碼之中,a.js腳本先輸出一個done變量,然后加載另一個腳本文件b.js。注意,此時a.js代碼就停在這里,等待b.js執(zhí)行完畢,再往下執(zhí)行。

再看b.js的代碼。

exports.done = false;
var a = require('./a.js');
console.log('在 b.js 之中,a.done = %j', a.done);
exports.done = true;
console.log('b.js 執(zhí)行完畢');

上面代碼之中,b.js執(zhí)行到第二行,就會去加載a.js,這時,就發(fā)生了“循環(huán)加載”。系統(tǒng)會去a.js模塊對應(yīng)對象的exports屬性取值,可是因為a.js還沒有執(zhí)行完,從exports屬性只能取回已經(jīng)執(zhí)行的部分,而不是最后的值。

a.js已經(jīng)執(zhí)行的部分,只有一行。

exports.done = false;

因此,對于b.js來說,它從a.js只輸入一個變量done,值為false。

然后,b.js接著往下執(zhí)行,等到全部執(zhí)行完畢,再把執(zhí)行權(quán)交還給a.js。于是,a.js接著往下執(zhí)行,直到執(zhí)行完畢。我們寫一個腳本main.js,驗證這個過程。

var a = require('./a.js');
var b = require('./b.js');
console.log('在 main.js 之中, a.done=%j, b.done=%j', a.done, b.done);

執(zhí)行main.js,運行結(jié)果如下。

$ node main.js

在 b.js 之中,a.done = false
b.js 執(zhí)行完畢
在 a.js 之中,b.done = true
a.js 執(zhí)行完畢
在 main.js 之中, a.done=true, b.done=true

上面的代碼證明了兩件事。一是,在b.js之中,a.js沒有執(zhí)行完畢,只執(zhí)行了第一行。二是,main.js執(zhí)行到第二行時,不會再次執(zhí)行b.js,而是輸出緩存的b.js的執(zhí)行結(jié)果,即它的第四行。

exports.done = true;

總之,CommonJS輸入的是被輸出值的拷貝,不是引用。

另外,由于CommonJS模塊遇到循環(huán)加載時,返回的是當(dāng)前已經(jīng)執(zhí)行的部分的值,而不是代碼全部執(zhí)行后的值,兩者可能會有差異。所以,輸入變量的時候,必須非常小心。

var a = require('a'); // 安全的寫法
var foo = require('a').foo; // 危險的寫法

exports.good = function (arg) {
  return a.foo('good', arg); // 使用的是 a.foo 的最新值
};

exports.bad = function (arg) {
  return foo('bad', arg); // 使用的是一個部分加載時的值
};

上面代碼中,如果發(fā)生循環(huán)加載,require('a').foo的值很可能后面會被改寫,改用require('a')會更保險一點。

ES6模塊的循環(huán)加載

ES6處理“循環(huán)加載”與CommonJS有本質(zhì)的不同。ES6模塊是動態(tài)引用,如果使用import從一個模塊加載變量(即import foo from 'foo'),那些變量不會被緩存,而是成為一個指向被加載模塊的引用,需要開發(fā)者自己保證,真正取值的時候能夠取到值。

請看下面這個例子。

// a.js如下
import {bar} from './b.js';
console.log('a.js');
console.log(bar);
export let foo = 'foo';

// b.js
import {foo} from './a.js';
console.log('b.js');
console.log(foo);
export let bar = 'bar';

上面代碼中,a.js加載b.js,b.js又加載a.js,構(gòu)成循環(huán)加載。執(zhí)行a.js,結(jié)果如下。

$ babel-node a.js
b.js
undefined
a.js
bar

上面代碼中,由于a.js的第一行是加載b.js,所以先執(zhí)行的是b.js。而b.js的第一行又是加載a.js,這時由于a.js已經(jīng)開始執(zhí)行了,所以不會重復(fù)執(zhí)行,而是繼續(xù)往下執(zhí)行b.js,所以第一行輸出的是b.js。

接著,b.js要打印變量foo,這時a.js還沒執(zhí)行完,取不到foo的值,導(dǎo)致打印出來是undefinedb.js執(zhí)行完,開始執(zhí)行a.js,這時就一切正常了。

再看一個稍微復(fù)雜的例子(摘自 Dr. Axel Rauschmayer 的《Exploring ES6》)。

// a.js
import {bar} from './b.js';
export function foo() {
  console.log('foo');
  bar();
  console.log('執(zhí)行完畢');
}
foo();

// b.js
import {foo} from './a.js';
export function bar() {
  console.log('bar');
  if (Math.random() > 0.5) {
    foo();
  }
}

按照CommonJS規(guī)范,上面的代碼是沒法執(zhí)行的。a先加載b,然后b又加載a,這時a還沒有任何執(zhí)行結(jié)果,所以輸出結(jié)果為null,即對于b.js來說,變量foo的值等于null,后面的foo()就會報錯。

但是,ES6可以執(zhí)行上面的代碼。

$ babel-node a.js
foo
bar
執(zhí)行完畢

// 執(zhí)行結(jié)果也有可能是
foo
bar
foo
bar
執(zhí)行完畢
執(zhí)行完畢

上面代碼中,a.js之所以能夠執(zhí)行,原因就在于ES6加載的變量,都是動態(tài)引用其所在的模塊。只要引用存在,代碼就能執(zhí)行。

下面,我們詳細(xì)分析這段代碼的運行過程。

// a.js

// 這一行建立一個引用,
// 從`b.js`引用`bar`
import {bar} from './b.js';

export function foo() {
  // 執(zhí)行時第一行輸出 foo
  console.log('foo');
  // 到 b.js 執(zhí)行 bar
  bar();
  console.log('執(zhí)行完畢');
}
foo();

// b.js

// 建立`a.js`的`foo`引用
import {foo} from './a.js';

export function bar() {
  // 執(zhí)行時,第二行輸出 bar
  console.log('bar');
  // 遞歸執(zhí)行 foo,一旦隨機(jī)數(shù)
  // 小于等于0.5,就停止執(zhí)行
  if (Math.random() > 0.5) {
    foo();
  }
}

我們再來看ES6模塊加載器SystemJS給出的一個例子。

// even.js
import { odd } from './odd'
export var counter = 0;
export function even(n) {
  counter++;
  return n == 0 || odd(n - 1);
}

// odd.js
import { even } from './even';
export function odd(n) {
  return n != 0 && even(n - 1);
}

上面代碼中,even.js里面的函數(shù)even有一個參數(shù)n,只要不等于0,就會減去1,傳入加載的odd()。odd.js也會做類似操作。

運行上面這段代碼,結(jié)果如下。

$ babel-node
> import * as m from './even.js';
> m.even(10);
true
> m.counter
6
> m.even(20)
true
> m.counter
17

上面代碼中,參數(shù)n從10變?yōu)?的過程中,even()一共會執(zhí)行6次,所以變量counter等于6。第二次調(diào)用even()時,參數(shù)n從20變?yōu)?,even()一共會執(zhí)行11次,加上前面的6次,所以變量counter等于17。

這個例子要是改寫成CommonJS,就根本無法執(zhí)行,會報錯。

// even.js
var odd = require('./odd');
var counter = 0;
exports.counter = counter;
exports.even = function(n) {
  counter++;
  return n == 0 || odd(n - 1);
}

// odd.js
var even = require('./even').even;
module.exports = function(n) {
  return n != 0 && even(n - 1);
}

上面代碼中,even.js加載odd.js,而odd.js又去加載even.js,形成“循環(huán)加載”。這時,執(zhí)行引擎就會輸出even.js已經(jīng)執(zhí)行的部分(不存在任何結(jié)果),所以在odd.js之中,變量even等于null,等到后面調(diào)用even(n-1)就會報錯。

$ node
> var m = require('./even');
> m.even(10)
TypeError: even is not a function

跨模塊常量

上面說過,const聲明的常量只在當(dāng)前代碼塊有效。如果想設(shè)置跨模塊的常量(即跨多個文件),可以采用下面的寫法。

// constants.js 模塊
export const A = 1;
export const B = 3;
export const C = 4;

// test1.js 模塊
import * as constants from './constants';
console.log(constants.A); // 1
console.log(constants.B); // 3

// test2.js 模塊
import {A, B} from './constants';
console.log(A); // 1
console.log(B); // 3

ES6模塊的轉(zhuǎn)碼

瀏覽器目前還不支持ES6模塊,為了現(xiàn)在就能使用,可以將轉(zhuǎn)為ES5的寫法。除了Babel可以用來轉(zhuǎn)碼之外,還有以下兩個方法,也可以用來轉(zhuǎn)碼。

ES6 module transpiler

ES6 module transpiler是square公司開源的一個轉(zhuǎn)碼器,可以將ES6模塊轉(zhuǎn)為CommonJS模塊或AMD模塊的寫法,從而在瀏覽器中使用。

首先,安裝這個轉(zhuǎn)瑪器。

$ npm install -g es6-module-transpiler

然后,使用compile-modules convert命令,將ES6模塊文件轉(zhuǎn)碼。

$ compile-modules convert file1.js file2.js

-o參數(shù)可以指定轉(zhuǎn)碼后的文件名。

$ compile-modules convert -o out.js file1.js

SystemJS

另一種解決方法是使用SystemJS。它是一個墊片庫(polyfill),可以在瀏覽器內(nèi)加載ES6模塊、AMD模塊和CommonJS模塊,將其轉(zhuǎn)為ES5格式。它在后臺調(diào)用的是Google的Traceur轉(zhuǎn)碼器。

使用時,先在網(wǎng)頁內(nèi)載入system.js文件。

<script src="system.js"></script>

然后,使用System.import方法加載模塊文件。

<script>
  System.import('./app.js');
</script>

上面代碼中的./app,指的是當(dāng)前目錄下的app.js文件。它可以是ES6模塊文件,System.import會自動將其轉(zhuǎn)碼。

需要注意的是,System.import使用異步加載,返回一個Promise對象,可以針對這個對象編程。下面是一個模塊文件。

// app/es6-file.js:

export class q {
  constructor() {
    this.es6 = 'hello';
  }
}

然后,在網(wǎng)頁內(nèi)加載這個模塊文件。

<script>

System.import('app/es6-file').then(function(m) {
  console.log(new m.q().es6); // hello
});

</script>

上面代碼中,System.import方法返回的是一個Promise對象,所以可以用then方法指定回調(diào)函數(shù)。

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