Javascript 笔记：模块

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这篇文章记录 JS 模块化相关的概念。

背景

随着 ES6 的出现，JS 模块已经成为正式的标准了，它的设计思想是尽量静态化，使得编译时就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量。

ES6 模块不是对象，而是通过 export 命令显式指定输出的代码，输入时也采用 import 命令导入。

模块

模块功能主要由两个命令构成：export 和 import。export 命令用于规定模块的对外接口，import 命令用于输入其他模块提供的功能。

一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量，外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量，就必须使用 export 关键字输出该变量。

export 命令

export 命令能够对外输出的就是三种接口：函数（Functions）， 类（Classes），var、let、const 声明的变量（Variables）。

输出变量

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

// 或者
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export { firstName, lastName, year };

上面代码对外输出三个变量。

输出类

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// 导出类
export class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

上面代码对外输出一个类。

输出函数

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

上面代码对外输出一个函数multiply。

关键字重命名

通常情况下，export 输出的变量就是本来的名字，但是可以使用 as 关键字重命名。

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

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

上面代码使用 as 关键字，重命名了函数 v1 和 v2 的对外接口。重命名后，v2 可以用不同的名字输出两次。

输出变量而不是值

需要特别注意的是，export 命令规定的是对外的接口，必须与模块内部的变量建立一一对应关系。

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// 报错
export 1;

// 报错
var m = 1;
export m;

上面两种写法都会报错，因为没有提供对外的接口。第一种写法直接输出 1，第二种写法通过变量 m，还是直接输出 1。1 只是一个值，不是接口。正确的写法是下面这样。

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// 写法一
export var m = 1;

// 写法二
var m = 1;
export {m};

// 写法三
var n = 1;
export {n as m};

上面三种写法都是正确的，规定了对外的接口 m。其他脚本可以通过这个接口，取到值 1。它们的实质是，在接口名与模块内部变量之间，建立了一一对应的关系。

import 命令

使用 export 命令定义了模块的对外接口以后，其他 JS 文件就可以通过 import 命令加载这个模块。

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

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

上面代码的 import命令，用于加载 profile.js 文件，并从中输入变量。import 命令接受一对大括号，里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名，必须与被导入模块（profile.js）对外接口的名称相同。

变量重命名

如果想为输入的变量重新取一个名字，import 命令要使用 as 关键字，将输入的变量重命名。

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

只读变量

import 命令输入的变量都是只读的，因为它的本质是输入接口。也就是说，不允许在加载模块的脚本里面，改写接口。 

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import {a} from './xxx.js'

a = {}; // Syntax Error : 'a' is read-only;

上面代码中，脚本加载了变量 a，对其重新赋值就会报错，因为 a 是一个只读的接口。但是，如果 a 是一个对象，改写 a 的属性是允许的。

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import {a} from './xxx.js'

a.foo = 'hello'; // 合法操作

上面代码中，a 的属性可以成功改写，并且其他模块也可以读到改写后的值。不过，这种写法很难查错，建议凡是输入的变量，都当作完全只读，不要轻易改变它的属性。

模块的整体加载

除了指定加载某个输出值，还可以使用整体加载，即用星号（*）指定一个对象，所有输出值都加载在这个对象上面。

下面是一个 circle.js 文件，它输出两个方法 area 和 circumference。

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// circle.js

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

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

现在，加载这个模块。

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// main.js

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

console.log('圆面积：' + area(4));
console.log('圆周长：' + circumference(14));

上面写法是逐一指定要加载的方法，整体加载的写法如下。

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import * as circle from './circle';

console.log('圆面积：' + circle.area(4));
console.log('圆周长：' + circle.circumference(14));

注意，模块整体加载所在的那个对象（上例是circle），应该是可以静态分析的，所以不允许运行时改变。下面的写法都是不允许的。

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import * as circle from './circle';

// 下面两行都是不允许的
circle.foo = 'hello';
circle.area = function () {};

export default 命令

从前面的例子可以看出，使用 import 命令的时候，用户需要知道所要加载的变量名或函数名，否则无法加载。但是，用户肯定希望快速上手，未必愿意阅读文档，去了解模块有哪些属性和方法。

为了给用户提供方便，让他们不用阅读文档就能加载模块，就要用到 export default 命令，为模块指定默认输出。

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

上面代码是一个模块文件 export-default.js，它的默认输出是一个函数。

其他模块加载该模块时，import 命令可以为该匿名函数指定任意名字。

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

上面代码的 import 命令，可以用任意名称指向 export-default.js 输出的方法，这时就不需要知道原模块输出的函数名。需要注意的是，这时 import 命令后面，不使用大括号。

export default 命令用在非匿名函数前，也是可以的。

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

// 或者写成

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

export default foo;

上面代码中，foo 函数的函数名 foo，在模块外部是无效的。加载的时候，视同匿名函数加载。

下面比较一下默认输出和正常输出：

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// 第一组
export default function crc32() { // 输出
  // ...
}

import crc32 from 'crc32'; // 输入

// 第二组
export function crc32() { // 输出
  // ...
};

import {crc32} from 'crc32'; // 输入

上面代码的两组写法，第一组是使用 export default 时，对应的 import 语句不需要使用大括号；第二组是不使用 export default 时，对应的 import 语句需要使用大括号。

export default 命令用于指定模块的默认输出。显然，一个模块只能有一个默认输出，因此 export default 命令只能使用一次。所以，import 命令后面才不用加大括号，因为只可能唯一对应 export default 命令。

本质上，export default就是输出一个叫做 default 的变量或方法，然后系统允许你为它取任意名字。所以，下面的写法是有效的。

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

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

正是因为 export default 命令其实只是输出一个叫做 default 的变量，所以它后面不能跟变量声明语句。

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// 正确
export var a = 1;

// 正确
var a = 1;
export default a;

// 错误
export default var a = 1;

上面代码中，export default a 的含义是将变量 a 的值赋给变量 default。所以，最后一种写法会报错。

同样地，因为 export default 命令的本质是将后面的值，赋给 default 变量，所以可以直接将一个值写在 export default 之后。

export default 也可以用来输出类： 

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

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


参考：

1. Module 的语法