Node.js模块加载详解
在 Node.js 中,模块是组织代码的基本单位,它可以通过 require
函数进行加载。本篇文章将详细讲解 Node.js 模块加载的过程和实现原理。
CommonJS 规范
Node.js 使用了 CommonJS 规范来组织模块。在 CommonJS 规范中,一个文件就是一个模块,每一个模块都是一个单独的作用域,各自拥有自己的局部变量。模块内部可以使用 module.exports
对外导出变量或函数。
模块的加载过程
当使用 require
加载一个模块时,Node.js 会按照以下步骤查找和加载模块:
- 路径分析
Node.js 根据模块标识符(可以是相对路径或绝对路径)来查找并确定要加载的模块。如果是相对路径,则相对路径是相对于当前模块的,否则就是从模块查找路径中查找。 - 文件定位
确定要加载的模块后,Node.js 会试图根据标识符查找到对应的文件。Node.js 支持的文件扩展名有.js
、.json
和.node
。 - 编译执行
当找到相应的文件后,Node.js 会将其读入内存,并对文件内容进行头尾包装,然后编译成可执行的代码。在头部加入了如下代码:
(function(exports, require, module, __filename, __dirname) {
// 模块的代码实际上在这里运行
});
- 模块缓存
当模块编译成功后,其会被保存在 Node.js 的缓存中,之后再次使用require
加载该模块时,就可以直接从缓存中读取,而不是再次执行上述步骤。
示例一
例如,我们有如下两个文件:
add.js
function add(a, b) {
return a + b;
}
module.exports = add;
main.js
const add = require('./add');
console.log(add(1, 2)); // 3
其中,add.js
defines 了一个简单的函数并导出,而 main.js
则通过 require
函数加载此模块并使用函数。执行 node main.js
会输出 3
。
示例二
接下来看一个更复杂的示例,使用了第三方模块。我们使用 express 模块创建一个简单的 Web 服务器。
执行 npm install express
安装 express 模块。
app.js
const express = require('express');
const app = express();
app.get('/', function(req, res) {
res.send('Hello World!');
});
app.listen(3000, function() {
console.log('Server listening on port 3000!');
});
执行 node app.js
启动服务器,然后在浏览器中打开 http://localhost:3000/
就可以看到输出的 Hello World!
。
这个示例中使用了 require
加载了 express
模块,并将其绑定到变量 express
上使用。同时,使用 app.get
函数创建一个 GET 路由并处理请求。
至此,我们对 Node.js 模块加载的过程和实现原理有了一个详尽的认识。
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