简单模拟node.js中require的加载机制

在Node.js中，常用的模块系统是CommonJS规范，其中require函数是加载模块的入口。这里简要介绍一下Node.js中require的加载机制。

加载机制

Node.js中require函数的加载机制基于以下两个原则：
1. 模块只会被加载一次，重复的调用require只会返回内存缓存中已有的模块。
2. 模块的加载顺序是深度优先，同级模块会被加载一次，遇到已加载的模块会停止继续加载。

下面是一个常见的示例：

// a.js
console.log('a start');
require('./b');
console.log('a end');

// b.js
console.log('b start');
require('./c');
console.log('b end');

// c.js
console.log('c start');
console.log('c end');

运行node a.js，会输出以下结果：

a start
b start
c start
c end
b end
a end

上述代码中，a.js调用了require('./b')，Node.js按照深度优先的原则，会首先加载b.js。b.js调用了require('./c')，由于此时c.js还没有被加载过，Node.js又会开始加载c.js。b.js会等待c.js的加载完成，再执行console.log('b end')，a.js同理。在整个加载过程中，c.js只被加载了一次，不论有多少模块调用了它。

示例说明

示例一

下面看一下带有exports和module.exports的模块的加载过程。

// moduleA.js
exports.a = 1;
module.exports.b = 2;
console.log('moduleA.js', module.exports);
console.log('exports === module.exports:', exports === module.exports);

// moduleB.js
const moduleA = require('./moduleA');
console.log('moduleA', moduleA);

运行node moduleB.js，输出以下结果：

moduleA.js { a: 1, b: 2 }
exports === module.exports: true
moduleA { a: 1, b: 2 }

在moduleA.js中，既通过exports暴露了a属性，也通过module.exports暴露了b属性，这里注意到exports和module.exports只是同一个对象的不同引用，引用相同的原因是后续释放只需清空一个对象即可，避免申请额外的内存和减少 V8 引擎的垃圾回收。可见通过exports和module.exports暴露的内容是合并到一个exports中的。
在moduleB.js中，只需要加载moduleA.js一次，因此会输出moduleA.js { a: 1, b: 2 }。module.exports作为require函数加载的返回值，此处使用moduleA接受。

示例二

模块间相互依赖

//fileA.js
var fileB = require('./fileB.js');
console.log('fileA: ', fileB.content);// undefined

//fileB.js
var fileA = require('./fileA.js');

exports.content= "Hello World";
console.log('fileB: ', fileA);// {}

//main.js
var fileA = require('./fileA.js');
console.log('main: ', fileA); // {test: 123}

运行node main.js，输出以下结果：

fileB:  {}
fileA:  undefined
main:  { content: 'Hello World' }

main.js -> fileA.js -> fileB.js的加载顺序是深度优先，谁先执行完就先返回给调用方。在fileB.js中require('./fileA.js')会在fileA.js执行中输出一个空对象，因为此时fileA还没有完全加载并返回，所以fileB.js中的fileA还是空对象。
在这个示例中，因为模块出现循环依赖的情况，所以在fileA.js中访问fileB中的属性时，输出结果是undefined。但是，如果是通过exports暴露接口，而非在模块对象上动态添加接口，这种问题是不会存在的。