Javascript的模块化编程

Javascript在设计之初并没有提供一种原生的，语言级别的模块化方式来组织代码，比如Java语言通过package和import来管理和使用模块。ECMAScript 6引入了class和import的概念来支持模块化，但是浏览器全面支持这个标准还需要很长时间。

应用程序的模块化指的就是通过一些高度解耦的，存放在不同地方的功能模块构成。近年来随着Javascript应用的复杂化，大型化，Javascript代码需要更为有序的组织，在Javascript社区出现了很多种模块化的实现方式，最主要的两个规范是CommomJS和AMD，本文会重点阐述这两个规范。

1. CommonJS

CommonJS是以在浏览器之外构建Javascript系统而产生的项目，致力于Javascript模块的标准化工作。主要特点是同步加载Javascript模块，运行在服务器端。Node.js 就是CommonJS规范的一个实现。

CommonJS对于模块的定义非常简单，分为模块定义（exports），模块引用（require），模块标示三部分。
通过全局变量 exports 返回当前模块希望提供给其他模块的对象：

// 定义行为
function foobar(){
this.foo = function(){
console.log('Hello foo');
}

this.bar = function(){
console.log('Hello bar');
}
}
// 把 foobar 暴露给其它模块
exports.foobar = foobar;

通过全局函数 require 来导入其他模块的输出：

//使用文件与模块文件在同一目录
var foobar = require('./foobar').foobar,
test = new foobar();
test.bar(); // 'Hello bar'

模块标示其实就是传递给require方法的参数，用来指定加载文件路径，可以没有后缀名.js，例如上面例子中的 “./foobar”。

CommonJS模块的代码都运行在模块作用域，不会污染全局作用域，模块可以多次加载，但是结果会被缓存。CommonJS主要是为服务器端JavaScript运行库设计的，模块是同步加载的，这使得难以在浏览器中运行CommonJS代码。Node.js上面有一些项目例如Browserify，将CommonJS带进了浏览器，Browserify将依赖到的单独的js文件打包成一个单独的js文件，统一加载到浏览器端。

2. AMD

AMD（异步模块定义）是为浏览器环境设计的，采用异步方式加载模块，模块的加载不影响它后面语句的运行。所有依赖这个模块的语句，都定义在一个回调函数中，等到加载完成之后，这个回调函数才会运行。

模块通过 define 函数定义在闭包中，格式如下：

define(id?: String /*可选*/,
dependencies?: String /*可选*/,
factory: Function|Object /*用来初始化模块或对象的函数*/);

id 是模块的名字，它是可选的参数。dependencies 指定了所要依赖的模块列表，它是一个数组，也是可选的参数，每个依赖的模块的输出将作为参数一次传入 factory 中。factory 是最后一个参数，它包裹了模块的具体实现，它是一个函数或者对象。如果是函数，那么它的返回值就是模块的输出接口或值。

定义一个名为 myModule 的模块，它依赖 foo, bar 模块：

define('myModule',
// 依赖
['foo', 'bar'],
// 依赖（foo 和 bar）被映射为函数的参数
function ( foo, bar ) {
// 返回一个定义了模块导出接口的值
// 在这里创建模块
var myModule = {
doSomething:function(){
}
}
return myModule;
});

定义一个独立模块，不需要依赖任何其他模块:

define(function () {
return {
doSomething: function() {}
};
});

通过 require 调用模块：

require(['foo', 'bar'], function ( foo, bar ) {
foo.doSomething();
});

在模块定义内部也可以使用require来加载其他模块：

define(function ( require ) {
var isReady = false, foobar;

require(['foo', 'bar'], function (foo, bar) {
isReady = true;
foobar = foo() + bar();
});

return {
isReady: isReady,
foobar: foobar
};
});

上面的例子中 foo 和 bar没有加载完成之前，isReady属性为 false。

目前主要有两个Javascript库实现了AMD规范：require.js和curl.js。RequireJS由James Burke创建，他也是AMD规范的创始人。

3. 结语

CommonJS 则采用了服务器优先的策略，使用同步方式加载模块，而且试图涵盖更多更宽泛的东西，例如文件IO，Promise等等。而AMD 采取了一种浏览器优先的方式来开发，使用异步方式加载模块。它支持对象、函数、构造器、字符串、JSON 以及其它许多类型的模块，运行在浏览器本地环境之中。

由于当前版本的Javascript没有提供原生的模块化支持，社区的开发者进行了很多模块化的探索，使得Javascript工程化成为了可能，CommonJS和AMD就是最主要的两个规范。