1、CommonJS

模块规范

1. 模块引用
   • require()引入
2. 模块定义
   • module的属性exports导出
3. 模块标识
   • 参数：小驼峰命名 or 相对路径 or 绝对路径，可以没有后缀
   • 传给require的参数

2、Node

核心模块：node提供

文件模块：用户编写

2.1 优先从缓存加载

减少二次引入的开销

2.2 路径分析和文件定位

2.2.1 模块标识符

1. 核心模块
2. 文件模块
   1. 相对路径
   2. 绝对路径
   3. 非路径形式
      • 又称自定义模块，可能是一个文件或者包的形式
      • 查找费时，node会逐个尝试模块路径中的路径，文件路径越深越慢

2.2.2 文件扩展名

若不含扩展名，node会按照.js , .json , .node 的顺序补充尝试，若是后两者，带上扩展名会加快速度。

2.2.3 目录分析和包

路径查询得到一个目录，则会当做包来处理

1. 查找package.json，若缺少扩展名则自动补充尝试
2. 解析json取出main属性指定的文件名进行定位
3. 若main的文件路径错误或无package.json，则查找index（无则补充扩展名）
4. 都没有定位成功，进入下一模块路径重复操作
5. 全部遍历完了都无，则抛出异常

2.3 模块编译

根据文件扩展名的不同，载入方式也有区别

1. **js：**通过fs模块同步读取文件后编译执行
2. node：（这是C/C++编写的扩展文件）通过dlopen()方法加载最后编译生成的文件
3. **json：**fs后JSON.parse()解析返回结果
4. **其他：**当做js文件载入

编译成功后，会将其文件路径作为索引，缓存在Module._cache对象上，提高二次引入的可能性

2.3.1 js模块编译

在编译过程中，Node对获取的JavaScript文件内容进行了头尾包装。

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { 
 var math = require('math'); 
 exports.area = function (radius) { 
 return Math.PI * radius * radius; 
 }; 
}); 

所以，每个模块之间都进行了作用域隔离。

2.3.2 C/C++模块编译

.node其实不需要编译，这里只是加载和执行。

执行效率高，但编写门槛高

2.3.3 JSON文件编译

最简单，fs后Math.parse()得到对象，直接赋值

3、核心模块

核心模块 = C/C++文件 + js文件

下图为个人看书理解后画的图，不保证绝对正确，如有错误请指正

3.1 js核心模块编译

1. 转存C/C++代码
   • js代码以字符串的形式春初在node命名空间，是不可直接执行的。
   • 启动node进程时，js代码直接加载进内存中
   • 加载过程中，js核心模块经历标识符分析后直接定位到内存中，比普通文件在磁盘中一个个查找快
2. 编译js核心模块
   • 与文件模块一样未定义require等变量，需要引入过程中包装
   • 不同在于：获取源码的方式（从内存中加载），缓存执行结果的位置
   • 源文件过process.binding(‘natives’)取出，编译成功的模块缓存到NativeModule._cache对象上，文件模块测缓存到Module. _cache对象上

3.2 C/C++核心模块的编译过程

有些全部由C/C++编写（内建模块）

有些由C/C++完成核心部分，js包装或向外导出。

具体过程见3.1上面的图。

3.3 编写核心模块

1. 编写头文件 .h

2. 编写C/C++文件 .cc

   以下步骤为让Node认为它是内建模块

3. 更改src/node_extensions.h

   • 在 NODE_EXT_LIST_END 前添加 NODE_EXT_LIST_ITEM(node_name) ，以将模块加进node_module_list数组中

4. 编写两份代码编译进执行文件，更改Node项目生成文件node.gyp；在

‘target_name’: 'node’节点的sources中添加上新编写的两个文件

详细自己翻书

4、C/C++扩展模块

js的位运算参照java；js中只有double的数据类型，所以进行位运算时需要转为int型再运算，所以js位运算的效率不高。

而应用中会频繁出现位运算（转码、编码等），所以可以使用C/C++扩展模块来提升性能。

分为以下四个步骤：

4.1 编写

1. 编写hello.cc放到src下
2. 与内建一样，挂在在target上，通过NODE_MODULE声明

通过dlopen()来动态加载，然后导出

4.2 编译

GYP工具使编译无需为每个平台编写不同的项目编译文件

编译过程会根据平台，分别通过make或者vcbuild进行编译

完成后的.node 文件会生成在build/Release目录下

4.3 加载

require()方法通过解析标识符、路径分析、文件定位，然后加载执行

.node文件，Node会调用process.dlopen()方法去加载文件

libuv函数的调用表现了node的跨平台方式

C/C++扩展模块加载后不需要编译，所以比js模块略快

4.4 导出

5、模块调用栈

6、包与npm

6.1 包结构

• package.json：包的描述文件
• bin：可执行二进制文件的目录
• lib：js代码的目录
• doc：文档的目录
• test：单元测试用例的代码

6.2 包描述文件与NPM

package.json必需字段：

• name：包名
• description：包简介
• version：版本号
• keywords：关键词数组
• maintainers：包维护者列表。每位由name、email、web组成

NPM通过该属性进行权限认证

• contributors：贡献者列表
• bugs：可以反馈bug的网页地址or邮箱地址
• licenses：所使用的许可证列表
• repositories：托管源代码位置列表
• dependencies：需要使用的依赖包列表
• homepage：网站地址
• os：操作系统支持列表
• cpu：CPU架构支持列表
• engine：支持的js引擎列表
• builtin：当前包是否是内建在底层系统的标准组件
• directories：包目录说明
• implements：实现规范的列表
• scripts：脚本说明对象

包描述文件规范，NPM实际需要的字段主要有：name、version、description、keywords、 repositories、author、bin、main、scripts、engines、dependencies、devDependencies。

• author：包作者
• bin：一些包作者希望包可以作为命令行根据使用
• main：模块引入方法require()在引入包时，会优先检查的字段，并将其作为包中其余模块的入口
• dependencies：一些模块只在开发时需要依赖

6.3 NPM常用功能

• npm -v 查看版本
• npm 查看帮助
• npm install express 安装依赖包
  • -g 全局模式安装
  • npm install <tarball file / tarball url / folder> 本地安装
  • npm install underscore --registry=http://registry.url 非官方源安装
  • npm config set registry http://registry.url 指定默认源
• npm ls 分析包

发布包

1. 编写模块
2. 初始化包描述信息（npm init）
3. 注册包仓库账号（npm adduser）
4. 上传包（npm publish <folder>）
5. 安装包 （npm install <package_name>）
6. 管理包权限（npm owner ls <package_name> 、 npm owner add <user> <package name> 、npm owner rm <user> <package_name>）

6.4 局域NPM

6.5 潜在问题

任何人都可以开发，所以良莠不齐

使用前先自己筛选

7、前后端共用模块

• AMD：异步模块定义。需要用define来明确定义一个模块。node实现中是隐式包装的。内容需要通过返回的方式实现导出。
• CMD：与AMD的区别在于，需要在声明模块的时候指定所有的依赖，通过形参传递依赖到模块内容中