JavaScript'i moodulite laadimisfaasid: impordi lahendamine ja käivitamine

JavaScript'i moodulid on kaasaegse veebiarenduse fundamentaalne ehituskivi. Need võimaldavad arendajatel organiseerida koodi taaskasutatavateks üksusteks, parandada hooldatavust ja tõsta rakenduse jõudlust. Moodulite laadimise peensuste, eriti impordi lahendamise ja käivitamise faaside mõistmine on vastupidavate ja tõhusate JavaScript'i rakenduste kirjutamisel ülioluline. See juhend annab põhjaliku ülevaate nendest faasidest, hõlmates erinevaid moodulisüsteeme ja praktilisi näiteid.

Sissejuhatus JavaScript'i moodulitesse

Enne impordi lahendamise ja käivitamise spetsiifikasse sukeldumist on oluline mõista JavaScript'i moodulite kontseptsiooni ja miks need on olulised. Moodulid lahendavad mitmeid traditsioonilise JavaScript'i arendusega seotud väljakutseid, nagu globaalse nimeruumi saastamine, koodi organiseerimine ja sõltuvuste haldamine.

Moodulite kasutamise eelised

• Nimeruumi haldamine: Moodulid kapseldavad koodi oma skoopi, vältides muutujate ja funktsioonide konflikte teiste moodulite või globaalse skoobiga. See vähendab nimekonfliktide riski ja parandab koodi hooldatavust.
• Koodi taaskasutatavus: Mooduleid saab hõlpsasti importida ja taaskasutada rakenduse erinevates osades või isegi mitmes projektis. See edendab koodi modulaarsust ja vähendab liiasust.
• Sõltuvuste haldamine: Moodulid deklareerivad selgesõnaliselt oma sõltuvused teistest moodulitest, mis teeb koodibaasi erinevate osade vaheliste seoste mõistmise lihtsamaks. See lihtsustab sõltuvuste haldamist ja vähendab puuduvatest või valedest sõltuvustest tingitud vigade riski.
• Parem organiseeritus: Moodulid võimaldavad arendajatel organiseerida koodi loogilisteks üksusteks, muutes selle mõistmise, navigeerimise ja hooldamise lihtsamaks. See on eriti oluline suurte ja keerukate rakenduste puhul.
• Jõudluse optimeerimine: Moodulite komplekteerijad saavad analüüsida rakenduse sõltuvuste graafikut ja optimeerida moodulite laadimist, vähendades HTTP-päringute arvu ja parandades üldist jõudlust.

Moodulisüsteemid JavaScript'is

Aastate jooksul on JavaScript'is välja kujunenud mitu moodulisüsteemi, millest igaühel on oma süntaks, funktsioonid ja piirangud. Nende erinevate moodulisüsteemide mõistmine on oluline olemasolevate koodibaasidega töötamisel ja uute projektide jaoks õige lähenemisviisi valimisel.

CommonJS (CJS)

CommonJS on moodulisüsteem, mida kasutatakse peamiselt serveripoolsetes JavaScript'i keskkondades nagu Node.js. See kasutab moodulite importimiseks funktsiooni require() ja nende eksportimiseks objekti module.exports.

            
// math.js
function add(a, b) {
  return a + b;
}

module.exports = {
  add: add
};

// app.js
const math = require('./math');
console.log(math.add(2, 3)); // Väljund: 5

            

              
                Copy
              
            
          

CommonJS on sünkroonne, mis tähendab, et moodulid laaditakse ja käivitatakse nende nõudmise järjekorras. See toimib hästi serveripoolsetes keskkondades, kus failisüsteemile juurdepääs on kiire ja usaldusväärne.

Asünkroonne mooduli definitsioon (AMD)

AMD on moodulisüsteem, mis on loodud moodulite asünkroonseks laadimiseks veebibrauserites. See kasutab moodulite defineerimiseks ja nende sõltuvuste määramiseks funktsiooni define().

            
// math.js
define(function() {
  function add(a, b) {
    return a + b;
  }

  return {
    add: add
  };
});

// app.js
require(['./math'], function(math) {
  console.log(math.add(2, 3)); // Väljund: 5
});

            

              
                Copy
              
            
          

AMD on asünkroonne, mis tähendab, et mooduleid saab laadida paralleelselt, parandades jõudlust veebibrauserites, kus võrgu latentsus võib olla oluline tegur.

Universaalne mooduli definitsioon (UMD)

UMD on muster, mis võimaldab mooduleid kasutada nii CommonJS kui ka AMD keskkondades. See hõlmab tavaliselt require() või define() olemasolu kontrollimist ja mooduli definitsiooni vastavat kohandamist.

            
(function (root, factory) {
  if (typeof define === 'function' && define.amd) {
    // AMD
    define([], factory);
  } else if (typeof module === 'object' && module.exports) {
    // CommonJS
    module.exports = factory();
  } else {
    // Brauseri globaalne (root on window)
    root.myModule = factory();
  }
}(typeof self !== 'undefined' ? self : this, function () {

  // Mooduli loogika
  function add(a, b) {
    return a + b;
  }

  return {
    add: add
  };
}));

            

              
                Copy
              
            
          

UMD pakub viisi kirjutada mooduleid, mida saab kasutada erinevates keskkondades, kuid see võib lisada ka keerukust mooduli definitsioonile.

ECMAScript Modules (ESM)

ESM on JavaScript'i standardne moodulisüsteem, mis võeti kasutusele ECMAScript 2015 (ES6) versioonis. See kasutab moodulite ja nende sõltuvuste defineerimiseks võtmesõnu import ja export.

            
// math.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

// app.js
import { add } from './math.js';
console.log(add(2, 3)); // Väljund: 5

            

              
                Copy
              
            
          

ESM on loodud olema nii sünkroonne kui ka asünkroonne, sõltuvalt keskkonnast. Veebibrauserites laaditakse ESM-moodulid vaikimisi asünkroonselt, samas kui Node.js-is saab neid laadida sünkroonselt või asünkroonselt, kasutades lippu --experimental-modules. ESM toetab ka funktsioone nagu reaalajas sidumised ja tsüklilised sõltuvused.

Mooduli laadimisfaasid: impordi lahendamine ja käivitamine

JavaScript'i moodulite laadimise ja käivitamise protsessi saab jagada kaheks peamiseks faasiks: impordi lahendamine ja käivitamine. Nende faaside mõistmine on ülioluline, et aru saada, kuidas moodulid omavahel suhtlevad ja kuidas sõltuvusi hallatakse.

Impordi lahendamine

Impordi lahendamine on protsess, mille käigus leitakse ja laaditakse moodulid, mida antud moodul impordib. See hõlmab mooduli spetsifikaatorite (nt './math.js', 'lodash') lahendamist tegelikeks failiteedeks või URL-ideks. Impordi lahendamise protsess varieerub sõltuvalt moodulisüsteemist ja keskkonnast.

ESM impordi lahendamine

ESM-is on impordi lahendamise protsess määratletud ECMAScripti spetsifikatsiooniga ja seda rakendavad JavaScript'i mootorid. Protsess hõlmab tavaliselt järgmisi samme:

1. Mooduli spetsifikaatori parsimine: JavaScript'i mootor parsib mooduli spetsifikaatorit import lauses (nt import { add } from './math.js';).
2. Mooduli spetsifikaatori lahendamine: Mootor lahendab mooduli spetsifikaatori täielikult kvalifitseeritud URL-iks või failiteeks. See võib hõlmata mooduli otsimist moodulite kaardist, mooduli otsimist eelnevalt määratletud kataloogidest või kohandatud lahendusalgoritmi kasutamist.
3. Mooduli toomine: Mootor toob mooduli lahendatud URL-ist või failiteelt. See võib hõlmata HTTP-päringu tegemist, faili lugemist failisüsteemist või mooduli hankimist vahemälust.
4. Mooduli koodi parsimine: Mootor parsib mooduli koodi ja loob mooduli kirje, mis sisaldab teavet mooduli eksportide, importide ja käivituskonteksti kohta.

Impordi lahendamise protsessi konkreetsed detailid võivad sõltuda keskkonnast. Näiteks veebibrauserites võib impordi lahendamise protsess hõlmata impordikaartide kasutamist mooduli spetsifikaatorite kaardistamiseks URL-idele, samas kui Node.js-is võib see hõlmata moodulite otsimist node_modules kataloogist.

CommonJS impordi lahendamine

CommonJS-is on impordi lahendamise protsess lihtsam kui ESM-is. Kui kutsutakse funktsiooni require(), kasutab Node.js mooduli spetsifikaatori lahendamiseks järgmisi samme:

1. Suhtelised teed: Kui mooduli spetsifikaator algab ./ või ../, tõlgendab Node.js seda kui suhtelist teed praeguse mooduli kataloogi suhtes.
2. Absoluutsed teed: Kui mooduli spetsifikaator algab /, tõlgendab Node.js seda kui absoluutset teed failisüsteemis.
3. Moodulite nimed: Kui mooduli spetsifikaator on lihtne nimi (nt 'lodash'), otsib Node.js kataloogi nimega node_modules praeguse mooduli kataloogist ja selle vanemkataloogidest, kuni leiab sobiva mooduli.

Kui moodul on leitud, loeb Node.js mooduli koodi, käivitab selle ja tagastab module.exports väärtuse.

Moodulite komplekteerijad

Moodulite komplekteerijad nagu Webpack, Parcel ja Rollup lihtsustavad impordi lahendamise protsessi, analüüsides rakenduse sõltuvuste graafikut ja komplekteerides kõik moodulid ühte või väikesesse arvu faile. See vähendab HTTP-päringute arvu ja parandab üldist jõudlust.

Moodulite komplekteerijad kasutavad tavaliselt konfiguratsioonifaili, et määrata rakenduse sisendpunkt, moodulite lahendamise reeglid ja väljundvorming. Samuti pakuvad nad funktsioone nagu koodi tükeldamine, puu raputamine ja kuum mooduli asendamine.

Käivitamine

Kui moodulid on lahendatud ja laaditud, algab käivitamisfaas. See hõlmab iga mooduli koodi käivitamist ja moodulite vaheliste suhete loomist. Moodulite käivitamise järjekord määratakse sõltuvuste graafiku alusel.

ESM käivitamine

ESM-is määratakse käivitamise järjekord import lausete abil. Moodulid käivitatakse sügavuti-esimesena, post-järjekorras läbides sõltuvuste graafikut. See tähendab, et mooduli sõltuvused käivitatakse enne moodulit ennast ja moodulid käivitatakse nende importimise järjekorras.

ESM toetab ka funktsioone nagu reaalajas sidumised, mis võimaldavad moodulitel jagada muutujaid ja funktsioone viite kaudu. See tähendab, et muudatused ühes moodulis olevale muutujale kajastuvad kõigis teistes moodulites, mis seda impordivad.

CommonJS käivitamine

CommonJS-is käivitatakse moodulid sünkroonselt nende nõudmise järjekorras. Kui kutsutakse funktsiooni require(), käivitab Node.js mooduli koodi koheselt ja tagastab module.exports väärtuse. See tähendab, et tsüklilised sõltuvused võivad põhjustada probleeme, kui neid hoolikalt ei käsitleta.

Tsüklilised sõltuvused

Tsüklilised sõltuvused tekivad siis, kui kaks või enam moodulit sõltuvad üksteisest. Näiteks võib moodul A importida moodulit B ja moodul B importida moodulit A. Tsüklilised sõltuvused võivad põhjustada probleeme nii ESM-is kui ka CommonJS-is, kuid neid käsitletakse erinevalt.

ESM-is toetatakse tsüklilisi sõltuvusi reaalajas sidumiste abil. Kui avastatakse tsükliline sõltuvus, loob JavaScript'i mootor kohatäite väärtuse moodulile, mis pole veel täielikult initsialiseeritud. See võimaldab mooduleid importida ja käivitada ilma lõputu tsükli tekitamiseta.

CommonJS-is võivad tsüklilised sõltuvused põhjustada probleeme, kuna moodulid käivitatakse sünkroonselt. Kui avastatakse tsükliline sõltuvus, võib require() funktsioon tagastada mooduli jaoks mittetäieliku või initsialiseerimata väärtuse. See võib põhjustada vigu või ootamatut käitumist.

Tsükliliste sõltuvustega seotud probleemide vältimiseks on kõige parem koodi refaktoreerida, et eemaldada tsükliline sõltuvus, või kasutada tehnikat nagu sõltuvuste süstimine tsükli katkestamiseks.

Praktilised näited

Eespool käsitletud kontseptsioonide illustreerimiseks vaatame mõningaid praktilisi näiteid moodulite laadimisest JavaScript'is.

Näide 1: ESM-i kasutamine veebibrauseris

See näide näitab, kuidas kasutada ESM mooduleid veebibrauseris.

            



  


  



            

              
                Copy
              
            
          

            
// math.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

// app.js
import { add } from './math.js';
console.log(add(2, 3)); // Väljund: 5

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites ütleb silt <script type="module"> brauserile, et laadida fail app.js ESM moodulina. import lause failis app.js impordib funktsiooni add moodulist math.js.

Näide 2: CommonJS-i kasutamine Node.js-is

See näide näitab, kuidas kasutada CommonJS mooduleid Node.js-is.

            
// math.js
function add(a, b) {
  return a + b;
}

module.exports = {
  add: add
};

// app.js
const math = require('./math');
console.log(math.add(2, 3)); // Väljund: 5

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites kasutatakse mooduli math.js importimiseks funktsiooni require() ja funktsiooni add eksportimiseks objekti module.exports.

Näide 3: Moodulite komplekteerija (Webpack) kasutamine

See näide näitab, kuidas kasutada moodulite komplekteerijat (Webpack) ESM moodulite komplekteerimiseks veebibrauseris kasutamiseks.

            
// webpack.config.js
const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './src/app.js',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'bundle.js'
  },
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.js$/,
        exclude: /node_modules/,
        use: {
          loader: 'babel-loader',
          options: {
            presets: ['@babel/preset-env']
          }
        }
      }
    ]
  },
  mode: 'development'
};

            

              
                Copy
              
            
          

            
// src/math.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

// src/app.js
import { add } from './math.js';
console.log(add(2, 3)); // Väljund: 5

            

              
                Copy
              
            
          

            



  


  



            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites kasutatakse Webpacki, et komplekteerida moodulid src/app.js ja src/math.js üheks failiks nimega bundle.js. HTML-failis olev <script> silt laadib faili bundle.js.

Rakendatavad teadmised ja parimad praktikad

Siin on mõned rakendatavad teadmised ja parimad praktikad JavaScript'i moodulitega töötamiseks:

• Kasutage ESM mooduleid: ESM on JavaScript'i standardne moodulisüsteem ja pakub mitmeid eeliseid teiste moodulisüsteemide ees. Kasutage ESM mooduleid alati, kui see on võimalik.
• Kasutage moodulite komplekteerijat: Moodulite komplekteerijad nagu Webpack, Parcel ja Rollup võivad lihtsustada arendusprotsessi ja parandada jõudlust, komplekteerides moodulid ühte või väikesesse arvu faile.
• Vältige tsüklilisi sõltuvusi: Tsüklilised sõltuvused võivad põhjustada probleeme nii ESM-is kui ka CommonJS-is. Refaktoreerige koodi, et eemaldada tsüklilised sõltuvused, või kasutage tehnikat nagu sõltuvuste süstimine tsükli katkestamiseks.
• Kasutage kirjeldavaid mooduli spetsifikaatoreid: Kasutage selgeid ja kirjeldavaid mooduli spetsifikaatoreid, mis teevad moodulite vahelise seose mõistmise lihtsaks.
• Hoidke moodulid väikesed ja keskendunud: Hoidke moodulid väikesed ja keskendunud ühele vastutusalale. See muudab koodi lihtsamini mõistetavaks, hooldatavaks ja taaskasutatavaks.
• Kirjutage ühiktestid: Kirjutage iga mooduli jaoks ühiktestid, et tagada selle korrektne toimimine. See aitab vältida vigu ja parandada koodi üldist kvaliteeti.
• Kasutage koodi kontrollijaid ja vormindajaid: Kasutage koodi kontrollijaid ja vormindajaid, et jõustada ühtset kodeerimisstiili ja vältida levinud vigu.

Kokkuvõte

Impordi lahendamise ja käivitamise mooduli laadimisfaaside mõistmine on vastupidavate ja tõhusate JavaScript'i rakenduste kirjutamisel ülioluline. Mõistes erinevaid moodulisüsteeme, impordi lahendamise protsessi ja käivitamise järjekorda, saavad arendajad kirjutada koodi, mida on lihtsam mõista, hooldada ja taaskasutada. Järgides selles juhendis toodud parimaid praktikaid, saavad arendajad vältida levinud lõkse ja parandada oma koodi üldist kvaliteeti.

Alates sõltuvuste haldamisest kuni koodi organiseerimise parandamiseni on JavaScript'i moodulite valdamine iga kaasaegse veebiarendaja jaoks hädavajalik. Võtke omaks modulaarsuse jõud ja viige oma JavaScript'i projektid järgmisele tasemele.

Lisalugemist

• JavaScript'i moodulid - MDN Web Docs
• Moodulid - Node.js dokumentatsioon
• Webpacki dokumentatsioon
• Parceli dokumentatsioon
• Rollupi dokumentatsioon