Moodulsüsteemid: CommonJS vs. ES moodulid – põhjalik juhend

Pidevalt arenevas JavaScripti arendusmaailmas on modulaarsus skaleeritavate ja hooldatavate rakenduste loomise nurgakivi. Ajalooliselt on maastikul domineerinud kaks moodulsüsteemi: CommonJS ja ES-moodulid (ESM). Nende erinevuste, eeliste ja puuduste mõistmine on ülioluline igale JavaScripti arendajale, olgu ta siis töötamas front-end'is raamistikega nagu React, Vue või Angular, või back-end'is Node.js-iga.

Mis on moodulsüsteemid?

Moodulsüsteem pakub viisi koodi organiseerimiseks korduvkasutatavateks üksusteks, mida nimetatakse mooduliteks. Iga moodul kapseldab kindla funktsionaalsuse ja paljastab ainult need osad, mida teised moodulid peavad kasutama. See lähenemine soodustab koodi korduvkasutatavust, vähendab keerukust ja parandab hooldatavust. Mõelge moodulitest kui ehitusplokkidest; igal plokil on kindel eesmärk ja te saate neid kombineerida, et luua suuremaid ja keerukamaid struktuure.

Moodulsüsteemide kasutamise eelised:

Koodi korduvkasutatavus: Mooduleid saab hõlpsasti taaskasutada rakenduse erinevates osades või isegi erinevates projektides.
Nimeruumihaldus: Moodulid loovad oma skoobi, vältides nimekonflikte ja globaalsete muutujate juhuslikku muutmist.
Sõltuvuste haldamine: Moodulsüsteemid muudavad rakenduse erinevate osade vaheliste sõltuvuste haldamise lihtsamaks.
Parem hooldatavus: Modulaarset koodi on lihtsam mõista, testida ja hooldada.
Organiseeritus: Need aitavad struktureerida suuri projekte loogilisteks, hallatavateks üksusteks.

CommonJS: Node.js-i standard

CommonJS kujunes standardseks moodulsüsteemiks Node.js-i jaoks, mis on populaarne JavaScripti käituskeskkond serveripoolseks arenduseks. See loodi selleks, et lahendada sisseehitatud moodulsüsteemi puudumine JavaScriptis, kui Node.js esmakordselt loodi. Node.js võttis CommonJS-i omaks oma koodi organiseerimise viisina. Sellel valikul oli sügav mõju sellele, kuidas JavaScripti rakendusi serveripoolel ehitati.

CommonJS-i põhijooned:

require(): Kasutatakse moodulite importimiseks.
module.exports: Kasutatakse väärtuste eksportimiseks moodulist.
Sünkroonne laadimine: Moodulid laaditakse sünkroonselt, mis tähendab, et kood ootab mooduli laadimist enne täitmise jätkamist.

CommonJS süntaks:

Siin on näide, kuidas CommonJS-i kasutatakse:

Moodul (math.js):

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

function subtract(a, b) {
 return a - b;
}

module.exports = {
 add: add,
 subtract: subtract
};

Kasutus (app.js):

// app.js
const math = require('./math');

console.log(math.add(5, 3)); // Output: 8
console.log(math.subtract(10, 4)); // Output: 6

CommonJS-i eelised:

Lihtsus: Lihtne mõista ja kasutada.
Küps ökosüsteem: Laialdaselt kasutusele võetud Node.js kogukonnas.
Dünaamiline laadimine: Toetab moodulite dünaamilist laadimist, kasutades require(). See võib olla kasulik teatud olukordades, näiteks moodulite laadimisel kasutaja sisendi või konfiguratsiooni põhjal.

CommonJS-i puudused:

Sünkroonne laadimine: Võib olla problemaatiline veebilehitseja keskkonnas, kus sünkroonne laadimine võib blokeerida põhilõime ja põhjustada halva kasutajakogemuse.
Ei ole brauseritele omane: Nõuab komplekteerimisvahendeid nagu Webpack, Browserify või Parcel, et brauserites töötada.

ES-moodulid (ESM): standardiseeritud JavaScripti moodulsüsteem

ES-moodulid (ESM) on JavaScripti ametlik standardiseeritud moodulsüsteem, mis võeti kasutusele ECMAScript 2015-ga (ES6). Nende eesmärk on pakkuda ühtset ja tõhusat viisi koodi organiseerimiseks nii Node.js-is kui ka veebilehitsejas. ESM toob natiivse moodulitoe otse JavaScripti keelde, kaotades vajaduse väliste teekide või ehitustööriistade järele modulaarsuse haldamiseks.

ES-moodulite põhijooned:

import: Kasutatakse moodulite importimiseks.
export: Kasutatakse väärtuste eksportimiseks moodulist.
Asünkroonne laadimine: Moodulid laaditakse brauseris asünkroonselt, parandades jõudlust ja kasutajakogemust. Ka Node.js toetab ES-moodulite asünkroonset laadimist.
Staatiline analüüs: ES-moodulid on staatiliselt analüüsitavad, mis tähendab, et sõltuvused saab kindlaks määrata kompileerimise ajal. See võimaldab funktsioone nagu "tree shaking" (kasutamata koodi eemaldamine) ja paremat jõudlust.

ES-moodulite süntaks:

Siin on näide, kuidas ES-mooduleid kasutatakse:

Moodul (math.js):

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

export function subtract(a, b) {
 return a - b;
}

// Or, alternatively:
// function add(a, b) {
//  return a + b;
// }
// function subtract(a, b) {
//  return a - b;
// }
// export { add, subtract };

Kasutus (app.js):

// app.js
import { add, subtract } from './math.js';

console.log(add(5, 3)); // Output: 8
console.log(subtract(10, 4)); // Output: 6

Nimega eksport vs. vaike-eksport:

ES-moodulid toetavad nii nimega kui ka vaike-eksporti. Nimega eksport võimaldab eksportida moodulist mitu väärtust kindlate nimedega. Vaike-eksport võimaldab eksportida ühe väärtuse mooduli vaike-ekspordina.

Nimega ekspordi näide (utils.js):

// utils.js
export function formatCurrency(amount, currencyCode) {
 // Vorminda summa vastavalt valuutakoodile
 // Näide: formatCurrency(1234.56, 'USD') võib tagastada '$1,234.56'
 // Implementatsioon sõltub soovitud vormingust ja olemasolevatest teekidest
 return new Intl.NumberFormat('en-US', { style: 'currency', currency: currencyCode }).format(amount);
}

export function formatDate(date, locale) {
 // Vorminda kuupäev vastavalt lokaadile
 // Näide: formatDate(new Date(), 'fr-CA') võib tagastada '2024-01-01'
 return new Intl.DateTimeFormat(locale).format(date);
}

// app.js
import { formatCurrency, formatDate } from './utils.js';

const price = formatCurrency(19.99, 'EUR'); // Euroopa
const today = formatDate(new Date(), 'ja-JP'); // Jaapan

console.log(price); // Väljund: €19.99
console.log(today); // Väljund: (varieerub vastavalt kuupäevale)

Vaike-ekspordi näide (api.js):

// api.js
const api = {
 fetchData: async (url) => {
 const response = await fetch(url);
 return response.json();
 }
};

export default api;

// app.js
import api from './api.js';

api.fetchData('https://example.com/data')
 .then(data => console.log(data));

ES-moodulite eelised:

Standardiseeritud: JavaScriptile omane, tagades ühtse käitumise erinevates keskkondades.
Asünkroonne laadimine: Parandab jõudlust brauseris, laadides mooduleid paralleelselt.
Staatiline analüüs: Võimaldab "tree shaking'ut" ja muid optimeerimisi.
Parem brauseritele: Disainitud brausereid silmas pidades, mis tagab parema jõudluse ja ühilduvuse.

ES-moodulite puudused:

Keerukus: Võib olla keerulisem seadistada ja konfigureerida kui CommonJS, eriti vanemates keskkondades.
Vajalikud tööriistad: Nõuab sageli transpileerimiseks tööriistu nagu Babel või TypeScript, eriti kui sihtmärgiks on vanemad brauserid või Node.js versioonid.
Node.js-i ühilduvusprobleemid (ajaloolised): Kuigi Node.js toetab nüüd täielikult ES-mooduleid, esines algselt ühilduvusprobleeme ja keerukusi CommonJS-ilt üleminekul.

CommonJS vs. ES moodulid: detailne võrdlus

Siin on tabel, mis võtab kokku peamised erinevused CommonJS-i ja ES-moodulite vahel:

Tunnus	CommonJS	ES moodulid
Impordi süntaks	`require()`	`import`
Ekspordi süntaks	`module.exports`	`export`
Laadimine	Sünkroonne	Asünkroonne (brauserites), sünkroonne/asünkroonne Node.js-is
Staatiline analüüs	Ei	Jah
Natiivne brauseritugi	Ei	Jah
Peamine kasutusjuht	Node.js (ajalooliselt)	Brauserid ja Node.js (kaasaegne)

Praktilised näited ja kasutusjuhud

Näide 1: korduvkasutatava utiliidimooduli loomine (rahvusvahelistamine)

Oletame, et ehitate veebirakendust, mis peab toetama mitut keelt. Saate luua korduvkasutatava utiliidimooduli rahvusvahelistamise (i18n) haldamiseks.

ES-moodulid (i18n.js):

// i18n.js
const translations = {
 'en': {
 'greeting': 'Hello, world!'
 },
 'fr': {
 'greeting': 'Bonjour, le monde !'
 },
 'es': {
 'greeting': '¡Hola, mundo!'
 }
};

export function getTranslation(key, language) {
 return translations[language][key] || key;
}

// app.js
import { getTranslation } from './i18n.js';

const language = 'fr'; // Näide: kasutaja valis prantsuse keele
const greeting = getTranslation('greeting', language);
console.log(greeting); // Output: Bonjour, le monde !

Näide 2: modulaarse API-kliendi ehitamine (REST API)

REST API-ga suheldes saate luua modulaarse API-kliendi, et kapseldada API loogikat.

ES-moodulid (apiClient.js):

// apiClient.js
const API_BASE_URL = 'https://api.example.com';

async function get(endpoint) {
 const response = await fetch(`${API_BASE_URL}${endpoint}`);
 if (!response.ok) {
 throw new Error(`HTTP error! status: ${response.status}`);
 }
 return response.json();
}

async function post(endpoint, data) {
 const response = await fetch(`${API_BASE_URL}${endpoint}`, {
 method: 'POST',
 headers: {
 'Content-Type': 'application/json'
 },
 body: JSON.stringify(data)
 });
 if (!response.ok) {
 throw new Error(`HTTP error! status: ${response.status}`);
 }
 return response.json();
}

export { get, post };

// app.js
import { get, post } from './apiClient.js';

get('/users')
 .then(users => console.log(users))
 .catch(error => console.error('Viga kasutajate toomisel:', error));

post('/users', { name: 'John Doe', email: 'john.doe@example.com' })
 .then(newUser => console.log('Uus kasutaja loodud:', newUser))
 .catch(error => console.error('Viga kasutaja loomisel:', error));

Migreerumine CommonJS-ilt ES-moodulitele

Migreerumine CommonJS-ilt ES-moodulitele võib olla keeruline protsess, eriti suurtes koodibaasides. Siin on mõned strateegiad, mida kaaluda:

Alusta väikesest: Alusta väiksemate, vähem kriitiliste moodulite teisendamisega ES-mooduliteks.
Kasuta transpilerit: Kasuta tööriista nagu Babel või TypeScript, et oma kood ES-mooduliteks transpileerida.
Uuenda sõltuvusi: Veendu, et sinu sõltuvused ühilduksid ES-moodulitega. Paljud teegid pakuvad nüüd nii CommonJS-i kui ka ES-moodulite versioone.
Testi põhjalikult: Testi oma koodi pärast iga teisendust põhjalikult, et veenduda, et kõik töötab ootuspäraselt.
Kaalu hübriidlähenemist: Node.js toetab hübriidlähenemist, kus saad samas projektis kasutada nii CommonJS-i kui ka ES-mooduleid. See võib olla kasulik koodibaasi järkjärguliseks migreerimiseks.

Node.js ja ES-moodulid:

Node.js on arenenud, et toetada täielikult ES-mooduleid. Saad kasutada ES-mooduleid Node.js-is järgmiselt:

Kasutades .mjs laiendit: .mjs laiendiga faile käsitletakse ES-moodulitena.
Lisades "type": "module" faili package.json: See ütleb Node.js-ile, et kõiki .js faile projektis tuleb käsitleda ES-moodulitena.

Õige moodulsüsteemi valimine

Valik CommonJS-i ja ES-moodulite vahel sõltub sinu konkreetsetest vajadustest ja arenduskeskkonnast:

Uued projektid: Uute projektide puhul, eriti nende, mis on suunatud nii brauseritele kui ka Node.js-ile, on ES-moodulid üldiselt eelistatud valik tänu nende standardiseeritud olemusele, asünkroonse laadimise võimekusele ja staatilise analüüsi toele.
Ainult brauseripõhised projektid: ES-moodulid on selge võitja ainult brauseripõhiste projektide jaoks tänu nende natiivsele toele ja jõudluseelistele.
Olemasolevad Node.js projektid: Olemasolevate Node.js projektide migreerimine CommonJS-ilt ES-moodulitele võib olla märkimisväärne ettevõtmine, kuid see on väärt kaalumist pikaajalise hooldatavuse ja ühilduvuse tagamiseks kaasaegsete JavaScripti standarditega. Võid uurida hübriidlähenemist.
Pärandprojektid: Vanemate projektide puhul, mis on tihedalt seotud CommonJS-iga ja millel on piiratud ressursid migreerimiseks, võib CommonJS-i juurde jäämine olla kõige praktilisem valik.

Kokkuvõte

CommonJS-i ja ES-moodulite erinevuste mõistmine on iga JavaScripti arendaja jaoks hädavajalik. Kuigi CommonJS on ajalooliselt olnud Node.js-i standard, on ES-moodulid kiiresti muutumas eelistatud valikuks nii brauseritele kui ka Node.js-ile tänu nende standardiseeritud olemusele, jõudluseelistele ja staatilise analüüsi toele. Hoolikalt kaaludes oma projekti vajadusi ja arenduskeskkonda, saad valida moodulsüsteemi, mis sobib kõige paremini sinu nõudmistega, ning ehitada skaleeritavaid, hooldatavaid ja tõhusaid JavaScripti rakendusi.

Kuna JavaScripti ökosüsteem areneb pidevalt, on edu saavutamiseks ülioluline olla kursis viimaste moodulsüsteemide trendide ja parimate tavadega. Jätka katsetamist nii CommonJS-i kui ka ES-moodulitega ning uuri erinevaid tööriistu ja tehnikaid, mis aitavad sul ehitada modulaarset ja hooldatavat JavaScripti koodi.