سیستم‌های ماژول جاوا اسکریپت: CommonJS در مقابل ماژول‌های ES6 - یک راهنمای جامع

در دنیای توسعه جاوا اسکریپت، ماژولار بودن کلید ساخت برنامه‌های مقیاس‌پذیر، قابل نگهداری و سازمان‌دهی شده است. سیستم‌های ماژول به شما امکان می‌دهند کد خود را به واحدهای مستقل و قابل استفاده مجدد تقسیم کنید، و باعث ترویج استفاده مجدد از کد و کاهش پیچیدگی می‌شود. این راهنما به دو سیستم ماژول جاوا اسکریپت غالب می‌پردازد: CommonJS و ماژول‌های ES6 (ESM)، که مقایسه دقیقی را ارائه می‌دهد و مثال‌های عملی را ارائه می‌دهد.

سیستم‌های ماژول جاوا اسکریپت چیستند؟

یک سیستم ماژول جاوا اسکریپت راهی برای سازماندهی کد به ماژول‌های قابل استفاده مجدد است. هر ماژول یک عملکرد خاص را کپسوله می‌کند و یک رابط کاربری عمومی را برای استفاده ماژول‌های دیگر در معرض دید قرار می‌دهد. این رویکرد مزایای متعددی را ارائه می‌دهد:

• قابلیت استفاده مجدد از کد: ماژول‌ها را می‌توان در بخش‌های مختلف یک برنامه یا حتی در پروژه‌های مختلف استفاده مجدد کرد.
• قابلیت نگهداری: تغییرات در یک ماژول احتمال کمتری دارد که بر سایر قسمت‌های برنامه تأثیر بگذارد و نگهداری و اشکال‌زدایی کد را آسان‌تر می‌کند.
• مدیریت فضای نام: ماژول‌ها حوزه خود را ایجاد می‌کنند و از تداخل نام بین بخش‌های مختلف کد جلوگیری می‌کنند.
• مدیریت وابستگی: سیستم‌های ماژول به شما اجازه می‌دهند تا صریحاً وابستگی‌های یک ماژول را اعلام کنید، و درک و مدیریت روابط بین بخش‌های مختلف کد را آسان‌تر می‌کنید.

CommonJS: پیشگام ماژول‌های جاوا اسکریپت سمت سرور

معرفی CommonJS

CommonJS در ابتدا برای محیط‌های جاوا اسکریپت سمت سرور، عمدتاً Node.js، توسعه داده شد. این یک راه ساده و همزمان برای تعریف و استفاده از ماژول‌ها ارائه می‌دهد. CommonJS از تابع require() برای وارد کردن ماژول‌ها و شی module.exports برای صادر کردن آنها استفاده می‌کند.

نحو و استفاده از CommonJS

در اینجا یک مثال اساسی از نحوه تعریف و استفاده از یک ماژول در CommonJS آمده است:

ماژول (math.js):

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

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

استفاده (app.js):

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

console.log(math.add(5, 3));    // Output: 8
console.log(math.subtract(5, 3)); // Output: 2

            

              
                Copy
              
            
          

ویژگی‌های کلیدی CommonJS

• بارگیری همزمان: ماژول‌ها به صورت همزمان بارگیری و اجرا می‌شوند. این بدان معنی است که وقتی یک ماژول را require() می‌کنید، اجرای کد متوقف می‌شود تا زمانی که ماژول بارگیری و اجرا شود.
• تمرکز بر سمت سرور: عمدتاً برای محیط‌های سمت سرور مانند Node.js طراحی شده است.
• require() پویا: امکان بارگیری ماژول پویا را بر اساس شرایط زمان اجرا فراهم می‌کند (اگرچه به‌طور کلی برای خوانایی توصیه نمی‌شود).
• صادرات واحد: هر ماژول فقط می‌تواند یک مقدار واحد یا یک شی حاوی مقادیر متعدد را صادر کند.

مزایای CommonJS

• ساده و آسان برای استفاده: نحو require() و module.exports سر راست است و درک آن آسان است.
• اکوسیستم بالغ: CommonJS مدت زیادی است که وجود داشته است و دارای یک اکوسیستم بزرگ و بالغ از کتابخانه‌ها و ابزارها است.
• پشتیبانی گسترده: توسط Node.js و ابزارهای ساخت مختلف پشتیبانی می‌شود.

معایب CommonJS

• بارگیری همزمان: بارگیری همزمان می‌تواند یک گلوگاه عملکرد، به‌ویژه در مرورگر باشد.
• بومی برای مرورگرها نیست: CommonJS به‌طور بومی در مرورگرها پشتیبانی نمی‌شود و برای استفاده در برنامه‌های مبتنی بر مرورگر به یک ابزار ساخت مانند Browserify یا Webpack نیاز دارد.

ماژول‌های ES6 (ESM): استاندارد مدرن

معرفی ماژول‌های ES6

ماژول‌های ES6 (که با نام ماژول‌های ECMAScript یا ESM نیز شناخته می‌شوند) سیستم ماژول جاوا اسکریپت رسمی هستند که در ECMAScript 2015 (ES6) معرفی شده‌اند. آنها رویکردی مدرن‌تر و استانداردتر برای ماژولار بودن ارائه می‌دهند، با پشتیبانی از بارگیری همزمان و ناهمزمان.

نحو و استفاده از ماژول‌های ES6

در اینجا مثال معادل با استفاده از ماژول‌های ES6 آمده است:

ماژول (math.js):

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

یا:

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

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

export {
  add,
  subtract
};

            

              
                Copy
              
            
          

استفاده (app.js):

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

console.log(add(5, 3));    // Output: 8
console.log(subtract(5, 3)); // Output: 2

            

              
                Copy
              
            
          

همچنین می‌توانید کل ماژول را به عنوان یک شی وارد کنید:

            // app.js
import * as math from './math.js';

console.log(math.add(5, 3));    // Output: 8
console.log(math.subtract(5, 3)); // Output: 2

            

              
                Copy
              
            
          

ویژگی‌های کلیدی ماژول‌های ES6

• بارگیری ناهمزمان: ماژول‌ها به طور پیش‌فرض ناهمزمان بارگیری و اجرا می‌شوند، که به‌ویژه در مرورگر عملکرد را بهبود می‌بخشد.
• بومی مرورگر: طراحی شده برای پشتیبانی بومی در مرورگرها بدون نیاز به ابزارهای ساخت.
• تجزیه و تحلیل استاتیک: ماژول‌های ES6 به صورت استاتیک قابل تجزیه و تحلیل هستند، به این معنی که وابستگی‌های یک ماژول را می‌توان در زمان کامپایل تعیین کرد. این امر بهینه‌سازی‌هایی مانند تکان دادن درخت (حذف کد استفاده نشده) را فعال می‌کند.
• صادرات نامگذاری شده و پیش‌فرض: از صادرات نام‌گذاری شده (صادر کردن مقادیر متعدد با نام) و صادرات پیش‌فرض (صادر کردن یک مقدار واحد به عنوان پیش‌فرض) پشتیبانی می‌کند.

مزایای ماژول‌های ES6

• عملکرد بهبود یافته: بارگیری ناهمزمان منجر به عملکرد بهتر، به ویژه در مرورگر می‌شود.
• پشتیبانی بومی مرورگر: در مرورگرهای مدرن نیازی به ابزارهای ساخت نیست (اگرچه هنوز هم اغلب برای سازگاری و ویژگی‌های پیشرفته استفاده می‌شود).
• تجزیه و تحلیل استاتیک: بهینه‌سازی‌هایی مانند تکان دادن درخت را فعال می‌کند.
• استاندارد شده: سیستم ماژول جاوا اسکریپت رسمی، که از سازگاری آینده و پذیرش گسترده‌تر اطمینان می‌دهد.

معایب ماژول‌های ES6

• پیچیدگی: نحو می‌تواند کمی پیچیده‌تر از CommonJS باشد.
• ابزار مورد نیاز: در حالی که بومی پشتیبانی می‌شود، مرورگرهای قدیمی‌تر و برخی از محیط‌ها هنوز به تبدیل با استفاده از ابزارهایی مانند Babel نیاز دارند.

CommonJS در مقابل ماژول‌های ES6: یک مقایسه دقیق

در اینجا جدولی وجود دارد که تفاوت‌های اصلی بین CommonJS و ماژول‌های ES6 را خلاصه می‌کند:

مثال‌های عملی و موارد استفاده

مثال 1: ایجاد یک کتابخانه ابزار

بیایید فرض کنیم شما در حال ساخت یک کتابخانه ابزار با توابعی برای دستکاری رشته هستید. می‌توانید از ماژول‌های ES6 برای سازماندهی کد خود استفاده کنید:

string-utils.js:

            // string-utils.js
export function capitalize(str) {
  return str.charAt(0).toUpperCase() + str.slice(1);
}

export function reverse(str) {
  return str.split('').reverse().join('');
}

export function toSnakeCase(str) {
  return str.replace(/\s+/g, '_').toLowerCase();
}

            

              
                Copy
              
            
          

app.js:

            // app.js
import { capitalize, reverse, toSnakeCase } from './string-utils.js';

console.log(capitalize('hello world'));   // Output: Hello world
console.log(reverse('hello'));           // Output: olleh
console.log(toSnakeCase('Hello World'));  // Output: hello_world

            

              
                Copy
              
            
          

مثال 2: ساخت یک کامپوننت React

هنگام ساخت کامپوننت‌های React، ماژول‌های ES6 روش استانداردی برای سازماندهی کد شما هستند:

MyComponent.js:

            // MyComponent.js
import React from 'react';

function MyComponent(props) {
  return (
    <div>
      <h1>Hello, {props.name}!</h1>
    </div>
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

app.js:

            // app.js
import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import MyComponent from './MyComponent.js';

ReactDOM.render(<MyComponent name="World" />, document.getElementById('root'));

            

              
                Copy
              
            
          

مثال 3: پیکربندی یک سرور Node.js

اگرچه CommonJS استاندارد سنتی است، Node.js اکنون از ماژول‌های ES6 به‌طور بومی (با پسوند .mjs یا با تنظیم "type": "module" در package.json) پشتیبانی می‌کند. می‌توانید از ماژول‌های ES6 برای کد سمت سرور نیز استفاده کنید:

server.mjs:

            // server.mjs
import express from 'express';

const app = express();
const port = 3000;

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World!');
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`Server listening on port ${port}`);
});

export default app; // Or, more likely, just leave this out if you aren't importing it anywhere.

            

              
                Copy
              
            
          

انتخاب سیستم ماژول مناسب

انتخاب بین CommonJS و ماژول‌های ES6 به پروژه و محیط خاص شما بستگی دارد:

• پروژه‌های Node.js: اگر در حال راه‌اندازی یک پروژه جدید Node.js هستید، استفاده از ماژول‌های ES6 را در نظر بگیرید. Node.js پشتیبانی عالی دارد و با استانداردهای مدرن جاوا اسکریپت همسو است. با این حال، اگر روی یک پروژه قدیمی Node.js کار می‌کنید، CommonJS احتمالاً انتخاب پیش‌فرض و عملی‌تری به دلایل سازگاری است.
• پروژه‌های مبتنی بر مرورگر: ماژول‌های ES6 انتخاب ارجح برای پروژه‌های مبتنی بر مرورگر هستند. مرورگرهای مدرن از آنها به‌طور بومی پشتیبانی می‌کنند و از طریق بارگیری ناهمزمان و تجزیه و تحلیل استاتیک مزایای عملکردی ارائه می‌دهند.
• جاوا اسکریپت جهانی: اگر در حال ساخت یک برنامه جاوا اسکریپت جهانی هستید که هم در سرور و هم در مرورگر اجرا می‌شود، ماژول‌های ES6 بهترین انتخاب برای اشتراک گذاری کد و سازگاری هستند.
• پروژه‌های موجود: هنگام کار بر روی پروژه‌های موجود، سیستم ماژول موجود و هزینه مهاجرت به سیستم دیگری را در نظر بگیرید. اگر سیستم موجود به خوبی کار می‌کند، ممکن است ارزش تلاش برای تغییر را نداشته باشد.

انتقال از CommonJS به ماژول‌های ES6

اگر در حال مهاجرت از CommonJS به ماژول‌های ES6 هستید، این مراحل را در نظر بگیرید:

1. تبدیل با Babel: از Babel برای تبدیل کد ماژول‌های ES6 خود به CommonJS برای محیط‌های قدیمی‌تر که از ماژول‌های ES6 به‌طور بومی پشتیبانی نمی‌کنند، استفاده کنید.
2. مهاجرت تدریجی: ماژول‌های خود را یکی یکی مهاجرت دهید تا اختلال را به حداقل برسانید.
3. به‌روزرسانی ابزارهای ساخت: اطمینان حاصل کنید که ابزارهای ساخت شما (به عنوان مثال، Webpack، Parcel) به درستی برای رسیدگی به ماژول‌های ES6 پیکربندی شده‌اند.
4. آزمایش کامل: پس از هر مهاجرت کد خود را آزمایش کنید تا مطمئن شوید که همه چیز طبق انتظار کار می‌کند.

مفاهیم پیشرفته و بهترین روش‌ها

واردات پویا

ماژول‌های ES6 از واردات پویا پشتیبانی می‌کنند، که به شما امکان می‌دهد ماژول‌ها را به صورت ناهمزمان در زمان اجرا بارگیری کنید. این می‌تواند برای تقسیم کد و بارگیری تنبل مفید باشد.

            async function loadModule() {
  const module = await import('./my-module.js');
  module.doSomething();
}

loadModule();

            

              
                Copy
              
            
          

تکان دادن درخت

تکان دادن درخت تکنیکی برای حذف کد استفاده نشده از ماژول‌های شما است. تجزیه و تحلیل استاتیک ماژول‌های ES6 تکان دادن درخت را ممکن می‌سازد، که منجر به اندازه‌های بسته‌بندی کوچک‌تر و عملکرد بهبود یافته می‌شود.

وابستگی‌های چرخشی

وابستگی‌های چرخشی می‌توانند هم در CommonJS و هم در ماژول‌های ES6 مشکل‌ساز باشند. آنها می‌توانند منجر به رفتار غیرمنتظره و خطاهای زمان اجرا شوند. بهتر است با بازسازی کد خود برای ایجاد یک سلسله مراتب وابستگی واضح، از وابستگی‌های چرخشی اجتناب کنید.

Bundlers ماژول

Bundlerهای ماژول مانند Webpack، Parcel و Rollup ابزارهای ضروری برای توسعه جاوا اسکریپت مدرن هستند. آنها به شما اجازه می‌دهند ماژول‌های خود را در یک فایل واحد یا فایل‌های متعدد برای استقرار بسته‌بندی کنید، کد خود را بهینه کنید و سایر تغییرات زمان ساخت را انجام دهید.

آینده ماژول‌های جاوا اسکریپت

ماژول‌های ES6 آینده ماژولار بودن جاوا اسکریپت هستند. آنها از نظر عملکرد، استانداردسازی و ابزار، مزایای قابل توجهی نسبت به CommonJS ارائه می‌دهند. همانطور که مرورگرها و محیط‌های جاوا اسکریپت به تکامل خود ادامه می‌دهند، ماژول‌های ES6 حتی برای ساخت برنامه‌های وب مدرن رایج‌تر و ضروری‌تر خواهند شد.

نتیجه‌گیری

درک سیستم‌های ماژول جاوا اسکریپت برای هر توسعه‌دهنده جاوا اسکریپت ضروری است. CommonJS و ماژول‌های ES6 چشم‌انداز توسعه جاوا اسکریپت را شکل داده‌اند، که هر کدام دارای نقاط قوت و ضعف خاص خود هستند. در حالی که CommonJS یک راه‌حل قابل اعتماد بوده است، به ویژه در محیط‌های Node.js، ماژول‌های ES6 رویکردی مدرن‌تر، استانداردتر و با عملکرد بهتر را ارائه می‌دهند. با تسلط بر هر دو، شما به خوبی مجهز خواهید بود تا برنامه‌های جاوا اسکریپت مقیاس‌پذیر، قابل نگهداری و کارآمد را برای هر پلتفرمی بسازید.