JavaScript-moduulijärjestelmät: CommonJS vs. ES6-moduulit vertailussa

Modernin JavaScriptin laajassa ja jatkuvasti kehittyvässä ympäristössä koodin tehokas hallinta on ensiarvoisen tärkeää. Sovellusten monimutkaisuuden ja laajuuden kasvaessa tarve vankalle, ylläpidettävälle ja uudelleenkäytettävälle koodille kasvaa yhä kriittisemmäksi. Tässä kohtaa moduulijärjestelmät astuvat kuvaan tarjoten olennaisia mekanismeja koodin järjestämiseen erillisiin, hallittaviin yksiköihin. Maailmanlaajuisesti työskenteleville kehittäjille näiden järjestelmien ymmärtäminen ei ole vain tekninen yksityiskohta; se on perustavanlaatuinen taito, joka vaikuttaa kaikkeen projektin arkkitehtuurista tiimityöskentelyyn ja käyttöönoton tehokkuuteen.

Historiallisesti JavaScriptistä puuttui natiivi moduulijärjestelmä, mikä johti erilaisiin ad hoc -malleihin ja globaalin soveltuvuusalueen saastumiseen. Kuitenkin Node.js:n syntymisen ja myöhemmin ECMAScriptin standardointiponnistelujen myötä kaksi hallitsevaa moduulijärjestelmää nousi esiin: CommonJS (CJS) ja ES6-moduulit (ESM). Vaikka molemmat palvelevat koodin modulaarisuuden perustarkoitusta, ne eroavat merkittävästi lähestymistavaltaan, syntaksiltaan ja taustamekanismeiltaan. Tämä kattava opas syventyy molempiin järjestelmiin ja tarjoaa yksityiskohtaisen vertailun, joka auttaa sinua navigoimaan monimutkaisuuksissa ja tekemään tietoon perustuvia päätöksiä JavaScript-projekteissasi, rakensitpa sitten verkkosovellusta yleisölle Aasiassa, palvelinpuolen API:a asiakkaille Euroopassa tai maailmanlaajuisesti kehittäjien käyttämää alustariippumatonta työkalua.

Moduulien olennainen rooli modernissa JavaScript-kehityksessä

Ennen kuin syvennymme CommonJS- ja ES6-moduulien yksityiskohtiin, selvitetään, miksi moduulijärjestelmät ovat välttämättömiä kaikissa moderneissa JavaScript-projekteissa:

• Kapselointi ja eristys: Moduulit estävät globaalin soveltuvuusalueen saastumisen varmistaen, että yhdessä moduulissa määritellyt muuttujat ja funktiot eivät tahattomasti häiritse toisessa moduulissa olevia. Tämä eristys on ratkaisevan tärkeää nimikollision välttämiseksi ja koodin eheyden ylläpitämiseksi, erityisesti suurissa, yhteistyöhön perustuvissa projekteissa.
• Uudelleenkäytettävyys: Moduulit edistävät itsenäisten, riippumattomien koodiyksiköiden luomista, jotka voidaan helposti tuoda ja käyttää uudelleen sovelluksen eri osissa tai jopa täysin erillisissä projekteissa. Tämä vähentää merkittävästi tarpeettoman koodin määrää ja nopeuttaa kehitystä.
• Ylläpidettävyys: Pilkkomalla sovellus pienempiin, keskittyneisiin moduuleihin kehittäjät voivat helpommin ymmärtää, debugata ja ylläpitää koodipohjan tiettyjä osia. Yhden moduulin muutokset aiheuttavat epätodennäköisemmin tahattomia sivuvaikutuksia muissa.
• Riippuvuuksien hallinta: Moduulijärjestelmät tarjoavat selkeät mekanismit koodin eri osien välisten riippuvuuksien ilmoittamiseen ja hallintaan. Tämä eksplisiittinen ilmoitus helpottaa tiedonkulun jäljittämistä, suhteiden ymmärtämistä ja monimutkaisten projektirakenteiden hallintaa.
• Suorituskyvyn optimointi: Modernit moduulijärjestelmät, erityisesti ES6-moduulit, mahdollistavat edistyneitä rakennusoptimointeja, kuten tree shakingin, joka auttaa poistamaan käyttämättömän koodin lopullisesta paketista, mikä johtaa pienempiin tiedostokokoihin ja nopeampiin latausaikoihin.

Näiden etujen ymmärtäminen korostaa moduulijärjestelmän valinnan ja tehokkaan hyödyntämisen tärkeyttä. Nyt tutustutaan CommonJS:ään.

CommonJS:n (CJS) ymmärtäminen

CommonJS on moduulijärjestelmä, joka syntyi tarpeesta tuoda modulaarisuus palvelinpuolen JavaScript-kehitykseen. Se nousi esiin noin vuonna 2009, kauan ennen kuin JavaScriptillä oli natiivi moduuliratkaisu, ja siitä tuli de facto -standardi Node.js:lle. Sen suunnittelufilosofia palveli synkronista tiedostojärjestelmätoimintojen luonnetta, joka oli yleistä palvelinympäristöissä.

Historia ja alkuperä

CommonJS-projektin aloitti Kevin Dangoor vuonna 2009, alun perin nimellä "ServerJS". Ensisijaisena tavoitteena oli määritellä standardi moduuleille, tiedoston I/O:lle ja muille palvelinpuolen ominaisuuksille, jotka puuttuivat JavaScriptistä tuolloin. Vaikka CommonJS itsessään on spesifikaatio, sen merkittävin ja menestynein toteutus on Node.js:ssä. Node.js omaksui ja teki CommonJS:stä suositun, tehden siitä synonyymin palvelinpuolen JavaScript-kehitykselle monien vuosien ajan. Työkalut, kuten npm (Node Package Manager), rakennettiin tämän moduulijärjestelmän ympärille luoden elävän ja laajan ekosysteemin.

Synkroninen lataus

Yksi CommonJS:n määrittävimmistä ominaisuuksista on sen synkroninen latausmekanismi. Kun sinä require() moduulin, Node.js keskeyttää nykyisen skriptin suorituksen, lataa tarvittavan moduulin, suorittaa sen ja palauttaa sen eksportit. Vasta kun vaadittu moduuli on valmis latautunut ja suoritettu, pääskripti jatkuu. Tämä synkroninen käyttäytyminen on yleensä hyväksyttävää palvelinympäristöissä, joissa moduulit ladataan paikallisesta tiedostojärjestelmästä eikä verkon viive ole ensisijainen huolenaihe. Se on kuitenkin merkittävä haittapuoli selainympäristöissä, joissa synkroninen lataus estäisi pääsäikeen ja jäädyttäisi käyttöliittymän.

Syntaksi: require() ja module.exports / exports

CommonJS käyttää tiettyjä avainsanoja moduulien tuontiin ja vientiin:

• require(module_path): Tätä funktiota käytetään moduulien tuontiin. Se ottaa argumenttina moduulin polun ja palauttaa moduulin exports-objektin.
• module.exports: Tätä objektia käytetään määrittelemään, mitä moduuli "eksportoi". Mikä tahansa arvo, joka on osoitettu module.exports-objektille, tulee moduulin "eksportiksi".
• exports: Tämä on "mukavuusviittaus" module.exports-objektiin. Voit liittää ominaisuuksia exports-objektiin useiden arvojen paljastamiseksi. Jos kuitenkin haluat eksportoida yhden arvon (esim. funktion tai luokan), sinun on käytettävä module.exports = ..., sillä exports-objektin uudelleenmäärittely katkaisee viittauksen module.exports-objektiin.

Miten CommonJS toimii

Kun Node.js lataa CommonJS-moduulin, se käärii moduulin koodin funktioon. Tämä käärefunktio tarjoaa moduulikohtaiset muuttujat, kuten exports, require, module, __filename ja __dirname, varmistaen moduulin eristyksen. Tässä on yksinkertaistettu näkymä kääreestä:

            (function(exports, require, module, __filename, __dirname) {
  // Moduulikoodisi tulee tähän
});
            

              
                Copy
              
            
          

Kun require()-funktiota kutsutaan, Node.js suorittaa seuraavat vaiheet:

1. Resolving: Se selvittää moduulin polun. Jos se on ydinmoduuli, tiedostopolku tai asennettu paketti, se paikantaa oikean tiedoston.
2. Lataus: Se lukee tiedoston sisällön.
3. Käärintä: Se käärii sisällön yllä esitettyyn funktioon.
4. Suoritus: Se suorittaa käärityn funktion uudessa soveltuvuusalueessa.
5. Välimuistiin tallennus: Moduulin exports-objekti tallennetaan välimuistiin. Myöhemmät require()-kutsut samalle moduulille palauttavat välimuistissa olevan version suorittamatta moduulia uudelleen. Tämä estää tarpeettoman työn ja mahdolliset sivuvaikutukset.

Käytännön CommonJS-esimerkkejä (Node.js)

Kuvitetaan CommonJS muutamalla koodiesimerkillä.

Esimerkki 1: Yhden funktion eksportointi

mathUtils.js:

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

module.exports = add; // Eksportoidaan 'add'-funktio moduulin ainoana eksporttina
            

              
                Copy
              
            
          

app.js:

            const add = require('./mathUtils'); // Tuodaan 'add'-funktio

console.log(add(5, 3)); // Tuloste: 8
            

              
                Copy
              
            
          

Esimerkki 2: Useiden arvojen eksportointi (objektin ominaisuudet)

stringUtils.js:

            exports.capitalize = function(str) {
  if (!str) return '';
  return str.charAt(0).toUpperCase() + str.slice(1);
};

exports.reverse = function(str) {
  if (!str) return '';
  return str.split('').reverse().join('');
};
            

              
                Copy
              
            
          

app.js:

            const { capitalize, reverse } = require('./stringUtils'); // Hajottava tuonti
// Vaihtoehtoisesti: const stringUtils = require('./stringUtils');
//                 console.log(stringUtils.capitalize('hello'));

console.log(capitalize('world')); // Tuloste: World
console.log(reverse('developer')); // Tuloste: repoleved
            

              
                Copy
              
            
          

CommonJS:n edut

• Kypsyys ja ekosysteemi: CommonJS on ollut Node.js:n selkäranka yli vuosikymmenen. Tämä tarkoittaa, että suurin osa npm-paketeista on julkaistu CommonJS-muodossa, mikä takaa rikkaan ekosysteemin ja laajan yhteisön tuen.
• Yksinkertaisuus: require() ja module.exports API on suhteellisen yksinkertainen ja helppo ymmärtää monille kehittäjille.
• Synkroninen luonne palvelinpuolella: Palvelinympäristöissä synkroninen lataus paikallisesta tiedostojärjestelmästä on usein hyväksyttävää ja yksinkertaistaa tiettyjä kehitysmalleja.

CommonJS:n haitat

• Synkroninen lataus selaimissa: Kuten mainittu, sen synkroninen luonne tekee siitä sopimattoman natiiveihin selainympäristöihin, joissa se estäisi pääsäikeen ja johtaisi huonoon käyttökokemukseen. Paketointityökaluja (kuten Webpack, Rollup) tarvitaan, jotta CommonJS-moduulit toimivat selaimissa.
• Staattisen analyysin haasteet: Koska require()-kutsut ovat dynaamisia (ne voivat olla ehdollisia tai perustua ajonaikaisiin arvoihin), staattisen analyysin työkalujen on vaikea määrittää riippuvuuksia ennen suoritusta. Tämä rajoittaa optimointimahdollisuuksia, kuten tree shakingia.
• Arvon kopiointi: CommonJS-moduulit eksportoivat kopioita arvoista. Jos moduuli eksportoi muuttujan ja tämä muuttuja mutatoituu eksportoivassa moduulissa sen jälkeen, kun se on vaadittu, tuova moduuli ei näe päivitettyä arvoa.
• Tiukka kytkentä Node.js:ään: Vaikka CommonJS on spesifikaatio, se on käytännössä synonyymi Node.js:lle, mikä tekee siitä vähemmän universaalin verrattuna kielitasoiseen standardiin.

ES6-moduulien (ESM) tutkiminen

ES6-moduulit, jotka tunnetaan myös nimellä ECMAScript-moduulit, edustavat virallista, standardoitua moduulijärjestelmää JavaScriptille. Ne esiteltiin ECMAScript 2015:ssä (ES6), ja niiden tavoitteena on tarjota universaali moduulijärjestelmä, joka toimii saumattomasti sekä selain- että palvelinympäristöissä, tarjoten vankemman ja tulevaisuudenkestävän lähestymistavan modulaarisuuteen.

Historia ja alkuperä

Natiivin JavaScript-moduulijärjestelmän tarve kasvoi merkittävästi, kun JavaScript-sovellukset muuttuivat monimutkaisemmiksi ja ylittivät yksinkertaiset skriptit. Vuosien keskustelujen ja erilaisten ehdotusten jälkeen ES6-moduulit virallistettiin osana ECMAScript 2015 -spesifikaatiota. Tavoitteena oli tarjota standardi, jonka JavaScript-moottorit voisivat toteuttaa natiivisti sekä selaimissa että Node.js:ssä, poistaen tarpeen pakkaajille tai transpilereille yksinomaan moduulien käsittelyä varten. Natiivi selain-tuki ES-moduuleille alkoi ilmestyä noin 2017-2018, ja Node.js esitteli vakaan tuen versiossa 12.0.0 vuonna 2019.

Asynkroninen ja staattinen lataus

ES6-moduulit käyttävät asynkronista ja staattista latausmekanismia. Tämä tarkoittaa:

• Asynkroninen: Moduulit ladataan asynkronisesti, mikä on erityisen tärkeää selaimille, joissa verkkopyynnöt voivat viedä aikaa. Tämä ei-estoa aiheuttava käyttäytyminen varmistaa sujuvan käyttökokemuksen.
• Staattinen: ES-moduulin riippuvuudet määritetään jäsentämisvaiheessa (tai käännösaikana), ei ajonaikaisesti. import- ja export-lauseet ovat deklaratiivisia, mikä tarkoittaa, että niiden on oltava moduulin ylimmällä tasolla eikä niitä voi olla ehdollisia. Tämä staattinen luonne on perustavanlaatuinen etu työkaluille ja optimoinneille.

Syntaksi: import ja export

ES6-moduulit käyttävät tiettyjä avainsanoja, jotka ovat nyt osa JavaScript-kieltä:

• export: Käytetään paljastamaan arvoja moduulista. On useita tapoja eksportoida:
• Nimetty eksportti: export const myVar = 'value';, export function myFunction() {}. Moduulilla voi olla useita nimettyjä eksportteja.
• Oletuseksportti: export default myValue;. Moduulilla voi olla vain yksi oletuseksportti. Tätä käytetään usein moduulin tarjoamaan pääentiteettiin.
• Aggregaatti-eksportti (uudelleeneksportointi): export { name1, name2 } from './another-module';. Tämä mahdollistaa muiden moduulien eksporttien uudelleeneksportoinnin, mikä on hyödyllistä indeksitiedostojen tai julkisten API:en luomiseen.
• import: Käytetään tuomaan eksportoidut arvot nykyiseen moduuliin.
• Nimetty tuonti: import { myVar, myFunction } from './myModule';. On käytettävä täsmälleen eksportoitujen nimien mukaisesti.
• Oletustuonti: import MyValue from './myModule';. Oletuseksportin tuotu nimi voi olla mikä tahansa.
• Nimiavaruuden tuonti: import * as MyModule from './myModule';. Tuo kaikki nimetyt eksportit yhden objektin ominaisuuksina.
• Sivuvaikutus-tuonti: import './myModule';. Suorittaa moduulin, mutta ei tuo mitään tiettyjä arvoja. Hyödyllinen polyfill-kirjastoille tai globaaleille konfiguraatioille.
• Dynaamiset tuonnit: import('./myModule').then(...). Funktiomainen syntaksi, joka palauttaa Promise-objektin, mahdollistaen moduulien lataamisen ehdollisesti tai tarvittaessa ajonaikaisesti. Tämä yhdistää staattisen luonteen ajonaikaiseen joustavuuteen.

Miten ES6-moduulit toimivat

ES-moduulit toimivat CommonJS:ää hienostuneemmalla mallilla. Kun JavaScript-moottori kohtaa import-lauseen, se käy läpi monivaiheisen prosessin:

1. Rakenne-vaihe: Moottori määrittää kaikki riippuvuudet rekursiivisesti, jäsentäen jokaisen moduulitiedoston tunnistaakseen sen tuonnit ja viennit. Tämä luo "moduulitietueen" jokaiselle moduulille, pohjimmiltaan kartan sen eksporteista.
2. Instanssivaihe: Moottori yhdistää kaikkien moduulien eksportit ja tuonnit toisiinsa. Tässä vaiheessa luodaan elävät sidokset. Toisin kuin CommonJS, joka eksportoi kopioita, ES-moduulit luovat eläviä viittauksia eksportoivan moduulin todellisiin muuttujiin. Jos eksportoidun muuttujan arvo muuttuu lähdemoduulissa, muutos heijastuu välittömästi tuovaan moduuliin.
3. Arviointivaihe: Koodi kussakin moduulissa suoritetaan syvyyssuunnassa. Riippuvuudet suoritetaan ennen niistä riippuvaisia moduuleja.

Keskeinen ero tässä on hoisting. Kaikki tuonnit ja viennit "nostetaan" moduulin yläosaan, mikä tarkoittaa, että ne ratkaistaan ennen kuin moduulin koodi suoritetaan. Tästä syystä import- ja export-lauseiden on oltava ylimmällä tasolla.

Käytännön ES6-moduuliesimerkkejä (selain/Node.js)

Katsotaanpa ES-moduulisyntaksia.

Esimerkki 1: Nimetyt eksportit ja tuonnit

calculator.js:

            export const PI = 3.14159;

export function add(a, b) {
  return a + b;
}

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

              
                Copy
              
            
          

app.js:

            import { PI, add } from './calculator.js'; // Huomaa .js-tiedostopääte selaimen/Node.js:n natiiviratkaisua varten

console.log(PI);    // Tuloste: 3.14159
console.log(add(10, 5)); // Tuloste: 15
            

              
                Copy
              
            
          

Esimerkki 2: Oletuseksportti ja -tuonti

logger.js:

            function logMessage(message) {
  console.log(`[LOG]: ${message}`);
}

export default logMessage; // Eksportoidaan 'logMessage'-funktio oletuksena
            

              
                Copy
              
            
          

app.js:

            import myLogger from './logger.js'; // 'myLogger' voi olla mikä tahansa nimi

myLogger('Application started successfully!'); // Tuloste: [LOG]: Application started successfully!
            

              
                Copy
              
            
          

Esimerkki 3: Sekalaiset eksportit ja uudelleeneksportit

utils/math.js:

            export const square = n => n * n;
export const cube = n => n * n * n;
            

              
                Copy
              
            
          

utils/string.js:

            export default function toUpperCase(str) {
  return str.toUpperCase();
}
            

              
                Copy
              
            
          

utils/index.js (Aggregaatti/Barrel-tiedosto):

            export * from './math.js'; // Uudelleeneksportoi kaikki nimetyt eksportit tiedostosta math.js
export { default as toUpper } from './string.js'; // Uudelleeneksportoi oletusarvo tiedostosta string.js nimellä 'toUpper'
            

              
                Copy
              
            
          

app.js:

            import { square, cube, toUpper } from './utils/index.js';

console.log(square(4)); // Tuloste: 16
console.log(cube(3));   // Tuloste: 27
console.log(toUpper('hello')); // Tuloste: HELLO
            

              
                Copy
              
            
          

ES6-moduulien edut

• Standardisoitu: ES-moduulit ovat kielitasoinen standardi, mikä tarkoittaa, että ne on suunniteltu toimimaan universaalisti kaikissa JavaScript-ympäristöissä (selaimet, Node.js, Deno, Web Workers jne.).
• Natiivi selain-tuki: Ei tarvetta pakkaajille pelkästään moduulien suorittamiseksi moderneissa selaimissa. Voit käyttää <script type="module"> -tagia suoraan.
• Asynkroninen lataus: Ihanteellinen verkko-ympäristöihin, estäen käyttöliittymän jäätymisen ja mahdollistaen riippuvuuksien tehokkaan rinnakkaislatauksen.
• Staattiselle analyysille ystävällinen: Deklaratiivinen import/export-syntaksi mahdollistaa työkalujen staattisen analysoinnin riippuvuuskuvaajasta. Tämä on ratkaisevan tärkeää optimoinneille, kuten tree shaking (turhan koodin poistaminen), mikä vähentää merkittävästi pakettien kokoja.
• Elävät sidokset: Tuonnit ovat eläviä viittauksia alkuperäisen moduulin eksportteihin, mikä tarkoittaa, että jos eksportoidun arvon arvo muuttuu lähdemoduulissa, tuotu arvo heijastaa muutosta välittömästi.
• Tulevaisuudenkestävä: Virallisena standardina ES-moduulit ovat JavaScript-modulaarisuuden tulevaisuus. Uusia kielitoimintoja ja työkaluja rakennetaan yhä enemmän ESM:n ympärille.

ES6-moduulien haitat

• Node.js:n yhteentoimivuuden haasteet: Vaikka Node.js tukee nyt ESM:ää, rinnakkaiselo sen pitkäaikaisen CommonJS-ekosysteemin kanssa voi joskus olla monimutkaista, vaatien huolellista konfigurointia (esim. "type": "module" package.json-tiedostossa, .mjs-tiedostopäätteet).
• Polun tarkkuus: Selaimissa ja natiivissa Node.js ESM:ssä on usein annettava täydelliset tiedostopäätteet (esim. .js, .mjs) tuontipoluissa, mitä CommonJS käsittelee implisiittisesti.
• Alkuperäinen oppimiskäyrä: Kehittäjille, jotka ovat tottuneet CommonJS:ään, nimettömien ja oletuseksporttien erot sekä elävän sidoksen käsite saattavat vaatia pienen sopeutumisen.

Keskeiset erot: CommonJS vs. ES6-moduulit

Yhteenvetona korostetaan näiden kahden moduulijärjestelmän perustavanlaatuisia eroja:

Yhteentoimivuus ja rinnakkaiselo: Navigointi kahden moduulijärjestelmän maisemassa

Koska CommonJS on hallinnut Node.js-ekosysteemiä niin kauan ja ES-moduulit ovat uusi standardi, kehittäjät kohtaavat usein tilanteita, joissa heidän on saatava nämä kaksi järjestelmää toimimaan yhdessä. Tämä rinnakkaiselo on yksi modernin JavaScript-kehityksen merkittävimmistä haasteista, mutta sen helpottamiseksi on kehitetty erilaisia strategioita ja työkaluja.

Kahden tilan pakettien haaste

Monet npm-paketit kirjoitettiin alun perin CommonJS:ssä. Kun ekosysteemi siirtyy ES-moduuleihin, kirjaston tekijät kohtaavat dilemman tukea molempia, mikä tunnetaan "kahden tilan pakettien" luomisena. Paketin on ehkä tarjottava CommonJS-sisääntulopiste vanhemmille Node.js-versioille tai tietyille rakennustyökaluille, ja ES-moduulin sisääntulopiste uudemmille Node.js- tai selainympäristöille, jotka käyttävät natiivia ESM:ää. Tämä sisältää usein:

• Lähdekoodin transpilaamisen sekä CJS:ksi että ESM:ksi.
• Ehdollisten eksporttien käyttämisen package.json-tiedostossa (esim. "exports": {".": {"import": "./index.mjs", "require": "./index.cjs"}}) ohjatakseen JavaScript-ajonaikaista ympäristöä oikeaan moduuliformaattiin tuontikontekstin perusteella.
• Nimeämiskäytännöt (.mjs ES-moduuleille, .cjs CommonJS:lle).

Node.js:n lähestymistapa ESM:ään ja CJS:ään

Node.js on toteuttanut hienostuneen lähestymistavan tukeakseen molempia moduulijärjestelmiä:

• Oletusmoduulijärjestelmä: Oletuksena Node.js käsittelee .js-tiedostoja CommonJS-moduuleina.
• "type": "module" package.json-tiedostossa: Jos asetat "type": "module" package.json-tiedostoosi, kaikki paketin .js-tiedostot käsitellään oletuksena ES-moduuleina.
• .mjs- ja .cjs-tiedostopäätteet: Voit eksplisiittisesti määrittää tiedostoja ES-moduuleiksi käyttämällä .mjs-päätettä tai CommonJS-moduuleiksi käyttämällä .cjs-päätettä riippumatta "type"-kentästä package.json-tiedostossa. Tämä mahdollistaa sekamoodipaketit.
• Yhteentoimivuussäännöt:
  • ES-moduuli voi importoida CommonJS-moduulin. Kun näin tapahtuu, CommonJS-moduulin module.exports-objekti tuodaan ESM-moduulin oletuseksporttina. Nimettyjä tuonteja ei tueta suoraan CJS:stä.
  • CommonJS-moduuli ei voi suoraan require() ES-moduulia. Tämä on perustavanlaatuinen rajoitus, koska CommonJS on synkroninen ja ES-moduulit ovat luonnostaan asynkronisia ratkaisussaan. Tämän ylittämiseksi dynaamista import()-funktiota voidaan käyttää CJS-moduulissa, mutta se palauttaa Promise-objektin ja se on käsiteltävä asynkronisesti.

Pakkaajat ja Transpiloijat yhteentoimivuuskerroksina

Työkalut kuten Webpack, Rollup, Parcel ja Babel ovat ratkaisevassa roolissa mahdollistettaessa sujuvaa yhteentoimivuutta, erityisesti selainympäristöissä:

• Transpilaus (Babel): Babel voi muuntaa ES-moduulisyntaksin (import/export) CommonJS:n require()/module.exports-lauseiksi (tai muiksi formaateiksi). Tämä mahdollistaa kehittäjien kirjoittaa koodia modernilla ESM-syntaksilla ja sitten transpiloimalla sen CommonJS-muotoon, jonka vanhemmat Node.js-ympäristöt tai tietyt pakkaajat ymmärtävät, tai transpiloimalla vanhempia selainkohdeympäristöjä varten.
• Pakkaajat (Webpack, Rollup, Parcel): Nämä työkalut analysoivat sovelluksesi riippuvuusgraafin (riippumatta siitä, ovatko moduulit CJS vai ESM), ratkaisevat kaikki tuonnit ja pakkaavat ne yhteen tai useampaan tulostetiedostoon. Ne toimivat yleismaailmallisena kerroksena, jonka avulla voit sekoittaa ja sovittaa moduuliformaatteja lähdekoodissasi ja tuottaa erittäin optimoidun, selainyhteensopivan tulosteen. Pakkaajat ovat myös välttämättömiä optimointien, kuten tree shakingin, tehokkaaseen soveltamiseen, erityisesti ES-moduulien kanssa.

Milloin mitäkin käyttää? Käytännön vinkkejä globaaleille tiimeille

Valinta CommonJS:n ja ES-moduulien välillä ei niinkään tarkoita, että toinen olisi universaalisti "parempi", vaan enemmänkin kontekstia, projektin vaatimuksia ja ekosysteemin yhteensopivuutta. Tässä käytännön ohjeita kehittäjille maailmanlaajuisesti:

Priorisoi ES-moduulit (ESM) uudessa kehityksessä

Kaikissa uusissa sovelluksissa, kirjastoissa ja komponenteissa, riippumatta siitä, kohdistuvatko ne selaimeen vai Node.js:ään, ES-moduulien tulisi olla oletusvalintasi.

• Frontend-sovellukset: Käytä aina ESM:ää. Modernit selaimet tukevat sitä natiivisti, ja pakkaajat on optimoitu ESM:n staattisen analyysin ominaisuuksille (tree shaking, scope hoisting) pienimpien ja nopeimpien pakettien tuottamiseksi.
• Uudet Node.js-taustaprojektit: Hyödynnä ESM:ää. Määritä package.json-tiedostoosi "type": "module" ja käytä .js-tiedostoja ESM-koodillesi. Tämä yhdenmukaistaa taustasi JavaScriptin tulevaisuuden kanssa ja mahdollistaa saman moduulisyntaksin käytön koko pinossa.
• Uudet kirjastot/paketit: Kehitä uudet kirjastot ESM:ssä ja harkitse kahden CommonJS-paketin tarjoamista taaksepäin yhteensopivuuden vuoksi, jos kohdeyleisösi sisältää vanhempia Node.js-projekteja. Käytä "exports"-kenttää package.json-tiedostossa tämän hallintaan.
• Deno tai muut modernit ajonaikaiset ympäristöt: Nämä ympäristöt on rakennettu yksinomaan ES-moduulien ympärille, mikä tekee ESM:stä ainoan varteenotettavan vaihtoehdon.

Harkitse CommonJS:ää vanhojen ja tiettyjen Node.js-käyttötapausten osalta

Vaikka ESM on tulevaisuus, CommonJS on edelleen relevantti tietyissä skenaarioissa:

• Olemassa olevat Node.js-projektit: Suuren, vakiintuneen Node.js-koodipohjan siirtäminen CommonJS:stä ESM:ään voi olla merkittävä urakka, joka voi mahdollisesti aiheuttaa rikkovia muutoksia ja yhteensopivuusongelmia riippuvuuksien kanssa. Vakaiden, vanhojen Node.js-sovellusten osalta CommonJS:n pitäytyminen voi olla pragmaattisempi lähestymistapa.
• Node.js-konfiguraatiotiedostot: Monet rakennustyökalut (esim. Webpack config, Gulpfiles, skriptit package.json-tiedostossa) odottavat usein CommonJS-syntaksia konfiguraatiotiedostissaan, vaikka pääsovelluksesi käyttäisikin ESM:ää. Tarkista työkalun dokumentaatio.
• Skriptit package.json-tiedostossa: Jos kirjoitat yksinkertaisia apuskriptejä suoraan package.json-tiedoston "scripts"-kenttään, CommonJS saattaa olla Node.js:n olettama, ellet eksplisiittisesti määritä ESM-kontekstia.
• Vanhat npm-paketit: Jotkut vanhemmat npm-paketit saattavat tarjota vain CommonJS-rajapinnan. Jos sinun on käytettävä tällaista pakettia ESM-projektissa, voit yleensä importoida sen oletuseksporttina (import CjsModule from 'cjs-package';) tai luottaa pakkaajiin yhteentoimivuuden käsittelyssä.

Siirtymästrategiat

Tiimeille, jotka haluavat siirtyä olemassa olevasta CommonJS-koodista ES-moduuleihin, tässä muutamia strategioita:

• Vähittäinen siirtymä: Aloita uusien tiedostojen kirjoittaminen ESM:ssä ja muunna vähitellen vanhempia CJS-tiedostoja. Käytä Node.js:n .mjs-tiedostopäätettä tai "type": "module" -asetusta huolellisella yhteentoimivuudella.
• Pakkaajat: Käytä työkaluja kuten Webpack tai Rollup hallitaksesi sekä CJS- että ESM-moduuleja rakennusputkessasi, tuottaen yhtenäisen paketin. Tämä on usein helpoin polku frontend-projekteille.
• Transpilaus: Hyödynnä Babelia transpiloimaan ESM-syntaksi CJS:ksi, jos sinun on suoritettava moderni koodisi ympäristössä, joka tukee vain CommonJS:ää.

JavaScript-moduulien tulevaisuus

JavaScript-modulaarisuuden kehityssuunta on selkeä: ES-moduulit ovat kiistaton standardi ja tulevaisuus. Ekosysteemi yhdenmukaistuu nopeasti ESM:n ympärille, kun selaimet tarjoavat vankan natiivituen ja Node.js parantaa jatkuvasti integraatiotaan. Tämä standardointi tasoittaa tietä yhtenäisemmälle ja tehokkaammalle kehityskokemukselle koko JavaScript-kentässä.

Nykyisen tilan lisäksi ECMAScript-standardi kehittyy edelleen ja tuo mukanaan entistä tehokkaampia moduuleihin liittyviä ominaisuuksia:

• Tuonnin vaatimukset (Import Assertions): Ehdotus, joka mahdollistaa moduulien esittävän odotuksia tuotavan moduulin tyypistä (esim. import json from './data.json' assert { type: 'json' };), parantaen turvallisuutta ja jäsennyksen tehokkuutta.
• JSON-moduulit: Ehdotus, joka mahdollistaa JSON-tiedostojen suoran tuonnin moduuleina, tehden niiden sisällöstä saatavilla JavaScript-objekteina.
• WASM-moduulit: WebAssembly-moduulit integroidaan myös ES-moduulikaavioon, mahdollistaen JavaScriptin tuoda ja käyttää WebAssembly-koodia saumattomasti.

Nämä jatkuvat kehitykset korostavat tulevaisuutta, jossa moduulit eivät ole vain JavaScript-tiedostoja, vaan universaali mekanismi erilaisten koodiomaisuuksien integroimiseen yhtenäiseksi sovellukseksi, kaikki vankan ja laajennettavan ES-moduulijärjestelmän alla.

Johtopäätös: Modulaarisuuden omaksuminen vankkojen sovellusten rakentamiseksi

JavaScript-moduulijärjestelmät, CommonJS ja ES6-moduulit, ovat perusteellisesti muuttaneet tapaa, jolla kirjoitamme, järjestämme ja otamme käyttöön JavaScript-sovelluksia. Vaikka CommonJS toimi elintärkeänä askeleena eteenpäin mahdollistaen Node.js-ekosysteemin räjähdysmäisen kasvun, ES6-moduulit edustavat standardoitua, tulevaisuudenkestävää lähestymistapaa modulaarisuuteen. Staattisen analyysin ominaisuuksiensa, elävien sidostensa ja natiivituen ansiosta kaikissa moderneissa JavaScript-ympäristöissä ESM on selkeä valinta uudelle kehitykselle.

Maailmanlaajuisesti kehittäjille on ratkaisevan tärkeää ymmärtää näiden järjestelmien väliset vivahteet. Se antaa sinulle mahdollisuuden rakentaa kestävämpiä, tehokkaampia ja ylläpidettävämpiä sovelluksia, työskentelitpä sitten pienellä apuohjelmalla tai massiivisella yritysjärjestelmällä. Omaksu ES-moduulit niiden tehokkuuden ja standardoinnin vuoksi, samalla kun kunnioitat perintöä ja tiettyjä käyttötapauksia, joissa CommonJS pitää edelleen pintansa. Näin olet hyvin varustautunut navigoimaan modernin JavaScript-kehityksen monimutkaisuuksissa ja edistämään modulaarisempaa ja toisiinsa kytkettyä globaalia ohjelmistomaailmaa.

Lisälukemista ja resursseja

• MDN Web Docs: JavaScript-moduulit
• Node.js Dokumentaatio: ECMAScript-moduulit
• Viralliset ECMAScript-spesifikaatiot: Syvällinen katsaus kielistandardiin.
• Erilaisia artikkeleita ja tutoriaaleja pakkaajista (Webpack, Rollup, Parcel) ja transpilaattoreista (Babel) käytännön toteutustietoihin.