Sustavi modula: CommonJS vs. ES moduli - Sveobuhvatni vodič

U svijetu JavaScript razvoja koji se neprestano razvija, modularnost je temelj izgradnje skalabilnih aplikacija koje se lako održavaju. Dva sustava modula povijesno su dominirala krajolikom: CommonJS i ES moduli (ESM). Razumijevanje njihovih razlika, prednosti i nedostataka ključno je za svakog JavaScript programera, bez obzira radi li na front-endu s okvirima poput Reacta, Vuea ili Angulara, ili na back-endu s Node.js-om.

Što su sustavi modula?

Sustav modula pruža način organiziranja koda u jedinice za višekratnu upotrebu koje se nazivaju moduli. Svaki modul enkapsulira određeni dio funkcionalnosti i izlaže samo one dijelove koje drugi moduli trebaju koristiti. Ovaj pristup promiče ponovnu upotrebu koda, smanjuje složenost i poboljšava mogućnost održavanja. Razmišljajte o modulima kao o građevnim blokovima; svaki blok ima određenu svrhu, a možete ih kombinirati kako biste stvorili veće i složenije strukture.

Prednosti korištenja sustava modula:

Ponovna upotreba koda: Moduli se mogu lako ponovno upotrijebiti u različitim dijelovima aplikacije ili čak u različitim projektima.
Upravljanje prostorom imena: Moduli stvaraju vlastiti opseg, sprječavajući sukobe imenovanja i slučajne izmjene globalnih varijabli.
Upravljanje ovisnostima: Sustavi modula olakšavaju upravljanje ovisnostima između različitih dijelova aplikacije.
Poboljšano održavanje: Modularni kod je lakše razumjeti, testirati i održavati.
Organizacija: Pomažu strukturirati velike projekte u logične, upravljive jedinice.

CommonJS: Node.js Standard

CommonJS se pojavio kao standardni sustav modula za Node.js, popularno JavaScript runtime okruženje za razvoj na strani poslužitelja. Dizajniran je da riješi nedostatak ugrađenog sustava modula u JavaScriptu kada je Node.js prvi put stvoren. Node.js je usvojio CommonJS kao svoj način organiziranja koda. Ovaj izbor imao je dubok utjecaj na način na koji su se JavaScript aplikacije gradile na strani poslužitelja.

Ključne značajke CommonJS-a:

require(): Koristi se za uvoz modula.
module.exports: Koristi se za izvoz vrijednosti iz modula.
Sinkrono učitavanje: Moduli se učitavaju sinkrono, što znači da kod čeka da se modul učita prije nastavka izvršavanja.

CommonJS sintaksa:

Evo primjera kako se koristi CommonJS:

Modul (math.js):

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

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

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

Upotreba (app.js):

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

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

Prednosti CommonJS-a:

Jednostavnost: Lako razumljiv i jednostavan za korištenje.
Zreo ekosustav: Široko prihvaćen u Node.js zajednici.
Dinamičko učitavanje: Podržava dinamičko učitavanje modula pomoću require(). Ovo može biti korisno u određenim situacijama, kao što je učitavanje modula na temelju korisničkog unosa ili konfiguracije.

Nedostaci CommonJS-a:

Sinkrono učitavanje: Može biti problematično u okruženju preglednika, gdje sinkrono učitavanje može blokirati glavnu nit i dovesti do lošeg korisničkog iskustva.
Nije izvorni za preglednike: Zahtijeva alate za spajanje poput Webpacka, Browserifya ili Parcela za rad u preglednicima.

ES moduli (ESM): Standardizirani sustav JavaScript modula

ES moduli (ESM) su službeni standardizirani sustav modula za JavaScript, uveden s ECMAScript 2015 (ES6). Cilj im je pružiti dosljedan i učinkovit način organiziranja koda u Node.js-u i u pregledniku. ESM donosi izvornu podršku za module samom JavaScript jeziku, eliminirajući potrebu za vanjskim bibliotekama ili alatima za izgradnju za rukovanje modularnošću.

Ključne značajke ES modula:

import: Koristi se za uvoz modula.
export: Koristi se za izvoz vrijednosti iz modula.
Asinkrono učitavanje: Moduli se učitavaju asinkrono u pregledniku, poboljšavajući performanse i korisničko iskustvo. Node.js također podržava asinkrono učitavanje ES modula.
Statička analiza: ES moduli se mogu statički analizirati, što znači da se ovisnosti mogu utvrditi u vrijeme kompajliranja. To omogućuje značajke poput "tree shaking" (uklanjanje nekorištenog koda) i poboljšane performanse.

ES moduli sintaksa:

Evo primjera kako se koriste ES moduli:

Modul (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 };

Upotreba (app.js):

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

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

Imenovani izvozi (Named Exports) vs. Zadani izvozi (Default Exports):

ES moduli podržavaju imenovane i zadane izvoze. Imenovani izvozi omogućuju vam izvoz više vrijednosti iz modula s određenim imenima. Zadani izvozi omogućuju vam izvoz jedne vrijednosti kao zadani izvoz modula.

Primjer imenovanog izvoza (utils.js):

// utils.js
export function formatCurrency(amount, currencyCode) {
 // Format the amount according to the currency code
 // Example: formatCurrency(1234.56, 'USD') might return '$1,234.56'
 // Implementation depends on desired formatting and available libraries
 return new Intl.NumberFormat('en-US', { style: 'currency', currency: currencyCode }).format(amount);
}

export function formatDate(date, locale) {
 // Format the date according to the locale
 // Example: formatDate(new Date(), 'fr-CA') might return '2024-01-01'
 return new Intl.DateTimeFormat(locale).format(date);
}

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

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

console.log(price); // Output: €19.99
console.log(today); // Output: (varies based on date)

Primjer zadanog izvoza (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));

Prednosti ES modula:

Standardizirano: Izvorno za JavaScript, osiguravajući dosljedno ponašanje u različitim okruženjima.
Asinkrono učitavanje: Poboljšava performanse u pregledniku učitavanjem modula paralelno.
Statička analiza: Omogućuje "tree shaking" i druge optimizacije.
Bolje za preglednike: Dizajnirano imajući na umu preglednike, što dovodi do boljih performansi i kompatibilnosti.

Nedostaci ES modula:

Složenost: Može biti složenije za postavljanje i konfiguriranje od CommonJS-a, posebno u starijim okruženjima.
Potrebni alati: Često zahtijeva alate poput Babel ili TypeScript za transpilaciju, posebno pri ciljanju starijih preglednika ili verzija Node.js-a.
Problemi s kompatibilnošću Node.js-a (povijesni): Iako Node.js sada u potpunosti podržava ES module, postojali su početni problemi s kompatibilnošću i složenosti u prijelazu s CommonJS-a.

CommonJS vs. ES moduli: Detaljna usporedba

Evo tablice koja sažima ključne razlike između CommonJS-a i ES modula:

Značajka	CommonJS	ES moduli
Sintaksa uvoza	`require()`	`import`
Sintaksa izvoza	`module.exports`	`export`
Učitavanje	Sinkrono	Asinkrono (u preglednicima), sinkrono/asinkrono u Node.js-u
Statička analiza	Ne	Da
Izvorna podrška preglednika	Ne	Da
Primarni slučaj upotrebe	Node.js (povijesno)	Preglednici i Node.js (moderno)

Praktični primjeri i slučajevi upotrebe

Primjer 1: Stvaranje modula uslužnih programa za višekratnu upotrebu (Internacionalizacija)

Recimo da gradite web aplikaciju koja mora podržavati više jezika. Možete stvoriti modul uslužnih programa za višekratnu upotrebu za rukovanje internacionalizacijom (i18n).

ES moduli (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'; // Example: User selected French
const greeting = getTranslation('greeting', language);
console.log(greeting); // Output: Bonjour, le monde !

Primjer 2: Izgradnja modularnog API klijenta (REST API)

Prilikom interakcije s REST API-jem, možete stvoriti modularni API klijent za enkapsulaciju API logike.

ES moduli (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('Error fetching users:', error));

post('/users', { name: 'John Doe', email: 'john.doe@example.com' })
 .then(newUser => console.log('New user created:', newUser))
 .catch(error => console.error('Error creating user:', error));

Migracija s CommonJS-a na ES module

Migracija s CommonJS-a na ES module može biti složen proces, posebno u velikim bazama koda. Evo nekoliko strategija koje treba razmotriti:

Počnite s malim: Započnite pretvaranjem manjih, manje kritičnih modula u ES module.
Koristite transpiler: Koristite alat poput Babel ili TypeScript za transpilaciju koda u ES module.
Ažurirajte ovisnosti: Provjerite jesu li vaše ovisnosti kompatibilne s ES modulima. Mnoge biblioteke sada nude verzije CommonJS i ES modula.
Temeljito testirajte: Temeljito testirajte svoj kod nakon svake pretvorbe kako biste bili sigurni da sve radi kako se očekuje.
Razmotrite hibridni pristup: Node.js podržava hibridni pristup u kojem možete koristiti CommonJS i ES module u istom projektu. To može biti korisno za postupnu migraciju baze koda.

Node.js i ES moduli:

Node.js je evoluirao kako bi u potpunosti podržao ES module. Možete koristiti ES module u Node.js-u:

Korištenje ekstenzije .mjs: Datoteke s ekstenzijom .mjs tretiraju se kao ES moduli.
Dodavanje "type": "module" u package.json: Ovo govori Node.js-u da sve .js datoteke u projektu tretira kao ES module.

Odabir pravog sustava modula

Izbor između CommonJS-a i ES modula ovisi o vašim specifičnim potrebama i okruženju u kojem razvijate:

Novi projekti: Za nove projekte, posebno one koji ciljaju i preglednike i Node.js, ES moduli su općenito preferirani izbor zbog svoje standardizirane prirode, mogućnosti asinkronog učitavanja i podrške za statičku analizu.
Projekti samo za preglednike: ES moduli su jasan pobjednik za projekte samo za preglednike zbog njihove izvorne podrške i prednosti performansi.
Postojeći Node.js projekti: Migracija postojećih Node.js projekata s CommonJS-a na ES module može biti značajan pothvat, ali vrijedi razmotriti za dugoročno održavanje i kompatibilnost s modernim JavaScript standardima. Možete istražiti hibridni pristup.
Legacy projekti: Za starije projekte koji su usko povezani s CommonJS-om i imaju ograničene resurse za migraciju, držanje CommonJS-a možda je najpraktičnija opcija.

Zaključak

Razumijevanje razlika između CommonJS-a i ES modula ključno je za svakog JavaScript programera. Iako je CommonJS povijesno bio standard za Node.js, ES moduli brzo postaju preferirani izbor za preglednike i Node.js zbog svoje standardizirane prirode, prednosti performansi i podrške za statičku analizu. Pažljivim razmatranjem potreba vašeg projekta i okruženja u kojem razvijate, možete odabrati sustav modula koji najbolje odgovara vašim zahtjevima i izgraditi skalabilne, održive i učinkovite JavaScript aplikacije.

Kako se JavaScript ekosustav nastavlja razvijati, informiranje o najnovijim trendovima sustava modula i najboljim praksama ključno je za uspjeh. Nastavite eksperimentirati s CommonJS-om i ES modulima i istražite razne alate i tehnike dostupne da vam pomognu u izgradnji modularnog i održivog JavaScript koda.