JavaScript modulių nustatymas: importavimo žemėlapių (Import Maps) įvaldymas šiuolaikiniam kūrimui

Nuolat besikeičiančiame JavaScript pasaulyje, priklausomybių valdymas ir efektyvus kodo organizavimas yra gyvybiškai svarbūs kuriant išplečiamas ir lengvai prižiūrimas programas. JavaScript modulių nustatymas, procesas, kurio metu JavaScript vykdymo aplinka suranda ir įkelia modulius, čia atlieka pagrindinį vaidmenį. Istoriškai, JavaScript trūko standartizuotos modulių sistemos, todėl atsirado įvairūs sprendimai, tokie kaip CommonJS (Node.js) ir AMD (Asynchronous Module Definition). Tačiau, pristačius ES modulius (ECMAScript Modules) ir didėjant interneto standartų pritaikymui, importavimo žemėlapiai tapo galingu mechanizmu, leidžiančiu valdyti modulių nustatymą naršyklėje ir vis dažniau serverio aplinkose.

Kas yra importavimo žemėlapiai?

Importavimo žemėlapiai yra JSON formato konfigūracija, leidžianti kontroliuoti, kaip JavaScript modulių specifikatoriai (eilutės, naudojamos import sakiniuose) yra susiejami su konkrečiais modulių URL adresais. Galvokite apie juos kaip apie paieškos lentelę, kuri loginius modulių pavadinimus paverčia konkrečiais keliais. Tai suteikia didelį lankstumą ir abstrakcijos lygį, leidžiantį jums:

• Perskirstyti modulių specifikatorius: Pakeisti, iš kur įkeliami moduliai, nekeičiant pačių importavimo sakinių.
• Versijų valdymas: Lengvai perjungti skirtingas bibliotekų versijas.
• Centralizuota konfigūracija: Valdyti modulių priklausomybes vienoje, centrinėje vietoje.
• Pagerintas kodo perkeliamumas: Padaryti kodą labiau perkeliamą tarp skirtingų aplinkų (naršyklė, Node.js).
• Supaprastintas kūrimas: Naudoti „plikus“ modulių specifikatorius (pvz., import lodash from 'lodash';) tiesiogiai naršyklėje, nereikalaujant kūrimo įrankių paprastiems projektams.

Kodėl verta naudoti importavimo žemėlapius?

Prieš atsirandant importavimo žemėlapiams, kūrėjai dažnai pasikliaudavo paketuotojais (angl. bundlers) (tokiais kaip webpack, Parcel ar Rollup), kad išspręstų modulių priklausomybes ir sujungtų kodą naršyklei. Nors paketuotojai vis dar yra vertingi optimizuojant kodą ir atliekant transformacijas (pvz., transpiliavimą, minifikavimą), importavimo žemėlapiai siūlo integruotą naršyklės sprendimą modulių nustatymui, sumažinant sudėtingų kūrimo sistemų poreikį tam tikrais atvejais. Štai išsamesnis privalumų aprašymas:

Supaprastinta kūrimo eiga

Mažiems ir vidutinio dydžio projektams importavimo žemėlapiai gali žymiai supaprastinti kūrimo eigą. Galite pradėti rašyti modulinį JavaScript kodą tiesiogiai naršyklėje, nekonfigūruodami sudėtingos kūrimo sistemos. Tai ypač naudinga kuriant prototipus, mokantis ir kuriant mažesnes interneto programas.

Pagerintas našumas

Naudodami importavimo žemėlapius, galite pasinaudoti naršyklės integruotu modulių įkėlikliu, kuris gali būti efektyvesnis nei dideli, sujungti JavaScript failai. Naršyklė gali atsiųsti modulius individualiai, o tai gali pagerinti pradinį puslapio įkėlimo laiką ir leisti taikyti talpyklos (angl. caching) strategijas kiekvienam moduliui atskirai.

Patobulinta kodo organizacija

Importavimo žemėlapiai skatina geresnę kodo organizaciją centralizuodami priklausomybių valdymą. Tai palengvina programos priklausomybių supratimą ir nuoseklų jų valdymą skirtinguose moduliuose.

Versijų kontrolė ir atstatymas

Importavimo žemėlapiai leidžia lengvai perjungti skirtingas bibliotekų versijas. Jei nauja bibliotekos versija įveda klaidą, galite greitai grįžti prie ankstesnės versijos tiesiog atnaujindami importavimo žemėlapio konfigūraciją. Tai suteikia saugumo tinklą valdant priklausomybes ir sumažina riziką įvesti esminių pakeitimų į jūsų programą.

Nuo aplinkos nepriklausomas kūrimas

Atidžiai projektuojant, importavimo žemėlapiai gali padėti sukurti labiau nuo aplinkos nepriklausomą kodą. Galite naudoti skirtingus importavimo žemėlapius skirtingoms aplinkoms (pvz., kūrimo, gamybos), kad įkeltumėte skirtingus modulius ar jų versijas, atsižvelgiant į tikslinę aplinką. Tai palengvina kodo bendrinimą ir sumažina poreikį rašyti aplinkai specifinį kodą.

Kaip konfigūruoti importavimo žemėlapius

Importavimo žemėlapis yra JSON objektas, talpinamas <script type="importmap"> gairėje jūsų HTML faile. Pagrindinė struktūra yra tokia:

<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "module-name": "/path/to/module.js",
    "another-module": "https://cdn.example.com/another-module.js"
  }
}
</script>

Savybė imports yra objektas, kurio raktai yra modulių specifikatoriai, kuriuos naudojate savo import sakiniuose, o vertės – atitinkami URL adresai arba keliai iki modulių failų. Pažvelkime į keletą praktinių pavyzdžių.

1 pavyzdys: „Pliko“ modulio specifikatoriaus susiejimas

Tarkime, norite naudoti „Lodash“ biblioteką savo projekte, neįdiegdami jos vietoje. Galite susieti „pliką“ modulio specifikatorių lodash su „Lodash“ bibliotekos CDN URL adresu:

<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "lodash": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/lodash@4.17.21/lodash.min.js"
  }
}
</script>

<script type="module">
  import _ from 'lodash';
  console.log(_.shuffle([1, 2, 3, 4, 5]));
</script>

Šiame pavyzdyje importavimo žemėlapis nurodo naršyklei įkelti „Lodash“ biblioteką iš nurodyto CDN URL adreso, kai ji susiduria su import _ from 'lodash'; sakiniu.

2 pavyzdys: Santykinio kelio susiejimas

Taip pat galite naudoti importavimo žemėlapius, norėdami susieti modulių specifikatorius su santykiniais keliais jūsų projekte:

<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "my-module": "./modules/my-module.js"
  }
}
</script>

<script type="module">
  import myModule from 'my-module';
  myModule.doSomething();
</script>

Šiuo atveju importavimo žemėlapis susieja modulio specifikatorių my-module su failu ./modules/my-module.js, kuris yra santykinai HTML failo atžvilgiu.

3 pavyzdys: Modulių grupavimas pagal kelius

Importavimo žemėlapiai taip pat leidžia susiejimą pagal kelio priešdėlius, suteikiant būdą apibrėžti modulių grupes tam tikrame kataloge. Tai gali būti ypač naudinga didesniuose projektuose, turinčiuose aiškią modulių struktūrą.

<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "utils/": "./utils/",
    "lodash": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/lodash@4.17.21/lodash.min.js"
  }
}
</script>

<script type="module">
  import arrayUtils from 'utils/array-utils.js';
  import dateUtils from 'utils/date-utils.js';
  import _ from 'lodash';

  console.log(arrayUtils.unique([1, 2, 2, 3]));
  console.log(dateUtils.formatDate(new Date()));
  console.log(_.shuffle([1, 2, 3]));
</script>

Čia "utils/": "./utils/" nurodo naršyklei, kad bet koks modulio specifikatorius, prasidedantis utils/, turėtų būti nustatomas santykinai ./utils/ katalogo atžvilgiu. Taigi, import arrayUtils from 'utils/array-utils.js'; įkels ./utils/array-utils.js. „Lodash“ biblioteka vis dar įkeliama iš CDN.

Pažangios importavimo žemėlapių technikos

Be pagrindinės konfigūracijos, importavimo žemėlapiai siūlo pažangias funkcijas sudėtingesniems scenarijams.

Apimtys (Scopes)

Apimtys (angl. scopes) leidžia apibrėžti skirtingus importavimo žemėlapius skirtingoms jūsų programos dalims. Tai naudinga, kai turite skirtingus modulius, kuriems reikalingos skirtingos priklausomybės arba skirtingos tų pačių priklausomybių versijos. Apimtys apibrėžiamos naudojant scopes savybę importavimo žemėlapyje.

<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "lodash": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/lodash@4.17.21/lodash.min.js"
  },
  "scopes": {
    "./admin/": {
      "lodash": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/lodash@3.0.0/lodash.min.js",
      "admin-module": "./admin/admin-module.js"
    }
  }
}
</script>

<script type="module">
  import _ from 'lodash'; // Įkelia lodash@4.17.21
  console.log(_.VERSION);
</script>

<script type="module">
  import _ from './admin/admin-module.js'; // Įkelia lodash@3.0.0 admin-module viduje
  console.log(_.VERSION);
</script>

Šiame pavyzdyje importavimo žemėlapis apibrėžia apimtį moduliams, esantiems ./admin/ kataloge. Moduliai šiame kataloge naudos kitą „Lodash“ versiją (3.0.0) nei moduliai už šio katalogo ribų (4.17.21). Tai yra neįkainojama migruojant seną kodą, kuris priklauso nuo senesnių bibliotekų versijų.

Konfliktuojančių priklausomybių versijų sprendimas (Deimantinės priklausomybės problema)

Deimantinės priklausomybės problema (angl. Diamond dependency problem) atsiranda, kai projektas turi kelias priklausomybes, kurios savo ruožtu priklauso nuo skirtingų tos pačios papildomos priklausomybės versijų. Tai gali sukelti konfliktus ir netikėtą elgseną. Importavimo žemėlapiai su apimtimis yra galingas įrankis šioms problemoms sušvelninti.

Įsivaizduokite, kad jūsų projektas priklauso nuo dviejų bibliotekų, A ir B. Bibliotekai A reikalinga bibliotekos C versija 1.0, o bibliotekai B – bibliotekos C versija 2.0. Be importavimo žemėlapių, galite susidurti su konfliktais, kai abi bibliotekos bandys naudoti savo atitinkamas C versijas.

Naudodami importavimo žemėlapius ir apimtis, galite izoliuoti kiekvienos bibliotekos priklausomybes, užtikrindami, kad jos naudos teisingas bibliotekos C versijas. Pavyzdžiui:

<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "library-a": "./library-a.js",
    "library-b": "./library-b.js"
  },
  "scopes": {
    "./library-a/": {
      "library-c": "https://cdn.example.com/library-c-1.0.js"
    },
    "./library-b/": {
      "library-c": "https://cdn.example.com/library-c-2.0.js"
    }
  }
}
</script>

<script type="module">
  import libraryA from 'library-a';
  import libraryB from 'library-b';

  libraryA.useLibraryC(); // Naudoja library-c versiją 1.0
  libraryB.useLibraryC(); // Naudoja library-c versiją 2.0
</script>

Ši konfigūracija užtikrina, kad library-a.js ir visi moduliai, kuriuos jis importuoja savo kataloge, visada nustatys library-c į versiją 1.0, o library-b.js ir jo moduliai nustatys library-c į versiją 2.0.

Atsarginiai URL adresai

Siekiant didesnio patikimumo, galite nurodyti atsarginius URL adresus moduliams. Tai leidžia naršyklei bandyti įkelti modulį iš kelių vietų, suteikiant perteklinį atsargumą, jei viena vieta yra nepasiekiama. Tai nėra tiesioginė importavimo žemėlapių funkcija, o veikiau šablonas, pasiekiamas dinamiškai modifikuojant importavimo žemėlapį.

Štai konceptualus pavyzdys, kaip tai galima pasiekti naudojant JavaScript:

async function loadWithFallback(moduleName, urls) {
  for (const url of urls) {
    try {
      const importMap = {
        "imports": { [moduleName]: url }
      };
      // Dinamiškai pridedamas arba modifikuojamas importavimo žemėlapis
      const script = document.createElement('script');
      script.type = 'importmap';
      script.textContent = JSON.stringify(importMap);
      document.head.appendChild(script);

      return await import(moduleName);
    } catch (error) {
      console.warn(`Nepavyko įkelti ${moduleName} iš ${url}:`, error);
      // Pašalinamas laikinas importavimo žemėlapio įrašas, jei įkėlimas nepavyksta
      document.head.removeChild(script);
    }
  }
  throw new Error(`Nepavyko įkelti ${moduleName} iš jokio pateikto URL.`);
}

// Naudojimas:
loadWithFallback('my-module', [
  'https://cdn.example.com/my-module.js',
  './local-backup/my-module.js'
]).then(module => {
  module.doSomething();
}).catch(error => {
  console.error("Modulio įkėlimas nepavyko:", error);
});

Šis kodas apibrėžia funkciją loadWithFallback, kuri priima modulio pavadinimą ir URL adresų masyvą. Ji bando įkelti modulį iš kiekvieno URL adreso masyve paeiliui. Jei įkėlimas iš konkretaus URL nepavyksta, ji išveda įspėjimą ir bando kitą URL. Jei įkėlimas nepavyksta iš visų URL, ji išmeta klaidą.

Naršyklių palaikymas ir polifilai

Importavimo žemėlapiai turi puikų palaikymą šiuolaikinėse naršyklėse. Tačiau senesnės naršyklės gali jų nepalaikyti natūraliai. Tokiais atvejais galite naudoti polifilą (angl. polyfill), kad suteiktumėte importavimo žemėlapių funkcionalumą. Yra keletas polifilų, pavyzdžiui, es-module-shims, kurie užtikrina tvirtą importavimo žemėlapių palaikymą senesnėse naršyklėse.

Integracija su Node.js

Nors importavimo žemėlapiai iš pradžių buvo sukurti naršyklei, jie taip pat populiarėja Node.js aplinkose. Node.js teikia eksperimentinį importavimo žemėlapių palaikymą per --experimental-import-maps vėliavėlę. Tai leidžia naudoti tą pačią importavimo žemėlapio konfigūraciją tiek naršyklės, tiek Node.js kode, skatinant kodo bendrinimą ir mažinant poreikį aplinkai specifinėms konfigūracijoms.

Norėdami naudoti importavimo žemėlapius Node.js, turite sukurti JSON failą (pvz., importmap.json), kuriame yra jūsų importavimo žemėlapio konfigūracija. Tada galite paleisti savo Node.js scenarijų su --experimental-import-maps vėliavėle ir keliu iki jūsų importavimo žemėlapio failo:

node --experimental-import-maps importmap.json your-script.js

Tai nurodys Node.js naudoti importavimo žemėlapį, apibrėžtą importmap.json faile, kad nustatytų modulių specifikatorius your-script.js.

Geroji praktika naudojant importavimo žemėlapius

Norėdami maksimaliai išnaudoti importavimo žemėlapius, laikykitės šių gerosios praktikos patarimų:

• Išlaikykite importavimo žemėlapius glaustus: Venkite nereikalingų susiejimų savo importavimo žemėlapyje. Susiekite tik tuos modulius, kuriuos iš tikrųjų naudojate savo programoje.
• Naudokite aprašomuosius modulių specifikatorius: Rinkitės aiškius ir aprašomuosius modulių specifikatorius. Tai padarys jūsų kodą lengviau suprantamą ir prižiūrimą.
• Centralizuokite importavimo žemėlapių valdymą: Laikykite savo importavimo žemėlapį centrinėje vietoje, pavyzdžiui, atskirame faile arba konfigūracijos kintamajame. Tai palengvins jo valdymą ir atnaujinimą.
• Naudokite versijų „prisegimą“: „Prisekite“ savo priklausomybes prie konkrečių versijų importavimo žemėlapyje. Tai padės išvengti netikėto elgesio, kurį sukelia automatiniai atnaujinimai. Atsargiai naudokite semantinio versijavimo (semver) diapazonus.
• Testuokite savo importavimo žemėlapius: Kruopščiai testuokite savo importavimo žemėlapius, kad įsitikintumėte, jog jie veikia teisingai. Tai padės anksti pastebėti klaidas ir išvengti problemų gamybinėje aplinkoje.
• Apsvarstykite galimybę naudoti įrankį importavimo žemėlapiams generuoti ir valdyti: Didesniems projektams apsvarstykite galimybę naudoti įrankį, kuris gali automatiškai generuoti ir valdyti jūsų importavimo žemėlapius. Tai gali sutaupyti laiko ir pastangų bei padėti išvengti klaidų.

Alternatyvos importavimo žemėlapiams

Nors importavimo žemėlapiai siūlo galingą sprendimą modulių nustatymui, svarbu pripažinti alternatyvas ir žinoti, kada jos gali būti tinkamesnės.

Paketuotojai (Bundlers) (Webpack, Parcel, Rollup)

Paketuotojai (angl. bundlers) išlieka dominuojančiu sprendimu sudėtingoms interneto programoms. Jie puikiai tinka:

• Kodo optimizavimui: Minifikavimas, „tree-shaking“ (nenaudojamo kodo pašalinimas), kodo padalijimas.
• Transpiliavimui: Modernaus JavaScript (ES6+) konvertavimas į senesnes versijas, siekiant suderinamumo su naršyklėmis.
• Išteklių valdymui: CSS, paveikslėlių ir kitų išteklių tvarkymas kartu su JavaScript.

Paketuotojai yra idealūs projektams, reikalaujantiems didelės optimizacijos ir plataus naršyklių suderinamumo. Tačiau jie įveda kūrimo (angl. build) žingsnį, kuris gali pailginti kūrimo laiką ir padidinti sudėtingumą. Paprastiems projektams paketuotojo pridėtinės išlaidos gali būti nereikalingos, todėl importavimo žemėlapiai yra geresnis pasirinkimas.

Paketų valdyklės (npm, Yarn, pnpm)

Paketų valdyklės puikiai tvarko priklausomybių valdymą, bet tiesiogiai nesprendžia modulių nustatymo naršyklėje. Nors galite naudoti npm ar Yarn priklausomybėms įdiegti, jums vis tiek reikės paketuotojo arba importavimo žemėlapių, kad šios priklausomybės būtų prieinamos naršyklėje.

Deno

Deno yra JavaScript ir TypeScript vykdymo aplinka, turinti integruotą palaikymą moduliams ir importavimo žemėlapiams. Deno požiūris į modulių nustatymą yra panašus į importavimo žemėlapių, tačiau jis yra integruotas tiesiogiai į vykdymo aplinką. Deno taip pat teikia pirmenybę saugumui ir siūlo modernesnę kūrimo patirtį, palyginti su Node.js.

Realaus pasaulio pavyzdžiai ir naudojimo atvejai

Importavimo žemėlapiai randa praktinį pritaikymą įvairiuose kūrimo scenarijuose. Štai keletas pavyzdžių:

• Mikro-priekinės sąsajos (Micro-frontends): Importavimo žemėlapiai yra naudingi naudojant mikro-priekinių sąsajų architektūrą. Kiekviena mikro-sąsaja gali turėti savo importavimo žemėlapį, leidžiantį jai savarankiškai valdyti savo priklausomybes.
• Prototipų kūrimas ir greitas vystymas: Greitai eksperimentuoti su skirtingomis bibliotekomis ir karkasais be kūrimo proceso pridėtinių išlaidų.
• Senų kodų bazių migravimas: Palaipsniui pereiti nuo senų kodų bazių prie ES modulių, susiejant esamus modulių specifikatorius su naujais modulių URL adresais.
• Dinaminis modulių įkėlimas: Dinamiškai įkelti modulius, atsižvelgiant į vartotojo sąveiką ar programos būseną, taip pagerinant našumą ir sumažinant pradinį įkėlimo laiką.
• A/B testavimas: Lengvai perjungti skirtingas modulio versijas A/B testavimo tikslais.

Pavyzdys: Pasaulinė el. prekybos platforma

Įsivaizduokite pasaulinę el. prekybos platformą, kuri turi palaikyti kelias valiutas ir kalbas. Jie gali naudoti importavimo žemėlapius, kad dinamiškai įkeltų lokalizacijai specifinius modulius, atsižvelgiant į vartotojo buvimo vietą. Pavyzdžiui:

// Dinamiškai nustatoma vartotojo lokalė (pvz., iš slapuko ar API)
const userLocale = 'fr-FR';

// Sukuriamas importavimo žemėlapis vartotojo lokalei
const importMap = {
  "imports": {
    "currency-formatter": `/locales/${userLocale}/currency-formatter.js`,
    "date-formatter": `/locales/${userLocale}/date-formatter.js`
  }
};

// Pridedamas importavimo žemėlapis į puslapį
const script = document.createElement('script');
script.type = 'importmap';
script.textContent = JSON.stringify(importMap);
document.head.appendChild(script);

// Dabar galite importuoti lokalizacijai specifinius modulius
import('currency-formatter').then(formatter => {
  console.log(formatter.formatCurrency(1000, 'EUR')); // Formatuoja valiutą pagal prancūzų lokalę
});

Išvada

Importavimo žemėlapiai suteikia galingą ir lankstų mechanizmą JavaScript modulių nustatymui valdyti. Jie supaprastina kūrimo procesus, gerina našumą, tobulina kodo organizavimą ir daro jūsų kodą labiau perkeliamą. Nors paketuotojai išlieka būtini sudėtingoms programoms, importavimo žemėlapiai siūlo vertingą alternatyvą paprastesniems projektams ir specifiniams naudojimo atvejams. Suprasdami šiame vadove aprašytus principus ir technikas, galite pasinaudoti importavimo žemėlapiais kurdami tvirtas, lengvai prižiūrimas ir išplečiamas JavaScript programas.

Interneto kūrimo aplinkai toliau tobulėjant, importavimo žemėlapiai yra pasirengę atlikti vis svarbesnį vaidmenį formuojant JavaScript modulių valdymo ateitį. Šios technologijos pritaikymas leis jums rašyti švaresnį, efektyvesnį ir lengviau prižiūrimą kodą, o tai galiausiai lems geresnes vartotojų patirtis ir sėkmingesnes interneto programas.