JavaScript pirminio kodo fazės importai: kompiliavimo laiko modulių atpažinimo demistifikavimas

Šiuolaikiniame JavaScript programavimo pasaulyje efektyvus priklausomybių valdymas yra svarbiausias. Pirminio kodo fazės importai ir kompiliavimo laiko modulių atpažinimas yra esminės sąvokos, siekiant tai įgyvendinti. Jos leidžia programuotojams struktūrizuoti savo kodo bazes moduliškai, gerinti kodo palaikymą ir optimizuoti programos našumą. Šiame išsamiame gide nagrinėjamos pirminio kodo fazės importų, kompiliavimo laiko modulių atpažinimo subtilybės ir jų sąveika su populiariais JavaScript kompiliavimo įrankiais.

Kas yra pirminio kodo fazės importai?

Pirminio kodo fazės importai – tai procesas, kurio metu moduliai (JavaScript failai) yra importuojami į kitus modulius programavimo *pirminio kodo fazėje*. Tai reiškia, kad importavimo teiginiai yra jūsų `.js` arba `.ts` failuose, nurodant priklausomybes tarp skirtingų jūsų programos dalių. Šie importavimo teiginiai nėra tiesiogiai vykdomi naršyklės ar Node.js aplinkos; juos reikia apdoroti ir atpažinti modulių pakuotojui (angl. module bundler) ar transpiliatoriui (angl. transpiler) kompiliavimo proceso metu.

Panagrinėkime paprastą pavyzdį:

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

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje `app.js` importuoja `add` funkciją iš `math.js`. `import` teiginys yra pirminio kodo fazės importas. Modulių pakuotojas išanalizuos šį teiginį ir įtrauks `math.js` į galutinį paketą (angl. bundle), padarydamas `add` funkciją prieinamą `app.js`.

Kompiliavimo laiko modulių atpažinimas: importų variklis

Kompiliavimo laiko modulių atpažinimas yra mechanizmas, kuriuo kompiliavimo įrankis (pvz., webpack, Rollup ar esbuild) nustato *faktinį failo kelią* iki importuojamo modulio. Tai yra procesas, kurio metu modulio specifikatorius (pvz., `./math.js`, `lodash`, `react`) `import` teiginyje paverčiamas absoliučiu arba santykiniu atitinkamo JavaScript failo keliu.

Modulių atpažinimas apima kelis etapus, įskaitant:

• Importavimo teiginių analizė: Kompiliavimo įrankis analizuoja jūsų kodą ir identifikuoja visus `import` teiginius.
• Modulių specifikatorių atpažinimas: Įrankis naudoja taisyklių rinkinį (apibrėžtą jo konfigūracijoje), kad atpažintų kiekvieną modulio specifikatorių.
• Priklausomybių grafo kūrimas: Kompiliavimo įrankis sukuria priklausomybių grafą, atspindintį ryšius tarp visų jūsų programos modulių. Šis grafas naudojamas nustatyti tvarką, kuria moduliai turėtų būti sujungti į paketą.
• Paketavimas: Galiausiai kompiliavimo įrankis sujungia visus atpažintus modulius į vieną ar kelis paketo failus, optimizuotus diegimui.

Kaip atpažįstami modulių specifikatoriai

Būdas, kuriuo atpažįstamas modulio specifikatorius, priklauso nuo jo tipo. Dažniausi tipai:

• Santykiniai keliai (pvz., `./math.js`, `../utils/helper.js`): Jie atpažįstami atsižvelgiant į dabartinį failą. Kompiliavimo įrankis tiesiog naršo aukštyn ir žemyn po katalogų medį, kad rastų nurodytą failą.
• Absoliutūs keliai (pvz., `/path/to/my/module.js`): Šie keliai nurodo tikslią failo vietą failų sistemoje. Atkreipkite dėmesį, kad naudojant absoliučius kelius jūsų kodas gali tapti mažiau perkeliamas.
• Modulių pavadinimai (pvz., `lodash`, `react`): Jie nurodo modulius, įdiegtus `node_modules` kataloge. Kompiliavimo įrankis paprastai ieško `node_modules` katalogo (ir jo pirminių katalogų), kuriame būtų nurodyto pavadinimo katalogas. Tada jis ieško `package.json` failo tame kataloge ir naudoja `main` lauką, kad nustatytų modulio įvesties tašką. Jis taip pat ieško konkrečių failų plėtinių, nurodytų pakuotojo konfigūracijoje.

Node.js modulių atpažinimo algoritmas

JavaScript kompiliavimo įrankiai dažnai imituoja Node.js modulių atpažinimo algoritmą. Šis algoritmas nustato, kaip Node.js ieško modulių, kai naudojate `require()` ar `import` teiginius. Jis apima šiuos veiksmus:

1. Jei modulio specifikatorius prasideda `/`, `./` arba `../`, Node.js laiko jį keliu iki failo ar katalogo.
2. Jei modulio specifikatorius neprasideda vienu iš aukščiau nurodytų simbolių, Node.js ieško katalogo pavadinimu `node_modules` šiose vietose (pagal eilę):
• Dabartiniame kataloge
• Pirminiame kataloge
• Pirminio katalogo pirminiame kataloge ir t. t., kol pasiekia šakninį katalogą
3. Jei randamas `node_modules` katalogas, Node.js ieško katalogo su tokiu pačiu pavadinimu kaip modulio specifikatorius `node_modules` kataloge.
4. Jei randamas katalogas, Node.js bando įkelti šiuos failus (pagal eilę):
• `package.json` (ir naudoja `main` lauką)
• `index.js`
• `index.json`
• `index.node`
5. Jei nė vienas iš šių failų nerandamas, Node.js grąžina klaidą.

Pirminio kodo fazės importų ir kompiliavimo laiko modulių atpažinimo privalumai

Naudojant pirminio kodo fazės importus ir kompiliavimo laiko modulių atpažinimą, gaunami keli privalumai:

• Kodo moduliškumas: Programos skaidymas į mažesnius, pakartotinai naudojamus modulius skatina kodo organizavimą ir palaikymą.
• Priklausomybių valdymas: Aiškus priklausomybių apibrėžimas per `import` teiginius leidžia lengviau suprasti ir valdyti ryšius tarp skirtingų programos dalių.
• Kodo pakartotinis naudojimas: Modulius galima lengvai pakartotinai naudoti skirtingose programos dalyse ar net kituose projektuose. Tai skatina DRY (angl. Don't Repeat Yourself) principą, mažina kodo dubliavimą ir gerina nuoseklumą.
• Pagerintas našumas: Modulių pakuotojai gali atlikti įvairias optimizacijas, tokias kaip „tree shaking“ (nenaudojamo kodo šalinimas), kodo skaidymas (programos padalijimas į mažesnius gabalus) ir minifikavimas (failų dydžio mažinimas), o tai lemia greitesnį įkėlimo laiką ir geresnį programos našumą.
• Supaprastintas testavimas: Modulinį kodą lengviau testuoti, nes atskirus modulius galima testuoti izoliuotai.
• Geresnis bendradarbiavimas: Modulinė kodo bazė leidžia keliems programuotojams vienu metu dirbti su skirtingomis programos dalimis, netrukdant vieni kitiems.

Populiarūs JavaScript kompiliavimo įrankiai ir modulių atpažinimas

Keli galingi JavaScript kompiliavimo įrankiai naudoja pirminio kodo fazės importus ir kompiliavimo laiko modulių atpažinimą. Štai keletas populiariausių:

Webpack

Webpack yra labai konfigūruojamas modulių pakuotojas, palaikantis platų funkcijų spektrą, įskaitant:

• Modulių paketavimas: Sujungia JavaScript, CSS, paveikslėlius ir kitus išteklius į optimizuotus paketus.
• Kodo skaidymas: Padalija programą į mažesnius gabalus, kuriuos galima įkelti pagal poreikį.
• Įkėlėjai (Loaders): Transformuoja skirtingų tipų failus (pvz., TypeScript, Sass, JSX) į JavaScript.
• Papildiniai (Plugins): Išplečia Webpack funkcionalumą su pasirinktine logika.
• Karštas modulių pakeitimas (Hot Module Replacement - HMR): Leidžia atnaujinti modulius naršyklėje be viso puslapio perkrovimo.

Webpack modulių atpažinimas yra labai pritaikomas. Savo `webpack.config.js` faile galite konfigūruoti šias parinktis:

• `resolve.modules`: Nurodo katalogus, kuriuose Webpack turėtų ieškoti modulių. Pagal nutylėjimą įtraukiamas `node_modules`. Galite pridėti papildomų katalogų, jei turite modulių, esančių ne `node_modules`.
• `resolve.extensions`: Nurodo failų plėtinius, kuriuos Webpack turėtų automatiškai bandyti atpažinti. Numatytieji plėtiniai yra `['.js', '.json']`. Galite pridėti plėtinius, tokius kaip `.ts`, `.jsx` ir `.tsx`, kad palaikytumėte TypeScript ir JSX.
• `resolve.alias`: Sukuria pseudonimus modulių keliams. Tai naudinga supaprastinant importavimo teiginius ir nuosekliai nurodant modulius visoje programoje. Pavyzdžiui, galite sukurti pseudonimą `src/components/Button` į `@components/Button`.
• `resolve.mainFields`: Nurodo, kurie `package.json` failo laukai turėtų būti naudojami nustatant modulio įvesties tašką. Numatytoji reikšmė yra `['browser', 'module', 'main']`. Tai leidžia nurodyti skirtingus įvesties taškus naršyklės ir Node.js aplinkoms.

Webpack konfigūracijos pavyzdys:

            // webpack.config.js
const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  output: {
    filename: 'bundle.js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
  resolve: {
    modules: [path.resolve(__dirname, 'src'), 'node_modules'],
    extensions: ['.js', '.jsx', '.ts', '.tsx'],
    alias: {
      '@components': path.resolve(__dirname, 'src/components'),
      '@utils': path.resolve(__dirname, 'src/utils'),
    },
  },
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.(js|jsx|ts|tsx)$/,
        exclude: /node_modules/,
        use: {
          loader: 'babel-loader',
        },
      },
    ],
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

Rollup

Rollup yra modulių pakuotojas, orientuotas į mažesnių, efektyvesnių paketų generavimą. Jis ypač tinka bibliotekoms ir komponentams kurti.

• Tree Shaking: Agresyviai šalina nenaudojamą kodą, todėl paketų dydžiai būna mažesni.
• ESM (ECMAScript Modules): Pirmiausia veikia su ESM, standartiniu JavaScript modulių formatu.
• Papildiniai (Plugins): Išplečiamas per turtingą papildinių ekosistemą.

Rollup modulių atpažinimas konfigūruojamas naudojant papildinius, tokius kaip `@rollup/plugin-node-resolve` ir `@rollup/plugin-commonjs`.

• `@rollup/plugin-node-resolve`: Leidžia Rollup atpažinti modulius iš `node_modules`, panašiai kaip Webpack `resolve.modules` parinktis.
• `@rollup/plugin-commonjs`: Konvertuoja CommonJS modulius (modulių formatas, naudojamas Node.js) į ESM, leidžiant juos naudoti su Rollup.

Rollup konfigūracijos pavyzdys:

            // rollup.config.js
import resolve from '@rollup/plugin-node-resolve';
import commonjs from '@rollup/plugin-commonjs';
import babel from '@rollup/plugin-babel';

export default {
  input: 'src/index.js',
  output: {
    file: 'dist/bundle.js',
    format: 'esm',
  },
  plugins: [
    resolve(),
    commonjs(),
    babel({
      babelHelpers: 'bundled',
      exclude: 'node_modules/**'
    })
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

esbuild

esbuild yra ypač greitas JavaScript pakuotojas ir minifikatorius, parašytas Go kalba. Jis žinomas dėl žymiai greitesnio kompiliavimo laiko, palyginti su Webpack ir Rollup.

• Greitis: Vienas greičiausių prieinamų JavaScript pakuotojų.
• Paprastumas: Siūlo supaprastintą konfigūraciją, palyginti su Webpack.
• TypeScript palaikymas: Turi įdiegtą TypeScript palaikymą.

esbuild modulių atpažinimas paprastai yra paprastesnis nei Webpack. Jis automatiškai atpažįsta modulius iš `node_modules` ir iš karto palaiko TypeScript. Konfigūracija paprastai atliekama per komandinės eilutės vėliavėles arba paprastą kompiliavimo scenarijų.

esbuild kompiliavimo scenarijaus pavyzdys:

            // build.js
const esbuild = require('esbuild');

esbuild.build({
  entryPoints: ['src/index.js'],
  bundle: true,
  outfile: 'dist/bundle.js',
  format: 'esm',
  platform: 'browser',
}).catch(() => process.exit(1));

            

              
                Copy
              
            
          

TypeScript ir modulių atpažinimas

TypeScript, JavaScript viršaibis, pridedantis statinį tipizavimą, taip pat labai priklauso nuo modulių atpažinimo. TypeScript kompiliatorius (`tsc`) turi atpažinti modulių specifikatorius, kad nustatytų importuotų modulių tipus.

TypeScript modulių atpažinimas konfigūruojamas per `tsconfig.json` failą. Pagrindinės parinktys:

• `moduleResolution`: Nurodo modulių atpažinimo strategiją. Dažniausios reikšmės yra `node` (imituoja Node.js modulių atpažinimą) ir `classic` (senesnis, paprastesnis atpažinimo algoritmas). Šiuolaikiniams projektams paprastai rekomenduojama `node`.
• `baseUrl`: Nurodo bazinį katalogą, skirtą ne santykiniams modulių pavadinimams atpažinti.
• `paths`: Leidžia sukurti kelių pseudonimus, panašiai kaip Webpack `resolve.alias` parinktis.
• `module`: Nurodo modulio kodo generavimo formatą. Dažniausios reikšmės yra `ESNext`, `CommonJS`, `AMD`, `System`, `UMD`.

TypeScript konfigūracijos pavyzdys:

            // tsconfig.json
{
  "compilerOptions": {
    "target": "es5",
    "module": "ESNext",
    "moduleResolution": "node",
    "baseUrl": ".",
    "paths": {
      "@components/*": ["src/components/*"],
      "@utils/*": ["src/utils/*"]
    },
    "esModuleInterop": true,
    "forceConsistentCasingInFileNames": true,
    "strict": true,
    "skipLibCheck": true
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Naudojant TypeScript su modulių pakuotoju, pvz., Webpack ar Rollup, svarbu užtikrinti, kad TypeScript kompiliatoriaus modulių atpažinimo nustatymai atitiktų pakuotojo konfigūraciją. Tai užtikrina, kad moduliai bus teisingai atpažinti tiek tipo tikrinimo, tiek paketavimo metu.

Geriausios modulių atpažinimo praktikos

Siekdami užtikrinti efektyvų ir palaikomą JavaScript programavimą, apsvarstykite šias geriausias modulių atpažinimo praktikas:

• Naudokite modulių pakuotoją: Naudokite modulių pakuotoją, pvz., Webpack, Rollup ar esbuild, kad valdytumėte priklausomybes ir optimizuotumėte savo programą diegimui.
• Pasirinkite nuoseklų modulių formatą: Laikykitės nuoseklaus modulių formato (ESM arba CommonJS) visame projekte. Šiuolaikiniam JavaScript programavimui paprastai teikiama pirmenybė ESM.
• Teisingai sukonfigūruokite modulių atpažinimą: Atidžiai sukonfigūruokite modulių atpažinimo nustatymus savo kompiliavimo įrankyje ir TypeScript kompiliatoriuje (jei taikoma), kad užtikrintumėte teisingą modulių atpažinimą.
• Naudokite kelių pseudonimus: Naudokite kelių pseudonimus, kad supaprastintumėte importavimo teiginius ir pagerintumėte kodo skaitomumą.
• Laikykite savo `node_modules` švarų: Reguliariai atnaujinkite savo priklausomybes ir pašalinkite nenaudojamus paketus, kad sumažintumėte paketų dydžius ir pagerintumėte kompiliavimo laiką.
• Venkite giliai įdėtų importų: Stenkitės vengti giliai įdėtų importavimo kelių (pvz., `../../../../utils/helper.js`). Dėl to jūsų kodas gali būti sunkiau skaitomas ir prižiūrimas. Apsvarstykite galimybę naudoti kelių pseudonimus arba pertvarkyti savo projektą, kad sumažintumėte įdėjimo lygį.
• Supraskite „Tree Shaking“: Pasinaudokite „tree shaking“ funkcija, kad pašalintumėte nenaudojamą kodą ir sumažintumėte paketų dydžius.
• Optimizuokite kodo skaidymą: Naudokite kodo skaidymą, kad padalintumėte savo programą į mažesnius gabalus, kuriuos galima įkelti pagal poreikį, pagerinant pradinį įkėlimo laiką. Apsvarstykite skaidymą pagal maršrutus, komponentus ar bibliotekas.
• Apsvarstykite „Module Federation“: Didelėms, sudėtingoms programoms ar mikro-frontend architektūroms išbandykite „module federation“ (palaikomą Webpack 5 ir naujesnėse versijose), kad vykdymo metu dalintumėtės kodu ir priklausomybėmis tarp skirtingų programų. Tai leidžia dinamiškesnį ir lankstesnį programų diegimą.

Modulių atpažinimo problemų sprendimas

Modulių atpažinimo problemos gali erzinti, tačiau štai keletas dažniausių problemų ir jų sprendimų:

• „Module not found“ klaidos: Tai paprastai rodo, kad modulio specifikatorius yra neteisingas arba modulis nėra įdiegtas. Dukart patikrinkite modulio pavadinimo rašybą ir įsitikinkite, kad modulis įdiegtas `node_modules`. Taip pat patikrinkite, ar jūsų modulių atpažinimo konfigūracija yra teisinga.
• Konfliktuojančios modulių versijos: Jei turite įdiegtas kelias to paties modulio versijas, galite susidurti su netikėtu elgesiu. Naudokite savo paketų tvarkyklę (npm arba yarn), kad išspręstumėte konfliktus. Apsvarstykite galimybę naudoti „yarn resolutions“ arba „npm overrides“, kad priverstinai naudotumėte konkrečią modulio versiją.
• Neteisingi failų plėtiniai: Įsitikinkite, kad importavimo teiginiuose naudojate teisingus failų plėtinius (pvz., `.js`, `.jsx`, `.ts`, `.tsx`). Taip pat patikrinkite, ar jūsų kompiliavimo įrankis sukonfigūruotas tvarkyti teisingus failų plėtinius.
• Didžiųjų ir mažųjų raidžių jautrumo problemos: Kai kuriose operacinėse sistemose (pvz., Linux) failų pavadinimai yra jautrūs didžiosioms ir mažosioms raidėms. Įsitikinkite, kad modulio specifikatoriaus raidžių dydis atitinka tikrojo failo pavadinimo raidžių dydį.
• Ciklinės priklausomybės: Ciklinės priklausomybės atsiranda, kai du ar daugiau modulių priklauso vienas nuo kito, sukurdami ciklą. Tai gali sukelti netikėtą elgesį ir našumo problemų. Stenkitės pertvarkyti savo kodą, kad pašalintumėte ciklinius priklausomybes. Įrankiai, tokie kaip `madge`, gali padėti aptikti ciklinius priklausomybes jūsų projekte.

Globalūs aspektai

Dirbdami su internacionalizuotais projektais, apsvarstykite šiuos dalykus:

• Lokalizuoti moduliai: Struktūrizuokite savo projektą taip, kad būtų lengva tvarkyti skirtingas lokalizacijas. Tai gali apimti atskirus katalogus ar failus kiekvienai kalbai.
• Dinaminiai importai: Naudokite dinaminius importus (`import()`), kad pagal poreikį įkeltumėte konkrečios kalbos modulius, sumažinant pradinį paketo dydį ir pagerinant našumą vartotojams, kuriems reikia tik vienos kalbos.
• Išteklių paketai: Tvarkykite vertimus ir kitus konkrečiai lokalizacijai skirtus išteklius išteklių paketuose.

Išvada

Supratimas apie pirminio kodo fazės importus ir kompiliavimo laiko modulių atpažinimą yra būtinas kuriant šiuolaikines JavaScript programas. Pasinaudodami šiomis koncepcijomis ir tinkamais kompiliavimo įrankiais, galite sukurti modulines, palaikomas ir našias kodo bazes. Nepamirškite atidžiai konfigūruoti modulių atpažinimo nustatymų, laikytis geriausių praktikų ir spręsti iškilusias problemas. Turėdami tvirtą supratimą apie modulių atpažinimą, būsite gerai pasirengę įveikti net sudėtingiausius JavaScript projektus.