Modulių Sistemos: CommonJS prieš ES Modulius – Išsamus Vadovas

Nuolat besikeičiančiame JavaScript kūrimo pasaulyje, moduliškumas yra kertinis akmuo kuriant keičiamo dydžio ir prižiūrimas aplikacijas. Dvi modulių sistemos istoriškai dominavo kraštovaizdyje: CommonJS ir ES Moduliai (ESM). Suprasti jų skirtumus, pranašumus ir trūkumus yra labai svarbu kiekvienam JavaScript kūrėjui, nesvarbu, ar jis dirba su priekine dalimi su tokiomis sistemomis kaip React, Vue ar Angular, ar su galine dalimi su Node.js.

Kas yra Modulių Sistemos?

Modulių sistema suteikia būdą organizuoti kodą į daugkartinio naudojimo vienetus, vadinamus moduliais. Kiekvienas modulis apima specifinę funkcionalumo dalį ir atskleidžia tik tas dalis, kurias kiti moduliai turi naudoti. Šis požiūris skatina kodo pakartotinį naudojimą, sumažina sudėtingumą ir pagerina prižiūrimumą. Pagalvokite apie modulius kaip apie statybinius blokus; kiekvienas blokas turi specifinę paskirtį, ir jūs galite juos sujungti, kad sukurtumėte didesnes, sudėtingesnes struktūras.

Modulių Sistemų Naudojimo Privalumai:

Kodo Pakartotinis Naudojimas: Moduliai gali būti lengvai pakartotinai naudojami skirtingose aplikacijos dalyse ar net skirtinguose projektuose.
Vardų Erdvės Valdymas: Moduliai sukuria savo aprėptį, užkertant kelią vardų konfliktams ir atsitiktiniam globalių kintamųjų modifikavimui.
Priklausomybių Valdymas: Modulių sistemos palengvina priklausomybių valdymą tarp skirtingų aplikacijos dalių.
Pagerintas Prižiūrimumas: Modulinį kodą lengviau suprasti, testuoti ir prižiūrėti.
Organizavimas: Jie padeda struktūrizuoti didelius projektus į logiškus, valdomus vienetus.

CommonJS: Node.js Standartas

CommonJS atsirado kaip standartinė modulių sistema Node.js, populiariai JavaScript vykdymo aplinkai, skirtai serverio pusės kūrimui. Ji buvo sukurta siekiant išspręsti įmontuotos modulių sistemos trūkumą JavaScript, kai Node.js buvo pirmą kartą sukurtas. Node.js priėmė CommonJS kaip savo būdą organizuoti kodą. Šis pasirinkimas turėjo didelį poveikį tam, kaip JavaScript aplikacijos buvo kuriamos serverio pusėje.

Pagrindinės CommonJS Savybės:

require(): Naudojama moduliams importuoti.
module.exports: Naudojama vertėms eksportuoti iš modulio.
Sinchroninis Įkėlimas: Moduliai yra įkeliami sinchroniškai, o tai reiškia, kad kodas laukia, kol modulis įsikels prieš tęsdamas vykdymą.

CommonJS Sintaksė:

Štai pavyzdys, kaip naudojamas CommonJS:

Modulis (math.js):

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

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

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

Naudojimas (app.js):

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

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

CommonJS Privalumai:

Paprastumas: Lengva suprasti ir naudoti.
Subrendusi Ekosistema: Plačiai pritaikyta Node.js bendruomenėje.
Dinaminis Įkėlimas: Palaiko dinaminį modulių įkėlimą naudojant require(). Tai gali būti naudinga tam tikrose situacijose, pvz., įkeliant modulius remiantis vartotojo įvestimi ar konfigūracija.

CommonJS Trūkumai:

Sinchroninis Įkėlimas: Gali būti problematiškas naršyklės aplinkoje, kur sinchroninis įkėlimas gali blokuoti pagrindinę giją ir sukelti prastą vartotojo patirtį.
Nėra Gimtoji Naršyklėms: Reikia pakavimo įrankių, tokių kaip Webpack, Browserify arba Parcel, kad veiktų naršyklėse.

ES Moduliai (ESM): Standartizuota JavaScript Modulių Sistema

ES Moduliai (ESM) yra oficiali standartizuota modulių sistema JavaScript, įvesta su ECMAScript 2015 (ES6). Jų tikslas – suteikti nuoseklų ir efektyvų būdą organizuoti kodą tiek Node.js, tiek naršyklėje. ESM suteikia gimtąją modulių paramą pačiai JavaScript kalbai, pašalinant poreikį išorinėms bibliotekoms ar kūrimo įrankiams moduliškumui tvarkyti.

Pagrindinės ES Modulių Savybės:

import: Naudojama moduliams importuoti.
export: Naudojama vertėms eksportuoti iš modulio.
Asinchroninis Įkėlimas: Moduliai yra įkeliami asinchroniškai naršyklėje, pagerinant našumą ir vartotojo patirtį. Node.js taip pat palaiko asinchroninį ES Modulių įkėlimą.
Statinė Analizė: ES Moduliai yra statiškai analizuojami, o tai reiškia, kad priklausomybes galima nustatyti kompiliavimo metu. Tai įgalina tokias savybes kaip "tree shaking" (nenaudojamo kodo pašalinimas) ir pagerintas našumas.

ES Modulių Sintaksė:

Štai pavyzdys, kaip naudojami ES Moduliai:

Modulis (math.js):

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

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

// Arba, alternatyviai:
// function add(a, b) {
//  return a + b;
// }
// function subtract(a, b) {
//  return a - b;
// }
// export { add, subtract };

Naudojimas (app.js):

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

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

Pavadinimų Eksportai prieš Numatytuosius Eksportus:

ES Moduliai palaiko tiek pavadinimų, tiek numatytuosius eksportus. Pavadinimų eksportai leidžia eksportuoti kelias vertes iš modulio su specifiniais pavadinimais. Numatytieji eksportai leidžia eksportuoti vieną vertę kaip numatytąjį modulio eksportą.

Pavadinimo Eksporto Pavyzdys (utils.js):

// utils.js
export function formatCurrency(amount, currencyCode) {
 // Formatuoja sumą pagal valiutos kodą
 // Pavyzdys: formatCurrency(1234.56, 'USD') gali grąžinti '$1,234.56'
 // Implementacija priklauso nuo norimo formatavimo ir turimų bibliotekų
 return new Intl.NumberFormat('en-US', { style: 'currency', currency: currencyCode }).format(amount);
}

export function formatDate(date, locale) {
 // Formatuoja datą pagal lokalę
 // Pavyzdys: formatDate(new Date(), 'fr-CA') gali grąžinti '2024-01-01'
 return new Intl.DateTimeFormat(locale).format(date);
}

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

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

console.log(price); // Išvestis: €19.99
console.log(today); // Išvestis: (skiriasi priklausomai nuo datos)

Numatytojo Eksporto Pavyzdys (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));

ES Modulių Privalumai:

Standartizuota: Gimtoji JavaScript, užtikrinanti nuoseklų veikimą skirtingose aplinkose.
Asinchroninis Įkėlimas: Pagerina našumą naršyklėje, įkeliant modulius lygiagrečiai.
Statinė Analizė: Įgalina "tree shaking" ir kitas optimizacijas.
Geriau Naršyklėms: Sukurta atsižvelgiant į naršykles, todėl pasiekiamas geresnis našumas ir suderinamumas.

ES Modulių Trūkumai:

Sudėtingumas: Gali būti sudėtingiau nustatyti ir konfigūruoti nei CommonJS, ypač senesnėse aplinkose.
Reikalingi Įrankiai: Dažnai reikia įrankių, tokių kaip Babel ar TypeScript, transpiliavimui, ypač kai taikomasi į senesnes naršykles ar Node.js versijas.
Node.js Suderinamumo Problemos (Istorinės): Nors Node.js dabar pilnai palaiko ES Modulius, buvo pradinių suderinamumo problemų ir sudėtingumų pereinant nuo CommonJS.

CommonJS prieš ES Modulius: Išsamus Palyginimas

Štai lentelė, apibendrinanti pagrindinius skirtumus tarp CommonJS ir ES Modulių:

Savybė	CommonJS	ES Moduliai
Importo Sintaksė	`require()`	`import`
Eksporto Sintaksė	`module.exports`	`export`
Įkėlimas	Sinchroninis	Asinchroninis (naršyklėse), Sinchroninis/Asinchroninis Node.js
Statinė Analizė	Ne	Taip
Gimtasis Naršyklės Palaikymas	Ne	Taip
Pagrindinis Naudojimo Atvejis	Node.js (istoriškai)	Naršyklės ir Node.js (šiuolaikinis)

Praktiniai Pavyzdžiai ir Naudojimo Atvejai

1 Pavyzdys: Daugkartinio Naudojimo Pagalbinio Modulio Kūrimas (Internacionalizavimas)

Tarkime, kad kuriate internetinę aplikaciją, kuri turi palaikyti kelias kalbas. Jūs galite sukurti daugkartinio naudojimo pagalbinį modulį internacionalizavimui (i18n) tvarkyti.

ES Moduliai (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'; // Pavyzdys: Vartotojas pasirinko prancūzų kalbą
const greeting = getTranslation('greeting', language);
console.log(greeting); // Išvestis: Bonjour, le monde !

2 Pavyzdys: Modulinio API Kliento Kūrimas (REST API)

Bendradarbiaujant su REST API, jūs galite sukurti modulinį API klientą, kad apimtumėte API logiką.

ES Moduliai (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));

Perkėlimas nuo CommonJS prie ES Modulių

Perkėlimas nuo CommonJS prie ES Modulių gali būti sudėtingas procesas, ypač didelėse kodo bazėse. Štai keletas strategijų, kurias reikia apsvarstyti:

Pradėkite Nuo Mažo: Pradėkite konvertuodami mažesnius, mažiau kritinius modulius į ES Modulius.
Naudokite Transpiliatorių: Naudokite įrankį, tokį kaip Babel ar TypeScript, kad transpilizuotumėte savo kodą į ES Modulius.
Atnaujinkite Priklausomybes: Užtikrinkite, kad jūsų priklausomybės būtų suderinamos su ES Moduliais. Daugelis bibliotekų dabar siūlo tiek CommonJS, tiek ES Modulių versijas.
Kruopščiai Testuokite: Kruopščiai testuokite savo kodą po kiekvienos konversijos, kad įsitikintumėte, jog viskas veikia taip, kaip tikėtasi.
Apsvarstykite Hibridinį Požiūrį: Node.js palaiko hibridinį požiūrį, kai galite naudoti tiek CommonJS, tiek ES Modulius tame pačiame projekte. Tai gali būti naudinga palaipsniui perkeliant savo kodo bazę.

Node.js ir ES Moduliai:

Node.js išsivystė, kad visiškai palaikytų ES Modulius. Jūs galite naudoti ES Modulius Node.js, atlikdami šiuos veiksmus:

Naudodami .mjs Plėtinį: Failai su .mjs plėtiniu yra traktuojami kaip ES Moduliai.
Pridėdami "type": "module" į package.json: Tai pasako Node.js traktuoti visus .js failus projekte kaip ES Modulius.

Tinkamos Modulių Sistemos Pasirinkimas

Pasirinkimas tarp CommonJS ir ES Modulių priklauso nuo jūsų specifinių poreikių ir aplinkos, kurioje kuriate:

Nauji Projektai: Naujiems projektams, ypač tiems, kurie yra skirti tiek naršyklėms, tiek Node.js, ES Moduliai paprastai yra pageidaujamas pasirinkimas dėl jų standartizuotos prigimties, asinchroninio įkėlimo galimybių ir statinės analizės palaikymo.
Tik Naršyklės Projektai: ES Moduliai yra aiškus nugalėtojas tik naršyklės projektams dėl jų gimtosios paramos ir našumo privalumų.
Esami Node.js Projektai: Esamų Node.js projektų perkėlimas nuo CommonJS prie ES Modulių gali būti reikšmingas uždavinys, tačiau verta apsvarstyti dėl ilgalaikio prižiūrimumo ir suderinamumo su šiuolaikiniais JavaScript standartais. Jūs galite ištirti hibridinį požiūrį.
Senesni Projektai: Senesniems projektams, kurie yra glaudžiai susieti su CommonJS ir turi ribotus išteklius perkėlimui, likti su CommonJS gali būti praktiškiausias variantas.

Išvada

Suprasti skirtumus tarp CommonJS ir ES Modulių yra esminis dalykas kiekvienam JavaScript kūrėjui. Nors CommonJS istoriškai buvo standartas Node.js, ES Moduliai sparčiai tampa pageidaujamu pasirinkimu tiek naršyklėms, tiek Node.js dėl jų standartizuotos prigimties, našumo privalumų ir statinės analizės palaikymo. Kruopščiai apsvarstę savo projekto poreikius ir aplinką, kurioje kuriate, galite pasirinkti modulių sistemą, kuri geriausiai atitinka jūsų reikalavimus ir kurti keičiamo dydžio, prižiūrimas ir efektyvias JavaScript aplikacijas.

Kadangi JavaScript ekosistema nuolat vystosi, būti informuotam apie naujausias modulių sistemų tendencijas ir geriausią praktiką yra labai svarbu sėkmei. Toliau eksperimentuokite su tiek CommonJS, tiek ES Moduliais ir ištirkite įvairius įrankius ir metodus, kurie padės jums kurti modulinį ir prižiūrimą JavaScript kodą.