es6模块的原理是什么

这篇文章主要讲解了“es6模块的原理是什么”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“es6模块的原理是什么”吧！ ES6模块的设计思想是尽量的静态化，使得编译时就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量。ES6模块不是对象，而是通过export命令显式指定输出的代码，再通过import命令输入。由于ES6模块是编译时加载，使得静态分析成为可能；有了它就能进一步拓宽JS的语法，比如引入宏和类型检验这些只能靠静态分析实现的功能。历史上，JavaScript 一直没有模块（module）体系，无法将一个大程序拆分成互相依赖的小文件，再用简单的方法拼装起来。其他语言都有这项功能，比如 Ruby 的 require 、Python 的 import ，甚至就连 CSS 都有 @import ，但是 JavaScript 任何这方面的支持都没有，这对开发大型的、复杂的项目形成了巨大障碍。在 ES6 之前，社区制定了一些模块加载方案，最主要的有CommonJS和AMD两种。前者用于服务器，后者用于浏览器。ES6 在语言标准的层面上，实现了模块功能，而且实现得相当简单，完全可以取代 CommonJS 和 AMD 规范，成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。ES6 模块的设计思想是尽量的静态化，使得编译时就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量。CommonJS 和 AMD 模块，都只能在运行时确定这些东西。比如，CommonJS 模块就是对象，输入时必须查找对象属性。

//CommonJS模块
let{stat,exists,readfile}=require('fs');


//等同于
let_fs=require('fs');
letstat=_fs.stat;
letexists=_fs.exists;
letreadfile=_fs.readfile;

上面代码的实质是整体加载 fs 模块（即加载 fs 的所有方法），生成一个对象（ _fs ），然后再从这个对象上面读取 3 个方法。这种加载称为“运行时加载”，因为只有运行时才能得到这个对象，导致完全没办法在编译时做“静态优化”。ES6 模块不是对象，而是通过 export 命令显式指定输出的代码，再通过 import 命令输入。

//ES6模块
import{stat,exists,readFile}from'fs';

上面代码的实质是从 fs 模块加载 3 个方法，其他方法不加载。这种加载称为“编译时加载”或者静态加载，即 ES6 可以在编译时就完成模块加载，效率要比 CommonJS 模块的加载方式高。当然，这也导致了没法引用 ES6 模块本身，因为它不是对象。由于 ES6 模块是编译时加载，使得静态分析成为可能。有了它，就能进一步拓宽 JavaScript 的语法，比如引入宏（macro）和类型检验（type system）这些只能靠静态分析实现的功能。除了静态加载带来的各种好处，ES6 模块还有以下好处。不再需要 UMD 模块格式了，将来服务器和浏览器都会支持 ES6 模块格式。目前，通过各种工具库，其实已经做到了这一点。将来浏览器的新 API 就能用模块格式提供，不再必须做成全局变量或者 navigator 对象的属性。不再需要对象作为命名空间（比如 Math 对象），未来这些功能可以通过模块提供。ES6 的模块自动采用严格模式，不管你有没有在模块头部加上 “use strict”; 。严格模式主要有以下限制。变量必须声明后再使用函数的参数不能有同名属性，否则报错不能使用 with 语句不能对只读属性赋值，否则报错不能使用前缀 0 表示八进制数，否则报错不能删除不可删除的属性，否则报错不能删除变量 delete prop ，会报错，只能删除属性 delete global[prop]eval 不会在它的外层作用域引入变量eval 和 arguments 不能被重新赋值arguments 不会自动反映函数参数的变化不能使用 arguments.callee不能使用 arguments.caller禁止 this 指向全局对象不能使用 fn.caller 和 fn.arguments 获取函数调用的堆栈增加了保留字（比如 protected 、 static 和 interface ）上面这些限制，模块都必须遵守。由于严格模式是 ES5 引入的，不属于 ES6，所以请参阅相关 ES5 书籍，本书不再详细介绍了。其中，尤其需要注意 this 的限制。ES6 模块之中，顶层的 this 指向 undefined ，即不应该在顶层代码使用 this 。模块功能主要由两个命令构成：export和import 。 export 命令用于规定模块的对外接口， import 命令用于输入其他模块提供的功能。一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量，外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量，就必须使用 export 关键字输出该变量。下面是一个 JS 文件，里面使用 export 命令输出变量。

//profile.js
exportvarfirstName='Michael';
exportvarlastName='Jackson';
exportvaryear=1958;

上面代码是 profile.js 文件，保存了用户信息。ES6 将其视为一个模块，里面用 export 命令对外部输出了三个变量。export 的写法，除了像上面这样，还有另外一种。

//profile.js
varfirstName='Michael';
varlastName='Jackson';
varyear=1958;


export{firstName,lastName,year};

上面代码在 export 命令后面，使用大括号指定所要输出的一组变量。它与前一种写法（直接放置在 var 语句前）是等价的，但是应该优先考虑使用这种写法。因为这样就可以在脚本尾部，一眼看清楚输出了哪些变量。export 命令除了输出变量，还可以输出函数或类（class）。

exportfunctionmultiply(x,y){
returnx*y;
};

上面代码对外输出一个函数 multiply 。通常情况下， export 输出的变量就是本来的名字，但是可以使用 as 关键字重命名。

functionv1(){...}
functionv2(){...}


export{
v1asstreamV1,
v2asstreamV2,
v2asstreamLatestVersion
};

上面代码使用 as 关键字，重命名了函数 v1 和 v2 的对外接口。重命名后， v2 可以用不同的名字输出两次。需要特别注意的是， export 命令规定的是对外的接口，必须与模块内部的变量建立一一对应关系。

//报错
export1;


//报错
varm=1;
exportm;

上面两种写法都会报错，因为没有提供对外的接口。第一种写法直接输出 1，第二种写法通过变量 m ，还是直接输出 1。 1 只是一个值，不是接口。正确的写法是下面这样。

//写法一
exportvarm=1;


//写法二
varm=1;
export{m};


//写法三
varn=1;
export{nasm};

上面三种写法都是正确的，规定了对外的接口 m 。其他脚本可以通过这个接口，取到值 1 。它们的实质是，在接口名与模块内部变量之间，建立了一一对应的关系。同样的， function 和 class 的输出，也必须遵守这样的写法。

//报错
functionf(){}
exportf;


//正确
exportfunctionf(){};


//正确
functionf(){}
export{f};

另外， export 语句输出的接口，与其对应的值是动态绑定关系，即通过该接口，可以取到模块内部实时的值。

exportvarfoo='bar';
setTimeout(()=>foo='baz',500);

上面代码输出变量 foo ，值为 bar ，500 毫秒之后变成 baz 。这一点与 CommonJS 规范完全不同。CommonJS 模块输出的是值的缓存，不存在动态更新。最后， export 命令可以出现在模块的任何位置，只要处于模块顶层就可以。如果处于块级作用域内，就会报错，下一节的 import 命令也是如此。这是因为处于条件代码块之中，就没法做静态优化了，违背了 ES6 模块的设计初衷。

functionfoo(){
exportdefault'bar'//SyntaxError
}
foo()

上面代码中， export 语句放在函数之中，结果报错。使用export 命令定义了模块的对外接口以后，其他JS文件就可以通过import命令加载这个模块。

//main.js
import{firstName,lastName,year}from'./profile.js';


functionsetName(element){
element.textContent=firstName+''+lastName;
}

上面代码的 import 命令，用于加载 profile.js 文件，并从中输入变量。 import 命令接受一对大括号，里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名，必须与被导入模块（ profile.js ）对外接口的名称相同。如果想为输入的变量重新取一个名字， import 命令要使用 as 关键字，将输入的变量重命名。

import{lastNameassurname}from'./profile.js';

import 命令输入的变量都是只读的，因为它的本质是输入接口。也就是说，不允许在加载模块的脚本里面，改写接口。

import{a}from'./xxx.js'


a={};//SyntaxError:'a'isread-only;

上面代码中，脚本加载了变量 a ，对其重新赋值就会报错，因为 a 是一个只读的接口。但是，如果 a 是一个对象，改写 a 的属性是允许的。

import{a}from'./xxx.js'


a.foo='hello';//合法操作

上面代码中， a 的属性可以成功改写，并且其他模块也可以读到改写后的值。不过，这种写法很难查错，建议凡是输入的变量，都当作完全只读，不要轻易改变它的属性。import 后面的 from 指定模块文件的位置，可以是相对路径，也可以是绝对路径， .js 后缀可以省略。如果只是模块名，不带有路径，那么必须有配置文件，告诉 JavaScript 引擎该模块的位置。

import{myMethod}from'util';

上面代码中， util 是模块文件名，由于不带有路径，必须通过配置，告诉引擎怎么取到这个模块。注意， import 命令具有提升效果，会提升到整个模块的头部，首先执行。

foo();


import{foo}from'my_module';

上面的代码不会报错，因为 import 的执行早于 foo 的调用。这种行为的本质是， import 命令是编译阶段执行的，在代码运行之前。由于 import 是静态执行，所以不能使用表达式和变量，这些只有在运行时才能得到结果的语法结构。

//报错
import{'f'+'oo'}from'my_module';


//报错
letmodule='my_module';
import{foo}frommodule;


//报错
if(x===1){
import{foo}from'module1';
}else{
import{foo}from'module2';
}

上面三种写法都会报错，因为它们用到了表达式、变量和 if 结构。在静态分析阶段，这些语法都是没法得到值的。最后， import 语句会执行所加载的模块，因此可以有下面的写法。

import'lodash';

上面代码仅仅执行 lodash 模块，但是不输入任何值。如果多次重复执行同一句 import 语句，那么只会执行一次，而不会执行多次。

import'lodash';
import'lodash';

上面代码加载了两次 lodash ，但是只会执行一次。

import{foo}from'my_module';
import{bar}from'my_module';


//等同于
import{foo,bar}from'my_module';

上面代码中，虽然 foo 和 bar 在两个语句中加载，但是它们对应的是同一个 my_module 实例。也就是说， import 语句是 Singleton 模式。目前阶段，通过 Babel 转码，CommonJS 模块的 require 命令和 ES6 模块的 import 命令，可以写在同一个模块里面，但是最好不要这样做。因为 import 在静态解析阶段执行，所以它是一个模块之中最早执行的。下面的代码可能不会得到预期结果。

require('core-js/modules/es6.symbol');
require('core-js/modules/es6.promise');
importReactfrom'React';

除了指定加载某个输出值，还可以使用整体加载，即用星号（ * ）指定一个对象，所有输出值都加载在这个对象上面。下面是一个 circle.js 文件，它输出两个方法 area 和 circumference 。

//circle.js


exportfunctionarea(radius){
returnMath.PI*radius*radius;
}


exportfunctioncircumference(radius){
return2*Math.PI*radius;
}

现在，加载这个模块。

//main.js


import{area,circumference}from'./circle';


console.log('圆面积：'+area(4));
console.log('圆周长：'+circumference(14));

上面写法是逐一指定要加载的方法，整体加载的写法如下。

import*ascirclefrom'./circle';


console.log('圆面积：'+circle.area(4));
console.log('圆周长：'+circle.circumference(14));

注意，模块整体加载所在的那个对象（上例是 circle ），应该是可以静态分析的，所以不允许运行时改变。下面的写法都是不允许的。

import*ascirclefrom'./circle';


//下面两行都是不允许的
circle.foo='hello';
circle.area=function(){};

从前面的例子可以看出，使用 import 命令的时候，用户需要知道所要加载的变量名或函数名，否则无法加载。但是，用户肯定希望快速上手，未必愿意阅读文档，去了解模块有哪些属性和方法。为了给用户提供方便，让他们不用阅读文档就能加载模块，就要用到 export default 命令，为模块指定默认输出。

//export-default.js
exportdefaultfunction(){
console.log('foo');
}

上面代码是一个模块文件 export-default.js ，它的默认输出是一个函数。其他模块加载该模块时， import 命令可以为该匿名函数指定任意名字。

//import-default.js
importcustomNamefrom'./export-default';
customName();//'foo'

上面代码的 import 命令，可以用任意名称指向 export-default.js 输出的方法，这时就不需要知道原模块输出的函数名。需要注意的是，这时 import 命令后面，不使用大括号。export default 命令用在非匿名函数前，也是可以的。

//export-default.js
exportdefaultfunctionfoo(){
console.log('foo');
}


//或者写成


functionfoo(){
console.log('foo');
}


exportdefaultfoo;

上面代码中， foo 函数的函数名 foo ，在模块外部是无效的。加载的时候，视同匿名函数加载。下面比较一下默认输出和正常输出。

//第一组
exportdefaultfunctioncrc32(){//输出
//...
}


importcrc32from'crc32';//输入


//第二组
exportfunctioncrc32(){//输出
//...
};


import{crc32}from'crc32';//输入

上面代码的两组写法，第一组是使用 export default 时，对应的 import 语句不需要使用大括号；第二组是不使用 export default 时，对应的 import 语句需要使用大括号。export default 命令用于指定模块的默认输出。显然，一个模块只能有一个默认输出，因此 export default 命令只能使用一次。所以，import命令后面才不用加大括号，因为只可能唯一对应 export default 命令。本质上， export default 就是输出一个叫做 default 的变量或方法，然后系统允许你为它取任意名字。所以，下面的写法是有效的。

//modules.js
functionadd(x,y){
returnx*y;
}
export{addasdefault};
//等同于
//exportdefaultadd;


//app.js
import{defaultasfoo}from'modules';
//等同于
//importfoofrom'modules';

正是因为 export default 命令其实只是输出一个叫做 default 的变量，所以它后面不能跟变量声明语句。

//正确
exportvara=1;


//正确
vara=1;
exportdefaulta;


//错误
exportdefaultvara=1;

上面代码中， export default a 的含义是将变量 a 的值赋给变量 default 。所以，最后一种写法会报错。同样地，因为 export default 命令的本质是将后面的值，赋给 default 变量，所以可以直接将一个值写在 export default 之后。

//正确
exportdefault42;


//报错
export42;

上面代码中，后一句报错是因为没有指定对外的接口，而前一句指定对外接口为 default 。有了 export default 命令，输入模块时就非常直观了，以输入 lodash 模块为例。

import_from'lodash';

如果想在一条 import 语句中，同时输入默认方法和其他接口，可以写成下面这样。

import_,{each,forEach}from'lodash';

对应上面代码的 export 语句如下。

exportdefaultfunction(obj){
//
}


exportfunctioneach(obj,iterator,context){
//
}


export{eachasforEach};

上面代码的最后一行的意思是，暴露出 forEach 接口，默认指向 each 接口，即 forEach 和 each 指向同一个方法。export default 也可以用来输出类。

//MyClass.js
exportdefaultclass{...}


//main.js
importMyClassfrom'MyClass';
leto=newMyClass();

如果在一个模块之中，先输入后输出同一个模块， import 语句可以与export 语句写在一起。

export{foo,bar}from'my_module';


//可以简单理解为
import{foo,bar}from'my_module';
export{foo,bar};

上面代码中， export 和 import 语句可以结合在一起，写成一行。但需要注意的是，写成一行以后， foo 和 bar 实际上并没有被导入当前模块，只是相当于对外转发了这两个接口，导致当前模块不能直接使用 foo 和 bar 。模块的接口改名和整体输出，也可以采用这种写法。

//接口改名
export{fooasmyFoo}from'my_module';


//整体输出
export*from'my_module';

默认接口的写法如下。

export{default}from'foo';

具名接口改为默认接口的写法如下。

export{es6asdefault}from'./someModule';


//等同于
import{es6}from'./someModule';
exportdefaultes6;

同样地，默认接口也可以改名为具名接口。

export{defaultases6}from'./someModule';

ES2020 之前，有一种 import 语句，没有对应的复合写法。

import*assomeIdentifierfrom"someModule";

ES2020补上了这个写法。

export*asnsfrom"mod";


//等同于
import*asnsfrom"mod";
export{ns};

模块之间也可以继承。假设有一个 circleplus 模块，继承了 circle 模块。

//circleplus.js


export*from'circle';
exportvare=2.71828182846;
exportdefaultfunction(x){
returnMath.exp(x);
}

上面代码中的 export ，表示再输出 circle 模块的所有属性和方法。注意， export 命令会忽略 circle 模块的 default 方法。然后，上面代码又输出了自定义的 e 变量和默认方法。这时，也可以将 circle 的属性或方法，改名后再输出。

//circleplus.js


export{areaascircleArea}from'circle';

上面代码表示，只输出 circle 模块的 area 方法，且将其改名为 circleArea 。加载上面模块的写法如下。

//main.js


import*asmathfrom'circleplus';
importexpfrom'circleplus';
console.log(exp(math.e));

上面代码中的 import exp 表示，将 circleplus 模块的默认方法加载为 exp 方法。本书介绍 const 命令的时候说过， const 声明的常量只在当前代码块有效。如果想设置跨模块的常量（即跨多个文件），或者说一个值要被多个模块共享，可以采用下面的写法。

//constants.js模块
exportconstA=1;
exportconstB=3;
exportconstC=4;


//test1.js模块
import*asconstantsfrom'./constants';
console.log(constants.A);//1
console.log(constants.B);//3


//test2.js模块
import{A,B}from'./constants';
console.log(A);//1
console.log(B);//3

如果要使用的常量非常多，可以建一个专门的 constants 目录，将各种常量写在不同的文件里面，保存在该目录下。

//constants/db.js
exportconstdb={
url:'http://my.couchdbserver.local:5984',
admin_username:'admin',
admin_password:'adminpassword'
};


//constants/user.js
exportconstusers=['root','admin','staff','ceo','chief','moderator'];

然后，将这些文件输出的常量，合并在 index.js 里面。

//constants/index.js
export{db}from'./db';
export{users}from'./users';

使用的时候，直接加载 index.js 就可以了。

//script.js
import{db,users}from'./constants/index';

前面介绍过，import命令会被JavaScript 引擎静态分析，先于模块内的其他语句执行（ import 命令叫做“连接” binding 其实更合适）。所以，下面的代码会报错。

//报错
if(x===2){
importMyModualfrom'./myModual';
}

上面代码中，引擎处理 import 语句是在编译时，这时不会去分析或执行 if 语句，所以 import 语句放在 if 代码块之中毫无意义，因此会报句法错误，而不是执行时错误。也就是说， import 和 export 命令只能在模块的顶层，不能在代码块之中（比如，在 if 代码块之中，或在函数之中）。这样的设计，固然有利于编译器提高效率，但也导致无法在运行时加载模块。在语法上，条件加载就不可能实现。如果 import 命令要取代 Node 的 require 方法，这就形成了一个障碍。因为 require 是运行时加载模块， import 命令无法取代 require 的动态加载功能。

constpath='./'+fileName;
constmyModual=require(path);

上面的语句就是动态加载， require 到底加载哪一个模块，只有运行时才知道。 import 命令做不到这一点。ES2020提案 引入 import() 函数，支持动态加载模块。

import(specifier)

上面代码中， import 函数的参数 specifier ，指定所要加载的模块的位置。 import 命令能够接受什么参数， import() 函数就能接受什么参数，两者区别主要是后者为动态加载。import() 返回一个 Promise 对象。下面是一个例子。

constmain=document.querySelector('main');


import(./section-modules/${someVariable}.js)
.then(module=>{
module.loadPageInto(main);
})
.catch(err=>{
main.textContent=err.message;
});

import() 函数可以用在任何地方，不仅仅是模块，非模块的脚本也可以使用。它是运行时执行，也就是说，什么时候运行到这一句，就会加载指定的模块。另外， import() 函数与所加载的模块没有静态连接关系，这点也是与 import 语句不相同。 import() 类似于 Node 的 require 方法，区别主要是前者是异步加载，后者是同步加载。下面是 import() 的一些适用场合。（1）按需加载。import() 可以在需要的时候，再加载某个模块。

button.addEventListener('click',event=>{
import('./dialogBox.js')
.then(dialogBox=>{
dialogBox.open();
})
.catch(error=>{
/*Errorhandling*/
})
});

上面代码中， import() 方法放在 click 事件的监听函数之中，只有用户点击了按钮，才会加载这个模块。（2）条件加载import() 可以放在 if 代码块，根据不同的情况，加载不同的模块。

if(condition){
import('moduleA').then(...);
}else{
import('moduleB').then(...);
}

上面代码中，如果满足条件，就加载模块 A，否则加载模块 B。（3）动态的模块路径import() 允许模块路径动态生成。

import(f())
.then(...);

上面代码中，根据函数 f 的返回结果，加载不同的模块。import() 加载模块成功以后，这个模块会作为一个对象，当作 then 方法的参数。因此，可以使用对象解构赋值的语法，获取输出接口。

import('./myModule.js')
.then(({export1,export2})=>{
//...
});

上面代码中， export1 和 export2 都是 myModule.js 的输出接口，可以解构获得。如果模块有 default 输出接口，可以用参数直接获得。

import('./myModule.js')
.then(myModule=>{
console.log(myModule.default);
});

上面的代码也可以使用具名输入的形式。

import('./myModule.js')
.then(({default:theDefault})=>{
console.log(theDefault);
});

如果想同时加载多免费云主机、域名个模块，可以采用下面的写法。

Promise.all([
import('./module1.js'),
import('./module2.js'),
import('./module3.js'),
])
.then(([module1,module2,module3])=>{

});

import() 也可以用在 async 函数之中。

asyncfunctionmain(){
constmyModule=awaitimport('./myModule.js');
const{export1,export2}=awaitimport('./myModule.js');
const[module1,module2,module3]=
awaitPromise.all([
import('./module1.js'),
import('./module2.js'),
import('./module3.js'),
]);
}
main();

感谢各位的阅读，以上就是“es6模块的原理是什么”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对es6模块的原理是什么这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是云技术，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！

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