前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

栏目: JavaScript · 发布时间: 5年前

内容简介:可能现在初入前端的同学们,都直接就上手webpack了,而在几年前,没有现在这些丰富的工具,还是jquery打天下的时候,不借助node或程序却让不同js文件之间互相引用、模块化开发,确实是一件痛苦的事情。。。接下来会介绍两个有名的工具AMD(require.js)和CMD(sea.js),虽然已基本不用了,但是前端们还是需要知道以前是怎么写代码的。。。如上图,一开始前端的内容不多,主要是页面和简单的交互,所以前端的开发环境就是纯几个静态文件(html、css、js)。而html文件这样子引入js文件,有很

可能现在初入前端的同学们,都直接就上手webpack了,而在几年前,没有现在这些丰富的工具,还是jquery打天下的时候,不借助node或程序却让不同js文件之间互相引用、模块化开发,确实是一件痛苦的事情。。。

接下来会介绍两个有名的工具AMD(require.js)和CMD(sea.js),虽然已基本不用了,但是前端们还是需要知道以前是怎么写代码的。。。

2. 需求的产生

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

如上图,一开始前端的内容不多,主要是页面和简单的交互,所以前端的开发环境就是纯几个静态文件(html、css、js)。而html文件这样子引入js文件,有很多缺点:

  1. 必须按顺序引入,如果 1.js中要用到jquery,那就将jquery.js放到1.js上方。
  2. 同步加载各个js,只有1.js加载并执行完,才去加载2.js。
  3. 各个js文件可能会有多个window全局变量的创建,污染。
  4. ......还有很多缺点

总之,上面的结构,在前端内容越来越多,尤其ajax的趋势、前后端分离、越来越注重前端体验,js文件越来越多且互相引用更复杂的情况下,真心乱套了,所以需要有一个新的模块化工具。

而模块化希望的样子:

html文件中

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

1.js文件中

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

2.js中

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

我们当然是希望这样,improt、export就行了,但遗憾的是,这是es6配合node的用法,而以前的AMD、CMD可不是这么实现的。

3. AMD

即Asynchronous Module Definition,中文名是 异步模块定义 的意思。它是一个模块化开发的规范,是一种思路,是一个概念。我们不用过于纠结它到底是个啥,只需要知道它是一个规范概念,而大名鼎鼎的require.js,是它的一个具体的实现,以前很多都用这个 工具 开发,接下来我们就研究一下require.js。

require.js的用法

这里只介绍大概简单的用法,没用过的同学最好去看教程。

login.html中

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

引入了require.js文件,然后指定了入口文件login.js

~~

入口文件login.js中

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

loginModule.js中

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loginCtrl.js中

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

注意:

  1. 实际上就是定义了两个全局变量函数,一个require(),一个define()

  2. 其实这两个函数功能和原理差不多,你可以认为他俩除了名字不一样,其他都差不多。

  3. define函数的第一个参数是个数组,写的是所依赖的模块;第二个参数是回调函数,回调函数里的参数对应的是依赖数组里的模块返回值,如:

    es6 :

    import A from 'a.js'

    import B from 'b.js'

    require.js:

    define(['a.js', 'b.js'], function(A, B) {

    })

  4. 从几个图中可以看到依赖的顺序,所以加载js文件的顺序应该是:(1)other.js (2)loginCtrl.js (3)loginModule.js (4)login.js。所以运行时,浏览器加载js的顺序也是这个样子的,不过,应该在最前面加上(0)require.js当然。

最注意!!!:

无论是CMD还是AMD,都只是让开发者写代码时变爽了,而对于浏览器来说,没啥太大变化,该加载多少js文件,js文件的顺序,都和以前没啥区别!!!

4. require.js 原理

到这里我们大概知道了,这两个工具的意义,是让开发者不再需要写一堆 <script> 标签 引入js了,让编码更爽。。。但是对于浏览器那边,没啥大的变化。

以前:

编码:

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

浏览器:

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

require.js后

编码:

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

浏览器:

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

所以结论:require.js只是采取了某种“方法”,让你在写代码时只写一个<script>,运行html文档时却是多个<script>

分析实现原理:

可能1:

编码时的html文件和运行时的html文件是两个文件,即通过某些工具复制并修改了html。可惜修改文件需要服务端程序去做,而require.js只是个js文件,所以不是这个原理。这在node下webpack可以轻松的实现。

可能2:

既然可能1是不对的,那么说明了,浏览器运行的html文件和编码时的html文件是一模一样的。所以只剩下第二条路了,就是运行时由js代码去修改html 文档 ~

工具目的:

所以我们的目的就成了,浏览器文档一开始运行时:

就只引用了一个require.js文件

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

执行了require.js之后,由js在dom上添加了一堆 <script>

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

也就是说,红框里的<script>,都是require.js里的js代码手动在body元素尾部添加的!!!

还有,添加了<script src="3.js" > , 不能只是在html文档上添加了这行字符串,而是要 加载 并且 运行 3.js !!!

!!!重要方法:

1. 插入sciprt节点,并且加载+运行其js文件

// 建一个node节点, script标签
var node = document.createElement('script')
node.type = 'text/javascript'
node.src = '3.js'

// 将script节点插入dom中
document.body.appendChild(node)

复制代码

注意:

采用dom.appendChild方法插入script节点,会立即下载js文件,并且运行文件!

而采用dom.innerHTML = '<script src="3.js"></script>',则只是在dom中插入了一行字符串,就更不会管字符串里引入的js了,所以不能用这个方法插入script!!!

2. 各个js文件的插入时机

文件之间有依赖关系的,所以插入script节点是要有顺序的,比如:

1.js 依赖 2.js , 2.js 依赖 3.js ,所以浏览器加载顺序就应该是 先加载 3.js之后,再加载 2.js, 最后加载 1.js。那么就需要判断,3.js什么时候加载完呢?

<script src="3.js" onload="alert()"></script>
复制代码

关键就在于, onload 这个函数,其作用是,3.js 加载完并且执行完 之后,执行 alert

所以实现 3.js 加载完后 再加载 2.js ,则只需这样:

var node = document.createElement('script')
node.type = 'text/javascript'
node.src = '3.js'

// 给该节点添加onload事件
// 标签上onload,这里是load,见事件那里的知识点
// 3.js 加载完后
node.addEventListener('load', function(evt) {
    // 加载 2.js
    var node2 = document.createElement('script')
    node2.type = 'text/javascript'
    node2.src = '2.js
    document.body.appendChild(node2)
})

document.body.appendChild(node)

复制代码

所以,处理依赖的核心就是利用 onload 事件,不断的递归嵌套的加载依赖文件。事实上,最麻烦的也是这里处理依赖文件,尤其是一个文件可能被多个文件所依赖,的情况。

3. js文件中的函数的执行时机

这一点一定要理解,这也是require.js和sea.js的区别之一。

有些同学肯定会蒙了,加载?执行?执行啥?在加载成功的时候自己不就会瞬间执行了吗?

1.js 中

require([], functionA() {
    // 主要逻辑代码
})
复制代码

js文件加载后就瞬间执行的,是require()函数。而我们所经常说的执行,是指的 主要逻辑代码 这里所在的回调函数A!

所以 1.js 的回调函数A,是在所依赖的2、3都加载完后,才执行的。

所以,加载顺序和执行顺序是不一样的,比如还是这个 1、2、3.js 的依赖关系:

加载顺序:1.js,2.js,3.js

执行顺序:3.js,2.js,1.js(主模块在最后执行)

5. require.js 简单代码实现

用法例子

// 1.js 中(入口用require,其他用define)
require(['2.js'], function() {
    // 主要的执行代码
    // 2.js 3.js都加载完,才执行1.js的这回调函数!!!!!!!!!!!!!!!
})

// 2.js 中
define(['3.js'], function() {
    
})

// 3.js 中
define([], function() {
    
})

复制代码

require.js 简单源码原理

利用递归去加载层层的嵌套依赖,代码的难点就在于,怎样判断递归结束?即怎样判断所有的依赖都加载完了?

var modules = {},	// 存放所有文件模块的信息,每个js文件模块的信息
    loadings = [];	//	存放所有已经加载了的文件模块的id,一旦该id的所有依赖都
                                加载完后,该id将会在数组中移除

// 上面说了,每个文件模块都要有个id,这个函数是返回当前运行的js文件的文件名
// 比如,当前加载 3.js 后运行 3.js ,那么该函数返回的就是 '3.js'
function getCurrentJs() {
	return document.currentScript.src
}
// 创建节点
function createNode() {
	var node = document.createElement('script')
	node.type = 'text/javascript'
	node.async = true;
	return node
}
// 开始运行
function init() {
    // 加载 1.js
    loadJs('1.js')
}	
// 加载文件(插入dom中),如果传了回调函数,则在onload后执行回调函数
function loadJs(url, callback) {
    var node = createNode()
    node.src = url;
    node.setAttribute('data-id', url)
    node.addEventListener('load', function(evt) {
    	var e = evt.target
    	setTimeout(() => {  // 这里延迟一秒,只是让在浏览器上直观的看到每1秒加载出一个文件
    		callback && callback(e)
    	}, 1000)
    }, false)
    
    document.body.appendChild(node)
}	
	
// 此时,loadJs(1.js)后,并没有穿回调函数,所以1.js加载成功后只是自动运行1.js代码
// 而1.js代码中,是require(),则执行的是require函数, 在下面

window.require = function(deps, callback) {
    // deps 就是对应的 ['2.js']
    // callback 就是对应的 functionA
    // 在这里,是不会运行callback的,得等到依赖都加载完的
    // 所以得有个地方,把一个文件的所有信息都先存起来啊
    var id = getCurrentJs();// 当前运行的是1.js,所以id就是'1.js'
    if(!modules.id) {
    	modules[id] = { // 该模块对象信息
    		id: id,
    		deps: deps,
    		callback: callback,
    		exports: null,
    		status: 1, 
    		
    	}
    	loadings.unshift(id); // 加入这个id,之后会循环loadings数组,递归判断id所有依赖
    }
    
    loadDepsJs(id); // 加载这个文件的所有依赖,即去加载[2.js]
}

function loadDepsJs(id) {
    var module = modules[id]; // 获取到这个文件模块对象
    // deps是['2.js']
    module.deps.map(item => {   // item 其实是依赖的Id,即 '2.js'
        if(!modules[i]) {   // 如果这个文件没被加载过(注:加载过的肯定在modules中有)
        (1)    loadJs(item, function() {   // 加载 2.js,并且传了个回调,准备要递归了
                    // 2.js加载完后,执行了这个回调函数
                    loadings.unshift(item); // 此时里面有两个了, 1.js 和 2.js
                    // 递归。。。要去搞3.js了
                    loadDepsJs(item)// item传的2.js,递归再进来时,就去modules中取2.js的deps了
                    // 每次检查一下,是否都加载完了
                    checkDeps(); // 循环loadings,配合递归嵌套和modules信息,判断是否都加载完了
                })
        }
    })
}

// 上面(1)那里,加载了2.js后马上会运行2.js的,而2.js里面是
define(['js'], fn)
// 所以相当于执行了 define函数

window.define = function(deps,callback) {
    var id = getCurrentJs()
    if(!modules.id) {
        modules[id] = {
        	id: id,
        	deps: getDepsIds(deps),
        	callback: callback,
        	exports: null,
        	status: 1,
        	
        }
    }
}

// 注意,define运行的结果,只是在modules中添加了该模块的信息
// 因为其实在上面的loadDepsJs中已经事先做了loadings和递归deps的操作,
而且是一直不断的循环往复的进行探查,所以define里面就不需要再像require中写一次loadDeps了

// 循环loadings,查看loadings里面的id,其所依赖的所有层层嵌套的依赖模块是否都加载完了

function checkDeps() {
    for(var i = 0, id; i < loadings.length ; i++) {
	id = loadings[i]
	if(!modules[id]) continue
	
	var obj = modules[id], 
	deps = obj.deps
	
	// 为什么要执行checkCycle函数呢,checkDeps是循环loadings数组的模块id,而checkCycle是去判断该id模块所依赖的**层级**的模块是否加载完
	// 即checkDeps是**广度**的循环已经加载(但依赖没完全加载完的)的id
	// checkCycle是**深度**的探查所关联的依赖
	// 还是举例吧。。。假如还有个4.js,依赖5.js,那么
	// loadings中可能是 ['1.js', '4.js']
	// 所以checkDeps --> 1.js,  4.js
	// checkCycle深入内部 1.js --> 2.js --> 3.js
	// 4.js --> 5.js
	// 一旦比如说1.js的所有依赖2.js、3.js都加载完了,那么1.js 就会在loadings中移出
	
	
	var flag = myReq.checkCycle(deps)
	
	if(flag) {
            console.log(i, loadings[i] ,'全部依赖已经loaded');
		
            loadings.splice(i,1);
            // 不断的循环探查啊~~~~
            myReq.checkDeps()
	}
	
    }
}
	
复制代码

代码的难点就在于checkDeps以及对loadings进行递归那里,很难去讲清楚,需要自己去写去实践,这里也很难全都描述清楚。。。

结尾会给一个简单的能运行的例子

不要想着花一两个小时就搞定所有了,刚开始确实会看的烦,多回来几次,隔段时间再研究一下,每次都会加深一点

6. CMD

CMD 即Common Module Definition通用模块定义,sea.js是它的实现

sea.js是阿里的大神写得,和require.js很像,先看一下用法的区别

// 只有define,没有require
// 和AMD那个例子一样,还是1依赖2, 2依赖3
1.js中
define(function() {
    
    var a = require('2.js')
    console.log(33333)
    var b = require('4.js')
})

2.js 中
define(function() {
    var b = require('3.js')
})
3.js 中
define(function() {
    // xxx
})

复制代码

看着是比require.js要好一点。。。

AMD和CMD的区别

对依赖模块的 执行时机 不同,注意:不是加载的时机,模块加载的时机是一样的!!!

加载:还是先加载1.js,再加载2.js,最后加载3.js

执行顺序:

AMD:3.js,2.js,1.js,,,即如果模块以及该模块的依赖都加载完了,那么就执行。。。 3.js加载完后,发现自己也没有依赖啊,那么直接执行3.js的回调了,,,2.js加载完后探查到依赖的3.js也加载完了,那么2.js就执行自己的回调了。。。。 主模块一定在最后执行

CMD:1.js,2.js,3.js,,,即先执行主模块1.js,碰到require('2.js')就执行2.js,2.js中碰到require('3.js')就执行3.js

会不会又不理解,怎么能控制执行哪个文件模块呢?

还记得不,之前说过, 执行模块 ,是指的执行那个functionA回调函数,callback,,,那么这个callback函数其实在一开始已经赋到modules上了啊,所以无论CMD还是AMD, 执行模块 ,都是执行modules[id].callback()

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

所以,sea.js里,你用的var a = require('2.js'),中的执行的require函数,源码中就是简单的执行了模块的callback

前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)

7. sea.js源码

源码,大部分和require.js都很像,上面说的执行时机不同,也很简单,就是控制一下啥时执行callback呗。

之前又说了,加载模块差不多,那么sea.js是怎么通过require(3.js),require(2.js)去控制3.js和2.js的加载呢???上面说require函数已经就是执行callback了,那么require函数就不能承担起加载模块的功能了啊,再来看

AMD源码的define定义

window.define = function(deps,callback) {
    var id = getCurrentJs()
    if(!modules.id) {
        modules[id] = {
        	id: id,
        	deps: getDepsIds(deps),
        	callback: callback,
        	exports: null,
        	status: 1,
        	
        }
    }
}
复制代码

而CMD得define呢

用法

define(function() {
    var a = require('2.js')
})
复制代码

源码定义

window.define = function(callback) {
    var id = getCurrentJs()
    var depsInit = s.parseDependencies(callback.toString())
    var a = depsInit.map(item => basepath + item)
    // 就多了上面的2行代码
    // 1. 把传进来的函数给转换成字符串,'function (){var a = require("2.js")}'
    // 2. 利用一个正则函数,取出字符串中require中的2.js,最后拼成一个数组['2.js']返回来。
    // 3. 之后就和require.js差不多了啊。。。
    
    
    // 下面的都差不多
    if(!modules[id]) {
        modules[id] = {
            id: id,
            status: 1,
            callback: callback,
            deps: a,
            exports: null
        }
    }
    
    s.loadDepsJs(id)

    }
复制代码

所以sea.js,是写了一个正则的函数,去查询define中传入的fn的字符串,然后得到的依赖数组。。。 而require.js的依赖数组,是咱们自己写并且传入的:define([2.js])。。。

这个正则方法,大家不用去探究,练习时直接用就行了


以上所述就是小编给大家介绍的《前端模块化之AMD与CMD原理(附源码)》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

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