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本篇文章帶大家進行node學習，深入淺出的了解node中的的模塊系統，希望對大家有所幫助！
兩年前寫過一篇文章介紹模塊系統：理解前端模塊概念：CommonJs與ES6Module。這篇文章的知識面都是針對剛入門的，比較淺顯。在這也糾正文章的幾個錯誤：
- 【模塊】和【模塊系統】 是兩碼事。模塊是軟件中的一個單元，而模塊系統則是一套語法或者工具，模塊系統能讓開發者在項目中定義和使用模塊。
- ECMAScript Module縮寫是ESM，或者ESModule，而不是ES6Module。
關于模塊系統的基礎知識都在上一篇文章說的差不多了，所以這篇文章會重點關注模塊系統的內部原理以及更加完整的介紹不同模塊系統之間的區別，上一篇文章出現的內容在這就不再重復了。【相關教程推薦：nodejs視頻教程、編程教學】
模塊系統
并不是所有編程語言都有內置的模塊系統，JavaScript誕生之后的很長一段時間里都沒有模塊系統。
在瀏覽器環境中只能使用<script>標簽來引入不用的代碼文件，這種方法共享一個全局作用域，可謂是問題多多；加上前端日新月異的發展，這種方法已經不滿足當下的需求了。在沒官方的模塊系統出現前，前端社區自己創建第三方模塊系統，用的較多的有：異步模塊定義AMD、通用模塊定義UMD等，當然最著名還得是CommonJS。
由于Node.js它是一個JavaScript的運行環境，可以直接訪問底層的文件系統。所以開發者通過它，并按照CommonJS規范實現了一套模塊系統。
最開始，CommonJS只能用于Node.js平臺，隨著Browserify和Webpack之類的模塊打包工具的出現，CommonJS也終于能在瀏覽器端運行了。
到2015年發布了ECMAScript6規范，才有了模塊系統的正式標準，按照該標準打造出來的模塊系統稱為ECMAScript module簡稱【ESM】，由此ESM就開始統一了Node.js環境與瀏覽器環境。當然ECMAScript6只是提供了語法和語義，至于實現部分得由各瀏覽器服務廠商和Node開發者去努力。所以才有了令其他編程語言羨慕不已的babel神器，實現模塊系統并不是一件容易的事，Node.js也是到了13.2版本才算是比較穩定的支持ESM。
但不管怎么樣，ESM才是JavaScript的“親兒子”，學習它一定不會有錯！
模塊系統的基本思路
在刀耕火種的年代中使用JavaScript開發應用，腳本文件只能通過script標簽引入。其中遇到比較嚴重的問題就是缺乏命名空間機制，這意味著每個腳本都共享同一作用域。這個問題在社區中有一個比較好的解決方法：Revevaling module
const myModule = (() => { const _privateFn = () => {} const _privateAttr = 1 return { publicFn: () => {}, publicAttr: 2 } })() console.log(myModule) console.log(myModule.publicFn, myModule._privateFn)
運行結果如下：
這個模式很簡單，利用IIFE創建一個私有的作用域，同時使用return需要暴露的變量。而屬于內部的變量（比如_privateFn、_privateAttr)是不能從外面的作用域訪問的。
【revealing module】正是利用了這些特性，來隱藏私有的信息，同時把應該公布給外界的API導出。后面的模塊系統也正是基于這樣的思路開發的。
CommonJS
基于上面思路，來開發一個模塊加載器。
首先編寫一個加載模塊內容的函數，并把這個函數包裹在私有作用域里面，然后通過eval()求值，以運行該函數：
function loadModule (filename, module, require) { const wrappedSrc = `(function (module, exports, require) { ${fs.readFileSync(filename, 'utf8)} }(module, module.exports, require)` eval(wrappedSrc) }
和【revealing module】一樣，把模塊的源代碼包裹在函數里面，區別在于，還把一系列變量(module, module.exports, require)傳給該函數。
值得注意的是，通過【readFileSync】讀取模塊內容。一般來說，在調用涉及文件系統的API時，不應該使用同步版本。但此時不同，因為通過CommonJs系統來加載模塊，本身就應該實現成同步操作，以確保多個模塊能夠按照正確的依賴順序得到引入。
接著模擬require()函數，主要功能是加載模塊。
function require(moduleName) { const id = require.resolve(moduleName) if (require.cache[id]) { return require.cache[id].exports } // 模塊的元數據 const module = { exports: {}, id } // 更新緩存 require.cache[id] = module // 載入模塊 loadModule(id, module, require) // 返回導出的變量 return module.exports } require.cache = {} require.resolve = (moduleName) => { // 根據moduleName解析出完整的模塊id }
（1）函數接收到moduleName后，首先解析出模塊的完整路徑，賦值給id。
（2）如果cache[id]為true，說明該模塊已經被加載過了，直接返回緩存結果
（3）否則，就配置一套環境，用于首次加載。具體來說，創建module對象，包含exports（也就是導出內容），id（作用如上）
（4）將首次加載的module緩存起來
（5）通過loadModule從模塊的源文件中讀取源代碼
（6）最后return module.exports返回想要導出的內容。
require是同步的
在模擬require函數的時候，有一個很重要的細節：require函數必須是同步的。它的作用僅僅是直接將模塊內容返回而已，并沒有用到回調機制。Node.js中的require也是如此。所以針對module.exports的賦值操作，也必須是同步的，如果用異步就會出問題：
// 出問題 setTimeout(() => { module.exports = function () {} }, 1000)
require是同步函數這一點對定義模塊的方式有著非常重要的影響，因為它迫使我們在定義模塊時只能使用同步的代碼，以至于Node.js都為此，提供了大多數異步API的同步版本。
早期的Node.js有異步版本的require函數，但很快就移除了，因為這會讓函數的功能變得十分復雜。
ESM
ESM是ECMAScript2015規范的一部分，該規范給JavaScript語言指定了一套官方的模塊系統，以適應各種執行環境。
在Node.js中使用ESM
Node.js默認會把.js后綴的文件，都當成是采用CommonJS語法所寫的。如果直接在.js文件中采用ESM語法，解釋器會報錯。
有三種方法可以在讓Node.js解釋器轉為ESM語法：
1、把文件后綴名改為.mjs；
2、給最近的package.json文件添加type字段，值為“module”；
3、字符串作為參數傳入--eval，或通過STDIN管道傳輸到node，帶有標志--input-type=module
比如：
node --input-type=module --eval "import { sep } from 'node:path'; console.log(sep);"
不同類型模塊引用
ESM可以被解析并緩存為URL（這也意味著特殊字符必須是百分比編碼）。支持file:、node:和data:等的URL協議
file:URL
如果用于解析模塊的import說明符具有不同的查詢或片段，則會多次加載模塊
// 被認為是兩個不同的模塊 import './foo.mjs?query=1'; import './foo.mjs?query=2';
data:URL
支持使用MIME類型導入:
text/javascript用于ES模塊application/json用于JSONapplication/wasm用于Wasm
import 'data:text/javascript,console.log("hello!");'; import _ from 'data:application/json,"world!"' assert { type: 'json' };
data:URL僅解析內置模塊的裸說明符和絕對說明符。解析相對說明符不起作用，因為data:不是特殊協議，沒有相對解析的概念。
導入斷言
這個屬性為模塊導入語句添加了內聯語法，以便在模塊說明符旁邊傳入
