Node基础（1）--模块机制
JavaScript从最开始的表单校验到现在的大型应用，大概经历工具类库、组件库、前端框架、前端应用的变迁。在经过了很长时间的努力，JavaScript不断被类聚和抽象，通过script标签的方式去引用代码的方式显得杂乱无章。不得不使用命名空间的方式去约束代码，以达到安全易用的目的。
JavaScript的痛点在
- 没有模块系统
- 标准库较少
- 没有标准的接口
- 缺乏包管理系统
CommonJS规范
CommonJS规范制定了一个良好的愿景——希望JavaScript在任何地方都可以去运行
Node借鉴CommonJS的Module规范实现一套易用模块，NPM对package的完好支持提高了Node应用的开发效率。
模块导出
export.add = function(a,b){
return a + b
}
模块引用
var math = require('math');
var sum = math.add(1,2);
console.log(sum);
// 3
模块标识
require()方法的参数，必须是小驼峰命名的字符串，相对路径和绝对路径。可以没有.js后缀。CommonJS引入的模块不用考虑变量污染和命名空间等。
Node的模块实现
Node模块分为两类，一种是Node提供的模块（fs，buffer等）称为核心模块，用户自己编写的模块叫文件模块。引入模块经过三个步骤
- 路径分析
- 文件定位
- 编译执行
** 核心模块在Node源代码编译过程中就加入了内存中，所以核心模块会跳过第一步和第二步在，在路径分析中优先判断，执行会更快。而文件模块运行中动态加载，需要完整的执行三步，会比核心模块慢。**
优先从缓存加载
在执行第一步和第二步之前，浏览器端会缓存文件提高性能，Node对引入过的模块会进行缓存，减少第二次引入带来的性能开销。浏览器是仅仅缓存文件，而Node会缓存编译和执行过后的文件。require会优先对缓存读取，核心模块的核心检查先于文件模块的缓存检查。
路径分析和文件定位
模块标识符分析
require接受不同的标识符作为参数。
-
核心模块，如http，fs，path等Node自带的模块
核心模块优先级仅次于缓存加载，加载过程最快。 原因在核心模块是对底层的内建模块的封装，内建模块是用C/C++编写，性能上优于脚本语言，且Node开始执行的时候，文件编译生成的二进制文件就被加入到内存中，直接可以执行。 -
.和…开头的相对路径，/开头的绝对路径的文件模块
**以.、…和/开头的都会当成文件模块来处理，分析模块的时候会把路径转换为真实路径，将编译后的结果缓存。 ** -
非路径形式的文件模块，自定义的connect模块。
模块路径的生成规则
- 当前文件目录下查找目标文件
- 父目录下查找目标文件
- 父目录的父目录下查找目标文件
- …
- 递归查找，知道到根目录
自定义模块是最慢的一种，查找方式类似JS的原型链和作用域链的查找。
文件定位
从缓存加载的优化策略中，不需要路径分析、文件定位和编译执行，加快了再次加载模块的效率。当文件没有扩展名的时候，会按照.js、.json、.node的形式去补充扩展名，依次尝试去查找。
Tips: 引用.json和.node文件的时候加上后缀名会更快。同步配合缓存可以大幅度缓解Node单线程中阻塞式调用的缺陷。
当分析标识符过程中，没有找到相应的文件，却找到了一个目录，这时候会把目录当成一个包来处理。Node会查找目录中的package.json文件（包描述文件），再去解析出包对象。
模块编译
JavaScript的每一个文件模块都是一个对象，每一个模块文件中存在import,exports,module三个变量。export对象是通过形参的方式传入的，直接赋值会改变形参的引用。
var sum = function(a,b){
return a+b;
}
module.exports = sum; //good
exports = sum; //bad
还有C/C++模块和JSON文件的编译，后续会介绍。
内建模块
Node模块类型中，存在一种依赖层级关系，即文件模块可能依赖核心模块，核心模块依赖内建模块。
Node在启动时，会生成全局变量process，提供Binding()方法来协助加载内建模块。
AMD规范和CMD规范
AMD规范
AMD规范是CommonJS模块规范的一个延伸。define(id?,dependencies?,factory)
模块id和依赖是可以选择的，跟Node定义模块不一样的是需要用一个define来明确定义一个模块，而在Node中实现是隐式包装。为了进行作用域隔离，避免变量污染。
CMD规范
CMD支持动态引入，CMD模块更接近Node对CommonJS规范的定义。define(factory)
require、export和module通过形参传递给模块，需要模块时随时调用require就可以。
包与NPM
CommonJS的包规范，一定程度上解决了变量依赖、依赖关系，进一步组织了JavaScript代码。
包结构
- package.json 包描述文件
- bin 存放二进制文件的目录
- lib 存放JavaScript代码的目录
- doc 存放文档
- test 存放测试用例的代码