Node.js 中的ES模块现状[每日前端夜话0x8D]

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前端先锋   2019-7-13 18:38   3924   0
每日前端夜话0x8D每日前端夜话,陪你聊前端。
每天晚上18:00准时推送。
正文共:2799 字
预计阅读时间:10 分钟
作者:Tobias Nieen
翻译:疯狂的技术宅
来源:jaxenter


几乎每种编程语言都能将组成程序的代码拆分为多个文件。在 C 和 C++ 中
  1. #include
复制代码
指令就用于这个目的,而 Java 和 Python 有
  1. import
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关键字。JavaScript 是迄今为止为数不多的例外之一,但新的 JavaScript 标准(ECMAScript 6)通过引入所谓的 ECMAScript 模块来改变这一点。所有主流浏览器都支持这个新标准 —— 只有 Node.js 似乎落后了。这是为什么?
新的 ECMAScript(ES)模块与以前的语言版本不完全兼容,因此使用的 JavaScript 引擎需要知道每一个文件是“旧” JavaScript 代码还是“新”模块。
例如在 ECMAScript 5 中引入的许多程序员首选的严格模式曾经是可选的,必须明确启用才行,同时它在 ES 模块中始终处于活动状态。因此,以下代码段在语法上可以解释为传统的 JavaScript 代码和 ES 模块:
  1. 1a = 5;
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作为经典的 Node.js 模块,这相当于
  1. global.a = 5
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,因为未声明变量
  1. a
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并且未明确激活严格模式,因此
  1. a
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被视为全局变量。如果你尝试加载与 ES 模块相同的文件,则会收到错误 “ReferenceError:a is not defined”,因为未声明的变量可能无法在严格模式下使用。
浏览器通过
  1. [/code][/i] 标记的扩展解决了区别问题:没有 [i][code]type
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属性或带有
  1. type="text/javascript"
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属性的脚本仍然在传统模式下运行,而当脚本使用
  1. type ="module"
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属性时则作为模块处理。由于这种简单的分离,现在所有流行的浏览器都支持新的模块。Node.js 中的实现要困难得多:2009年发明的 JavaScript 应用程序框架使用 CommonJS 标准模块,该标准基于
  1. require
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函数。此函数可以随时根据其相对于当前运行模块的路径加载另一个模块。新的 ES 模块也是由它们的路径定义的,但是 Node.js 是如何知道正在加载的模块是遗留的 CommonJS 还是 ES 模块的呢?仅仅基于语法是不够的,因为即使不使用新关键字的 ES 模块也不兼容CommonJS模块。
此外,ECMAScript 6 还提供了可以从 URL 加载模块,而 CommonJS 仅限于文件的相对和绝对路径。这种创新不仅使加载更复杂,而且可能更慢,因为 URL 不需要指向本地文件。特别是在浏览器中,脚本和模块通常通过HTTP网络协议加载。
CommonJS 允许通过
  1. require
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函数加载模块,该函数返回加载的模块。例如,CommonJS 模块可能如下所示:
  1. 1const { readFile } = require('fs');2const myModule = require('./my-module');
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这不是 ECMAScript 6 中的一个选项,因为在
  1. require()
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调用期间,模块在 HTTP 上加载时可能会长时间阻止整个程序的执行。相反,ES 模块提供了两种加载其他模块的方法。在大多数情况下,使用
  1. import
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是有意义的:
  1. 1import { readFile } from 'fs';2import myModule from './my-module';
复制代码
但是,这会不可避免地延迟模块的执行,直到加载
  1. fs
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  1. ./my-module
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,但它们不会阻止其他模块的执行。当模块必须动态加载时,会变得更加复杂。CommonJS 模块中看起来微不足道的东西变得越来越难以异步:
  1. 1if (condition) {2  myOtherModule = require('./my-other-module');3}
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ECMAScript 希望通过功能性使用
  1. import
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关键字来解决这个问题,该关键字异步加载模块并在每次调用时返回
  1. Promise
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对象。但缺点是程序员现在也负责错误处理,因为错误不会像在同步情况下那样自动传给调用者。
  1. 1if (condition) { 2  import('./my-other-module.js') 3  .then(myOtherModule => { 4    // Module was loaded successfully and can 5    // now be used here. 6  }) 7  .catch(err => { 8    // An error occurred that needs to be handled here. 9    console.error(err);10  });11}
复制代码
如果使用
  1. async
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关键字声明了要加载模块的函数,由于 ECMAScript 6 中引入了
  1. await
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函数,
  1. import()
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的使用更加清晰,并且错误处理被传递给同步执行中的调用者:
  1. 1if (condition) {2  myOtherModule = await import('./my-other-module');3}
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  1. import
复制代码
作为一个函数使用,它不是 ECMAScript 6 的一个组件,而是一个所谓的 Stage 3 提案,有可能会在下一个 JavaScript 版本中标准化。此外 Firefox、Chrome 和 Safari 等许多浏览器以及 Node.js 都支持它。
[h1]在Node.js中使用[/h1]区分 CommonJS 和 ES 模块的难度导致在 Node.js 下为 ES 模块引入了新的文件扩展名:如果已设置了
  1. -experimental-modules
复制代码
选项, Node.js 可以把以
  1. .mjs
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结尾的文件作为 ES 模块进行加载。从 2017 年 9 月发布的 Node.js 8.5.0 开始,如果将以下代码保存为
  1. testmodule.mjs
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,则可以用
  1. node -experimental-modules testmodule.mjs
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命令执行它:
  1. 1export function helloWorld(name) {2  console.log(`Hallo, ${name}!`);3}45helloWorld('javascript-conference.com');
复制代码
Node.js 12 扩展了对 ES 模块的支持。重要的是,现在可以用
  1. package.json
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文件,它包含了诸如包的唯一名称之类的信息。现在使用的 JSON 格式扩展了一个名为
  1. type
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的新属性。可以选择将其更改为
  1. commonjs
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  1. module
复制代码
以确定默认情况下应加载的包中所包含的 JavaScript 文件的模式。以下配置指定了一个包
  1. example-package
复制代码
,它至少必须包含 ES 模块
  1. index.js
复制代码
  1. 1{2  "name": "example-package",3  "type": "module",4  "main": "index.js"5}
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像往常一样,“main”  字段指定哪个文件应该作为入口点。例如
  1. index.js
复制代码
  模块可能如下所示:
  1. 1import { userInfo } from 'os';23export function greet() {4  return `Hello ${userInfo().username}!`;5}
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现在可以从其他文件加载此模块。包通常位于
  1. node_modules
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目录中各自的文件夹中。要加载刚创建的包,我们可以用以下目录结构和一个名为 main.js 的新文件:
  1. 1- main.js2+ node_modules3  + example-package4    - package.json5    - index.js
复制代码
  1. main.js
复制代码
文件可以引用传统的 CommonJS 或新的 ECMAScript 模块。在这两种情况下,
  1. example-package
复制代码
都不能使用通常的
  1. require()
复制代码
调用加载,因为 ECMAScript 模块必须始终异步加载。因此 CommonJS 模块必须使用
  1. import
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加载 ES 模块:
  1. 1import('example-package')2.then(package => {3  console.log(package.greet());4})5.catch(err => {6  console.error(err);7});
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这样做的缺点是 CommonJS 模块不能像往常那样在开始时访问其他模块或软件包,但只能在事实和异步之后才能访问。执行如上所述脚本:
  1. node -experimental-modules main.js
复制代码
,如果入口点本身也是 ES 模块,则更容易。如果将
  1. main.js
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重命名为
  1. main.mjs
复制代码
,则可以用
  1. import
复制代码
  1. 1import { greet } from 'example-package';2console.log(greet());
复制代码
因此,可以在一个应用程序中同时使用 CommonJS 和 ECMAScript 模块,但它有可能会引发混乱。因为 CommonJS 模块需要知道正在加载的模块是 CommonJS 还是 ES 模块,并且只能异步加载 ES 模块。这也适用于通过 npm 安装的软件包的加载。
  1. fs
复制代码
  1. crypto
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等内置模块可以通过两种方式加载。
[h1]Node.js 中的差异[/h1]除了异步加载依赖项的问题之外,Node.js 中的旧模块和新模块之间还存在进一步的差异。特别是 ES 模块中不再提供 Node.js 的特定功能,如变量
  1. __dirname
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  1. __filename
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  1. export
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  1. module
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  1. __dirname
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  1. __filename
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可以根据需要从新的
  1. import.meta
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对象重建:
  1. 1import { fileURLToPath } from 'url';2import { dirname} from 'path';34const __filename = fileURLToPath(import.meta.url);5const __dirname = dirname(__filename);
复制代码
变量
  1. module
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  1. exports
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已被删除而无需替换;这同样适用于
  1. module.filename
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  1. module.id
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  1. module.parent
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等属性。同样
  1. require()
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  1. require.main
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不再可用。
虽然 CommonJS 中的循环依赖关系已经通过缓存各个模块的 module.exports 对象来解决,但 ECMAScript 6 用了所谓的绑定。简而言之,ES 模块不会导出和导入值,只是对值的引用。导入此类引用的模块可以访问该值,但无法修改它。已导出引用的模块可以为引用分配新值,该值将由从该点导入引用的其他模块使用。与之前的概念相比,这有着本质的区别,后者允许在任何时间点将属性分配给 CommonJS 模块的
  1. module.exports
复制代码
对象,从而使这些更改仅部分反映在其他模块中。
根据 ECMAScript 规范,
  1. import
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默认情况下不会用文件扩展名完成文件路径,因为 Node.js 之前已经为 CommonJS 模块完成了,因此必须明确说明。同样当指定的路径是目录时,行为会发生变化:
  1. import'./directory'
复制代码
不会在指定的文件夹中查找
  1. index.js
复制代码
文件,而是抛出一个错误,这是 Node.js 中的标准情况。两者都可以通过传递实验选项
  1. -es-module-specifier-resolution = node
复制代码
来改变。
[h1]结论[/h1]在最近发布的 Node.js 12.1.0 中,仍然需要通过
  1. -experimental-modules
复制代码
  选项显式激活 ECMAScript 模块的使用,因为它是一个实验性功能。但是,开发人员的目标是在 Node.js 12 成为新的长期支持版本之前,在没有明确激活的情况下完成此功能并支持 ES 模块,预计将会在2019年10月完成。
现有的各种  CommonJS  模块使从 CommonJS 到 ECMAScript 模块的转换变得复杂。单个程序包无法切换到 ES 模块,从而不会发生与使用
  1. require()
复制代码
  加载相应程序包的现有程序和程序包不兼容的情况。像 Babel 这样的工具可以将较新的语法转换为与旧环境兼容的代码,这使转换更容易。像 Deno 这样的新框架背弃了近年来多样化的模块化系统,完全依赖于 ECMAScript 模块,这对于把 JavaScript 作为编程语言的开发,标准化模块的引入是重要的一步,为未来的改进铺平了道路。
原文:https://jaxenter.com/es-modules-node-js-status-quo-159508.html


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