Node의 모듈 메커니즘에 대해 자세히 알아보고 모듈 구현 프로세스에 대해 이야기해 보세요.

이 글은 여러분에게 CommonJs 사양과 Node의 모듈 메커니즘을 이해하고, CommonJs 사양을 구현하는 Node의 기본 프로세스를 소개할 것입니다. 모두에게 도움이 되기를 바랍니다.

CommonJs 사양이 제안되기 전에는 Javascript에 모듈 시스템이 없었기 때문에 코드 구성이 더 어려워지기 때문에 대규모 응용 프로그램을 개발하기가 어려웠습니다.

CommonJs 사양이란

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먼저 CommonJS는 Node에만 있는 것이 아닙니다. CommonJs는 모듈을 참조하고 내보내는 방법을 정의하는 모듈 사양입니다. Nodejs는 CommonJS 모듈 사양을 크게 나누어서 구현한 것입니다. 모듈 참조, 모듈 정의 및 모듈 식별의 세 부분이 있습니다.

모듈 참조

모듈 참조는 require를 통해 다른 모듈을 도입할 수 있다는 의미입니다. require引入其它的模块。

const { add } = require('./add');
const result = add(1 ,2);

模块定义

一个文件就是一个模块，模块里会提供两个变量，分别为module和exports。module为当前模块本身，exports为要导出的内容，同时exports为module的一个属性，即exports为module.exports。其他模块通过require导入的内容即为module.exports的内容。

// add.js
exports.add = (a, b) => {
    return a + b;
}

模块标识

模块标识即为require里面的内容，比如require('./add')，则模块标识为./add

// 缓存的模块示意：
const cachedModule = {
    '/Usr/file/src/add.js': 'add.js编译后的内容',
    'http': 'Node自带的http模块编译后的内容',
    'express': '非路径形式自定义文件模块express编译后的内容'
    // ...
}

모듈 정의

파일은 모듈이며 모듈은 모듈과 내보내기라는 두 가지 변수를 제공합니다. module은 현재 모듈 자체이고,exports는 내보낼 콘텐츠이며,exports는 모듈의 속성입니다. 즉,exports는 module.exports입니다. require를 통해 다른 모듈에서 가져온 콘텐츠는 module.exports의 콘텐츠입니다.

/** 
* /Usr/file/index.js;
*/

const { add } = require('add');
const result = add(1, 2);

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모듈 식별

• 모듈 식별은 require('./add')와 같이 require의 콘텐츠이고, 모듈 식별은 ./add. <p></p>CommonJS를 통해 구축된 모듈 가져오기 및 내보내기 메커니즘을 통해 사용자는 다양한 오염을 고려하지 않고도 대규모 애플리케이션을 쉽게 구축할 수 있습니다.

• Node의 모듈 구현
Node는 CommonJs 사양을 구현하고 필요한 일부 기능을 추가합니다. Node는 CommonJs 사양을 구현하기 위해 주로 다음 세 가지 작업을 수행합니다. ( ) 이때 require로 전달받은 파라미터는 모듈식별자이며, 노드는 모듈식별자를 이용하여 경로분석을 수행한다. 경로 분석의 목적은 모듈 식별자를 통해 이 모듈이 위치한 경로를 찾는 것입니다. 우선, 노드 모듈은 코어 모듈과 파일 모듈이라는 두 가지 범주로 나뉩니다. 코어 모듈은 노드와 함께 제공되는 모듈이고, 파일 모듈은 사용자가 작성한 모듈입니다. 동시에 파일 모듈은 상대 경로 형태의 파일 모듈, 절대 경로 형태의 파일 모듈, 비경로 형태의 파일 모듈(예: Express)로 구분됩니다.

노드가 파일 모듈을 찾으면 모듈을 컴파일, 실행 및 캐시합니다. 일반적인 원칙은 모듈의 전체 경로를 키로 사용하고 컴파일된 콘텐츠를 값으로 사용한 다음 모듈을 도입하는 것입니다. 두 번째로 이러한 단계의 경로 분석, 파일 위치, 컴파일 및 실행을 수행할 필요가 없습니다. 컴파일된 콘텐츠는 캐시에서 직접 읽을 수 있습니다.

/** 
* /Usr/file/index.js;
*/

console.log(module.paths);

require로 가져온 모듈을 찾으려면 먼저 모듈이 캐시에 있는지 확인하고, 캐시에 없으면 코어 모듈을 확인한 후 찾아보세요. 파일 모듈의 경우. 그 중에서 경로 형태의 파일 모듈은 상대 경로 또는 절대 경로를 기반으로 전체 파일 경로를 얻을 수 있기 때문에 더 쉽게 찾을 수 있습니다. 경로가 아닌 형식의 사용자 정의 파일 모듈을 찾는 것은 상대적으로 번거롭습니다. Node는 node_modules 폴더에서 파일을 검색합니다.

node_modules 디렉터리는 어디에 있나요? 예를 들어 현재 실행 중인 파일은 /Usr/file/index.js입니다.

[
'/Usr/file/node_modules',
'/Usr/node_modules',
'/node_modules',
]

이 모듈에서는 추가 모듈을 도입했습니다. 이 추가는 핵심 모듈도 아니고 경로도 아닙니다. .파일 모듈을 양식에 추가한 다음 현재 이 추가 모듈을 찾는 방법입니다.

module에는 paths 속성이 있습니다. 추가 모듈을 찾는 경로는 paths 속성에 있습니다. 이 속성을 입력하면 다음을 확인할 수 있습니다.

const { add } = require('./add');

파일 디렉터리에서 node index.js를 실행하여 경로 값을 인쇄할 수 있습니다. . paths의 값은 다음과 같은 배열입니다.

// index.js
const { add } = require('./add');

즉, Node는 위 디렉터리에서 순차적으로 검색하여 추가 모듈이 포함되어 있는지 확인합니다. 원리는 프로토타입 체인과 유사합니다. 먼저, 현재 실행 중인 파일과 같은 계층의 node_modules 폴더에서 검색을 시작합니다. node_modules 디렉터리가 없거나 존재하지 않으면 상위 수준까지 검색을 계속합니다.

파일 위치 지정

파일 식별자는 접미사가 없을 수도 있고, 경로 분석을 통해 찾은 디렉터리나 패키지일 수도 있습니다. 특정 파일에는 몇 가지 추가 처리가 필요합니다.

파일 확장자 분석

const { add } = require('./add');

比如上面这段代码，文件标识符是不带扩展名的，这个时候node会依次查找是否存在.js、.json、.node文件。

目录和包分析

同样是上面这段代码，通过./add查找到的可能不是一个文件，可能是一个目录或者包（通过判断add文件夹下是否有package.json文件来判断是目录还是包）。这个时候文件定位的步骤是这样的：

• 查看是否有package.json文件
  • 有
    • 读取package.json里的main字段的值作为文件
  • 没有
    • 寻找目录下的index作为文件（依次查找index.js、index.json、index.node）

如果package.json里没有main字段，那么也会将index作为文件，然后进行扩展名分析找到对应后缀的文件。

模块编译

我们开发中主要遇到的模块为json模块和js模块。

json模块编译

当我们require一个json模块的时候，实际上Node会帮我们使用fs.readFilcSync去读取对应的json文件，得到json字符串，然后调用JSON.parse解析得到json对象，再赋值给module.exports，然后给到require。

js模块编译

当我们require一个js模块的时候，比如

// index.js
const { add } = require('./add');

// add.js
exports.add = (a, b) => {
    return a + b;
}

这个时候发生了什么呢，为什么我们可以直接在模块里使用module、exports、require这些变量。这是因为Node在编译js模块的时候对模块的内容进行了首尾的包装。

比如add.js这个模块，实际编译的时候是会被包装成类似这样的结构：

(function(require, exports, module) {
  exports.add = (a, b) => {
    return a + b;
  }
  return module.exports;
})(require, module.exports, module)

即我们编写的js文件是会被包装成一个函数，我们编写的只是这个函数里的内容，Node后续的包装的过程对我们隐藏了。这个函数支持传入一些参数，其中就包括require、exports和module。

当编译完js文件后，就会执行这个文件，node会将对应的参数传给这个函数然后执行，并且返回module.exports值给到require函数。

以上就是Node实现CommonJs规范的基本流程。

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