javascript框架设计读书笔记之模块加载系统_javascript技巧
- WBOY原创
- 2016-05-16 16:29:231232浏览
模块加载，其实就是把js分成很多个模块，便于开发和维护。因此加载很多js模块的时候，需要动态的加载，以便提高用户体验。
在介绍模块加载库之前，先介绍一个方法。
动态加载js方法：
function loadJs(url , callback){
var node = document.createElement("script");
node[window.addEventListener ? "onload":"onreadystatechange"] = function(){
if(window.addEventListener || /loaded|complete/i.test(node.readyState)){
callback();
node.onreadystatechange = null;
}
}
node.onerror = function(){};
node.src = url;
var head = document.getElementsByTagName("head")[0];
head.insertBefore(node,head.firstChild); //插入到head的第一个节点前，防止ie6下head标签没闭合前，使用appendChild报错。
}
由于司徒正美使用了它写的mass框架来介绍模块加载，而业界用的最多的是require.js和sea.js。因此，我觉得他个性有点强。
我来讲下sea.js的模块加载过程吧：
页面chaojidan.jsp，在head标签中，引入sea.js，这时就会得到seajs对象。
同时引入index.js。
index.js的代码如下：
seajs.use(['./a','jquery'],function(a,$){
var num = a.a;
$('#J_A').text(num);
})
a.js :
define(function(require,exports,module){
var b = require('./b');
var a = function(){
return 1 + parseInt(b.b());
}
exports.a = a;
})
b.js :
define(function(require,exports,module){
var c = require('./c');
var b = function(){
return 2 + parseInt(c.c());
}
exports.b = b;
})
c.js :
define(function(require,exports,module){
var c = function(){
return 3;
}
exports.c = c;
})
由上可知，a模块依赖b，b依赖c.
当程序进入到index.js，seajs将调用use方法。
seajs.use = function(ids, callback) {
globalModule._use(ids, callback)
}
说明： globalModule 为seajs初始化时（引入sea.js时），Module的实例 var globalModule = new Module(util.pageUri, STATUS.COMPILED)
此时 ids -> ['./a','jquery']， callback -> function(a,$){var num = a.a;$('#J_A').text(num);}
接下来将调用 globalModule._use(ids, callback)
Module.prototype._use = function(ids, callback) {
var uris = resolve(ids, this.uri); //解析['./a','jquery']
this._load(uris, function() { //把解析出来的a，jquery模块的地址[url1,url2]，调用_load方法。
//util.map : 让数据成员全部执行一次一个指定的函数，并返回一个新的数组，该数组为原数组成员执行回调后的结果
var args = util.map(uris, function(uri) {
return uri ? cachedModules[uri]._compile() : null;//如果存在url，就调用_compile方法。
})
if (callback) { callback.apply(null, args) }
})
}
因为调用_load方法后，会出现两个回调函数，因此我们将function(a,$){var num = a.a;$('#J_A').text(num);}标志为callback1,
把this._load(uris, function() { })回调方法标志为callback2.
resolve方法就是解析模块地址的，这里我就不细讲了。
最终var uris = resolve(ids, this.uri)中 的uris被解析成了['http://localhost/test/SEAJS/a.js','http://localhost/test/SEAJS/lib/juqery/1.7.2/juqery-debug.js']，模块路径解析已经完毕。
而接下来将执行this._load
// _load()方法主要会先判断哪些资源文件还没有ready，如果全部资源文件都处于ready状态就执行callback2
// 在这其中还会做循环依赖的判断，以及对没有加载的js执行加载
Module.prototype._load = function(uris, callback2) {
//util.filter : 让数据成员全部执行一次一个指定的函数，并返回一个新的数组，该数组为原数组成员执行回调后返回为true的成员
//unLoadedUris是那些没有被编译的模块uri数组
var unLoadedUris = util.filter(uris, function(uri) {
//返回执行函数布尔值为true的成员，在uri存在并且在内部变量cacheModules中不存在或者它在存储信息中status的值小于STATUS.READY时返回true
// STATUS.READY值为4，小于四则可能的情况是获取中，下载中。
return uri && (!cachedModules[uri] ||
cachedModules[uri].status });
//如果uris中的模块全部都ready好了，执行回调并退出函数体（这时就会调用模块的_compile方法了）。
var length = unLoadedUris.length
if (length === 0) { callback2() return }
//还未加载的模块个数
var remain = length
//创建闭包，尝试去加载那些没有加载的模块
for (var i = 0; i (function(uri) {
//判断如果在内部变量cachedModules里面并不存在该uri的存储信息则实例化一个Module对象
var module = cachedModules[uri] ||
(cachedModules[uri] = new Module(uri, STATUS.FETCHING))
//如果模块的状态值大于等于2，也就意味着模块已经被下载好并已经存在于本地了，这个时候执行onFetched()
//否则则调用fetch(uri, onFetched) ，尝试下载资源文件，资源文件下载后会触发onload，onload中会执行回调onFetched的方法。
module.status >= STATUS.FETCHED ? onFetched() : fetch(uri, onFetched)
function onFetched() {
module = cachedModules[uri]
//当模块的状态值为大于等于STATUS.SAVED的时候，也就意味着该模块所有的依赖信息已经被拿到
if (module.status >= STATUS.SAVED) {
//getPureDependencies：得到不存在循环依赖的依赖数组
var deps = getPureDependencies(module)
//如果依赖数组不为空
if (deps.length) {
//再次执行_load()方法，直到全部依赖加载完成后执行回调
Module.prototype._load(deps, function() {
cb(module)
})
}
//如果依赖数组为空的情况下，直接执行cb(module)
else {
cb(module)
}
}
// 如果获取失败后，比如404或者不符合模块化规范
//在这种情形下，module.status会维持在 FETCHING 或者 FETCHED
else {
cb()
}
}
})(unLoadedUris[i])
}
// cb 方法 - 加载完所有模块执行回调
function cb(module) {
// 如果module的存储信息存在，那么修改它的module存储信息中的status的值，修改为 STATUS.READY
module && (module.status = STATUS.READY)
// 只有当所有模块加载完毕后执行回调。
--remain === 0 && callback2()
}
}
}
这里unLoadedUris的数组长度为2 ，['http://localhost/test/SEAJS/a.js','http://localhost/test/SEAJS/lib/juqery/1.7.2/juqery-debug.js']，所以 接下来会产生两个以 js路径为名称的闭包。
以http://localhost/test/SEAJS/a.js为例
接下来 ： 首先会创建一个Module：
cachedModules('http://localhost/test/SEAJS/a.js') = new Module('http://localhost/test/SEAJS/a.js',1)
module.status >= STATUS.FETCHED ? onFetched() : fetch(uri, onFetched)
因为此时a模块并没有加载 所以接下来将会执行 fetch(uri, onFetched) 即fetch('http://localhost/test/SEAJS/a.js',onFetched)。
function fetch(uri, onFetched) {
// 根据map中的规则替换uri为新的请求地址
var requestUri = util.parseMap(uri)
// 首先在已获取列表中查找是否含有requestUri记录
if (fetchedList[requestUri]) {
// 这个时候将原始uri的module存储信息刷新到通过map重定义的requestUri上
cachedModules[uri] = cachedModules[requestUri]
// 执行onFetched 并返回，意味着模块已经获取成功了
onFetched()
return
}
//在获取列表中查询 requestUri 的存储信息
if (fetchingList[requestUri]) {
//在callbacklist中加入该uri对应下的callback，并返回
callbackList[requestUri].push(onFetched) //如果正在获取中，就把此模块的onFetched回调方法push进数组中，并返回。
return
}
// 如果尝试获取的模块都未出现在fetchedList和fetchingList中，则分别在请求列表和回调列表中添加其信息
fetchingList[requestUri] = true
callbackList[requestUri] = [onFetched]
// Fetches it
Module._fetch(
requestUri,
function() {
fetchedList[requestUri] = true
// Updates module status
// 如果 module.status 等于 STATUS.FECTCHING ,则修改module状态为FETCHED
var module = cachedModules[uri]
if (module.status === STATUS.FETCHING) {
module.status = STATUS.FETCHED
}
if (fetchingList[requestUri]) {
delete fetchingList[requestUri]
}
// Calls callbackList 统一执行回调
if (callbackList[requestUri]) {
util.forEach(callbackList[requestUri], function(fn) {
fn() //fn就是模块a对应的onFeched方法。
})
delete callbackList[requestUri]
}
},
config.charset
)
}
接下来 将会执行 Module._fetch()，这里的回调函数我们称作为callback3.
此方法就是调用loadJs方法动态下载a.js文件。（因为有a和jquery，所以会新建两个script）,这里有一个疑问，新建a的script，并添加到head中，就会下载js文件，但是在seajs中，并没有下载，而是等jquery的script建立好，并添加到head中，才会下载（谷歌调试器设断点，一直显示pending等待中）。这是为毛？
（推荐看这里：http://ux.sohu.com/topics/50972d9ae7de3e752e0081ff，这里我说下额外的问题，大家可能知道为什么我们要少用table来布局，因为table在呈现树布局的时候，需要多次计算，而div只需要一次。同时，美的电商面试官告诉我：table需要全部解析完才会显示出来，而div解析多少就显示多少。经查证table中如果有tbody标签，就会按照tbody来分段显示。因此在IE6,7,8中，如果你用innerHTML来创建一个"
下载成功后，就会解析执行，执行的是define方法。这里会先执行a模块的代码。
define(id,deps,function(){})方法解析
//define 定义 ,id : 模块id , deps : 模块依赖 , factory
Module._define = function(id, deps, factory) {
//解析依赖关系 // 如果deps不是数组类型，同时factory是函数
if (!util.isArray(deps) && util.isFunction(factory)) { // 函数体内正则匹配require字符串，并形成数组返回赋值给deps
deps = util.parseDependencies(factory.toString())
}
//设置元信息
var meta = { id: id, dependencies: deps, factory: factory }
if (document.attachEvent) {
// 得到当前script的节点
var script = util.getCurrentScript()
// 如果script节点存在
if (script) {
// 得到原始uri地址
derivedUri = util.unParseMap(util.getScriptAbsoluteSrc(script)) }
if (!derivedUri) {
util.log('Failed to derive URI from interactive script for:', factory.toString(), 'warn')
}
}
.........
}
define首先会对factory执行一个判断 ，判断它是否为一个函数（原因是因为define内也可以包括文件，对象）
如果是函数 ， 那么 就会通过factory.toString()，得到函数，并通过正则匹配得 a.js的依赖，并把依赖保存在 deps 中
对于 a.js 而言， 它的依赖 是 b.js 所以 deps为 ['./b']
并对 a.js 的信息进行保存 var meta = { id: id, dependencies: deps, factory: factory }
针对a.js meta = { id : undefined , dependencies : ['./b'] , factory : function(xxx){xxx}}
在 ie 6-9 浏览器中可以拿到当前运行js的路径 但是在标准浏览器中 ，这不可行 ，所以暂时先把元信息赋值给anonymousModuleMeta = meta。
然后触发onload，这时就会调用回调方法callback3，此回调方法就会修改当前回调模块（a.js）的状态值,将其设置为 module.status = STATUS.FETCHED。
再接下来 ,将统一 执行回调队列 callbackList 中的 a.js所对应的回调,也就是onFetched。
onFetched方法会检查a模块是否有依赖模块，因为a依赖于b，所以对模块a所依赖的b.js 执行_load()。
会去下载b模块，这时会先执行jquery的define方法。因为jquery没依赖模块，所以onload回调后。onFetched调用cb方法。
当b按照a一样的过程实现后，就会下载c模块。最终c,b,a模块都下载执行define，并onload结束后，也会调用cb方法，（先c,再b，后c）
所有模块都为ready之后，就会调用callback2方法。
最终回调到callback2,执行a和jquery模块的_compile方法：
首先编译a.js模块，模块a的function执行，因为a里面有require(b.js)，因此会去执行b模块的function.
模块 a 的function开始执行
模块 b 的function开始执行
模块 c 的function开始执行
模块 c 的function执行完毕
模块 b 的function执行完毕
模块 a 的function执行完毕
最后执行jquery的function。
编译结束后，就执行callback1,就可以使用a和jquery对象了。
PS：seajs版本已经更新，现在没有_compile方法了。（大家自行去看，我也要去看下）
接着讲下seajs的模块编译_compile过程。
首先是a.js的编译
Module.prototype._compile = function() {
126 var module = this
127 // 如果该模块已经编译过，则直接返回module.exports
128 if (module.status === STATUS.COMPILED) {
129 return module.exports
130 }
133 // 1. the module file is 404.
134 // 2. the module file is not written with valid module format.
135 // 3. other error cases.
136 // 这里是处理一些异常情况，此时直接返回null
137 if (module.status 138 return null
139 }
140 // 更改模块状态为COMPILING，表示模块正在编译
141 module.status = STATUS.COMPILING
142
143 // 模块内部使用，是一个方法，用来获取其他模块提供（称之为子模块）的接口，同步操作
144 function require(id) {
145 // 根据id解析模块的路径
146 var uri = resolve(id, module.uri)
147 // 从模块缓存中获取模块（注意，其实这里子模块作为主模块的依赖项是已经被下载下来的）
148 var child = cachedModules[uri]
149
150 // Just return null when uri is invalid.
151 // 如果child为空，只能表示参数填写出错导致uri不正确，那么直接返回null
152 if (!child) {
153 return null
154 }
155
156 // Avoids circular calls.
157 // 如果子模块的状态为STATUS.COMPILING，直接返回child.exports，避免因为循环依赖反复编译模块
158 if (child.status === STATUS.COMPILING) {
159 return child.exports
160 }
161 // 指向初始化时调用当前模块的模块。根据该属性，可以得到模块初始化时的Call Stack.
162 child.parent = module
163 // 返回编译过的child的module.exports
164 return child._compile()
165 }
166 // 模块内部使用，用来异步加载模块，并在加载完成后执行指定回调。
167 require.async = function(ids, callback) {
168 module._use(ids, callback)
169 }
170 // 使用模块系统内部的路径解析机制来解析并返回模块路径。该函数不会加载模块，只返回解析后的绝对路径。
171 require.resolve = function(id) {
172 return resolve(id, module.uri)
173 }
174 // 通过该属性，可以查看到模块系统加载过的所有模块。
175 // 在某些情况下，如果需要重新加载某个模块，可以得到该模块的 uri, 然后通过 delete require.cache[uri] 来将其信息删除掉。这样下次 使用时，就会重新获取。
176 require.cache = cachedModules
177
178 // require是一个方法，用来获取其他模块提供的接口。
179 module.require = require
180 // exports是一个对象，用来向外提供模块接口。
181 module.exports = {}
182 var factory = module.factory
183
184 // factory 为函数时，表示模块的构造方法。执行该方法，可以得到模块向外提供的接口。
185 if (util.isFunction(factory)) {
186 compileStack.push(module)
187 runInModuleContext(factory, module)
188 compileStack.pop()
189 }
190 // factory 为对象、字符串等非函数类型时，表示模块的接口就是该对象、字符串等值。
191 // 如：define({ "foo": "bar" });
192 // 如：define('I am a template. My name is {{name}}.');
193 else if (factory !== undefined) {
194 module.exports = factory
195 }
196
197 // 更改模块状态为COMPILED，表示模块已编译
198 module.status = STATUS.COMPILED
199 // 执行模块接口修改，通过seajs.modify()
200 execModifiers(module)
201 return module.exports
202 }
if (util.isFunction(factory)) {
186 compileStack.push(module)
187 runInModuleContext(factory, module)
188 compileStack.pop()
189 }
这里就是把module.export进行初始化。runInModuleContext方法：
// 根据模块上下文执行模块代码
489 function runInModuleContext(fn, module) {
490 // 传入与模块相关的两个参数以及模块自身
491 // exports用来暴露接口
492 // require用来获取依赖模块（同步）（编译）
493 var ret = fn(module.require, module.exports, module)
494 // 支持返回值暴露接口形式，如：
495 // return {
496 // fn1 : xx
497 // ,fn2 : xx
498 // ...
499 // }
500 if (ret !== undefined) {
501 module.exports = ret
502 }
503 }
执行a.js中的function方法，这时会调用var b = require("b.js"),
require方法会返回b的compile方法的返回值，b模块中又有var c = require('c.js')。
这时会调用c的compile方法，然后调用c的function，c中，如果要暴露对象，或者是return 对象c，则模块c的exports = c。或者直接是module.export = c；总之最后会返回module c.export = c;所以var c = module c.export = c,模块b中，就可以使用变量c调用模块c中的c对象的方法和属性。
以此类推，最终a模块也能调用b模块中b对象的属性和方法。
不管什么模块，只要使用了module.export = xx模块，其他模块就可以使用require("xx模块")，调用xx模块中的各种方法了。
最终模块的状态会变成module.status = STATUS.COMPILED。
Module.prototype._use = function(ids, callback) {
var uris = resolve(ids, this.uri); //解析['./a','jquery']
this._load(uris, function() { //把解析出来的a，jquery模块的地址[url1,url2]，调用_load方法。
//util.map : 让数据成员全部执行一次一个指定的函数，并返回一个新的数组，该数组为原数组成员执行回调后的结果
var args = util.map(uris, function(uri) {
return uri ? cachedModules[uri]._compile() : null;//如果存在url，就调用_compile方法。
})
if (callback) { callback.apply(null, args) }
})
}
这时args = [module a.export, module jquery.export];
seajs.use(['./a','jquery'],function(a,$){
var num = a.a;
$('#J_A').text(num);
})
这时function中的a和$就是module a.export和module jquery.export。
因为本人现在在研究jquery源码和jquery框架设计，因此共享一些经验：
jquery源码，我在网上看了很多解析，看着看着就看不下去了。意义不大，推荐妙味课堂的jquery源码解析。
司徒正美的javascript框架设计，个人觉得难度大，但是精读后，你就是高级前端工程师了。
玉伯的sea.js，我建议去学习，去用，毕竟是中国人自己做的。我们公司新的项目或者重构，都会使用seajs来做。
接下来就是模块化handbars以及mvc的backbone或者mvvm的angular的源码精读。这里我希望有人给我提建议，看什么书，看什么网站，看什么视频能够快速的学习。