如何构建一个微型的CMD模块化加载器

前言

前端模块化是一个老生常谈的话题，模块化的好处是不言而喻，比如易于代码复用、易于维护、易于团队开发d等云云。对于前端模块加载器，以前仅仅止步于会用的阶段，为了加深对前端模块化的理解，大概花了一周的时间来学习、调研并尝试自己实现一个简易版的符合CMD规范的加载器。

设计

加载器是按照CMD规范进行设计的，具体的CMD规范就不列出了，详情请见CMD规范。

入口函数 use(ids, callback)

模块定义函数 define(factory)

模块加载函数 require(id)

取得模块接口函数 getModuleExports(module)

代码实现

use(ids, callback)

use为程序启动的入口，主要干两件事：

1. 加载指定的模块
2. 待模块加载完成后，调用回调函数

function use(ids, callback) {
     if (!Array.isArray(ids)) ids = [ids];
     Promise.all(ids.map(function (id) {
         return load(myLoader.config.root + id);
     })).then(function (list) {
         callback.apply(global, list);// 加载完成， 调用回调函数
     }, function (error) {
         throw error;
     });
 }

function load(id) {
       return new Promise(function (resolve, reject) {
           var module = myLoader.modules[id] || Module.create(id); // 取得模块或者新建模块 此时模块正在加载或者已经加载完成
           module.on("complete", function () {
               var exports = getModuleExports(module);
               resolve(exports);// 加载完成-> 通知调用者
           })
           module.on("error", reject);
       })
   }

 use会调用load函数，这个函数的作用是根据模块的id，加载模块，并返回一个Promise对象。

define(factory)

define的作用主要是用来定义一个模块。按照CMD的规范，定义一个模块的代码类似：

var factory = function(require, exports, module){
    // some code
}
define(factory);

为了方便说明，我给匿名函数取名为factory， factory就是我们模块定义的工厂函数，它只是define函数的一个参数，并不会被直接执行，而是会在需要的时候由专门的函数来调用生成接口。 

所以， 一个模块文件被浏览器下载下来后，并不会直接运行我们的模块定义代码，而是会首先执行一个define函数，这个函数会取得模块定义的源代码（通过函数的toString()函数来取得源代码），然后利用正则匹配找到依赖的模块（匹配require("dep.js")这样的字符串)，然后加载依赖的模块，最后发射一个自定义事件complete，通知当前模块， 模块已经加载完成，此时，当前模块的就会调用与complete事件绑定的回调函数，完成与这个模块相关的任务，比如resolve与这个模块加载绑定的Promise。
具体实现为：

function define(factory) {
  var id = getCurrentScript();
  id = id.replace(location.origin, "");
  var module = myLoader.modules[id];
  module.factory = factory;
  var dependences = getDependcencs(factory);
  if (dependences) {
      Promise.all(dependences.map(function (dep) {
          return load(myLoader.config.root + dep);
      })).then(function () {
          module.fire("complete"); // 依赖加载完成，通知模块。
      }, function () {
          module.fire("error");
      });
  } else {
      module.fire("complete");//没有依赖，通知模块加载完成
  }
}

require(id) 

require函数比较简单，主要作用就是根据模块id获取指定的模块，然后返回这个模块的对外接口。

function require(id) {
       var module = myLoader.modules[myLoader.config.root + id];
       if (!module) throw "can not load find module by id:" + id;
       else {
           return getModuleExports(module); // 返回模块的对外接口。
       }
   }

模块定义代码直到现在，才会被运行。运行模块定义代码的函数就是getModuleExports函数： 

function getModuleExports(module) {
    if (!module.exports) {
        module.exports = {};
        module.factory(require, module.exports, module);
    }
    return module.exports;
}

记得刚接触sea.js的时候，对接口暴露对象module和exports的区别不是很清楚，学习完别人的源码并尝试自己实现一遍的时候，它们的区别已经非常明朗了： 

exports只是module.exports的一个引用，单纯的改变exports的值并不会对module.exports造成任何影响，所以通过

exports = {
   foo: function(o){
      return o;
   }
}

这样的形式来定义接口是无效的。 

测试

DEMO请见这里， 源码请见这里

请打开控制台查看结果

总结

果然学习技术最好方法之一就是阅读别人的代码。阅读别人的代码是痛苦的，因为代码里充斥这他个人的代码癖好，有时候一个很简单的条件判语句可能用一些hack技巧实现了之后，在不了解的情况下，看的就比较痛苦了，以为另有玄机，傻乎乎的看了半天。不过，到最后搞明白之后，还是有些许成就感的。

前端模块化加载器，以前是只见树木不见森林，通过这次学习，不能说完全搞清楚了一个模块加载器的所有实现细节，但是对于像模块是怎样实现异步加载的，模块是如何定义的，模块间如何进行依赖分析的这些问题有了一个更深的认识和理解。

参考资料

• JS模块加载器加载原理是怎么样的？
• 如何实现一个 CMD 模块加载器
• CMD Specification