详解AMD规范及具体实现requireJS在工程中的使用

前面的话

　　由CommonJS组织提出了许多新的JavaScript架构方案和标准，希望能为前端开发提供统一的指引。AMD规范就是其中比较著名一个，全称是Asynchronous Module Definition，即异步模块加载机制，完整描述了模块的定义，依赖关系，引用关系以及加载机制。而AMD规范的作者亲自实现了符合AMD规范的requireJS。本文将详细介绍AMD及requireJS

AMD规范

　　AMD(Asynchronous Module Definition)翻译为异步模块定义。异步强调的是，在加载模块以及模块所依赖的其它模块时，都采用异步加载的方式，避免模块加载阻塞了网页的渲染进度

　　AMD作为一个规范，只需定义其语法API，而不关心其实现。AMD规范简单到只有一个API，即define函数

define([module-name?], [array-of-dependencies?], [module-factory-or-object]);

　　module-name: 模块标识，可以省略

　　array-of-dependencies: 所依赖的模块，可以省略

　　module-factory-or-object: 模块的实现，或者一个JavaScript对象

　　define函数具有异步性。当define函数执行时，首先会异步的去调用第二个参数中列出的依赖模块，当所有的模块被载入完成之后，如果第三个参数是一个回调函数则执行；然后告诉系统模块可用，也就通知了依赖于自己的模块自己已经可用

加载

　　使用require.js的第一步，是先去官方网站下载最新版本。下载后，假定把它放在js子目录下面，就可以加载了

<script src="js/require.js"></script>

　　HTML中的script标签在加载和执行过程中会阻塞网页的渲染，所以一般要求尽量将script标签放置在body元素的底部，以便加快页面显示的速度，还有一种方式就是通过异步加载的方式来加载js文件，这样可以避免js文件对html渲染的阻塞

<script src="js/require.js" defer async></script>

入口文件

　　require.js在加载的时候会检查data-main属性，当requireJS自身加载执行后，就会再次异步加载data-main属性指向的main.js。这个main.js是当前网页所有逻辑的入口，理想情况下，整个网页只需要这一个script标记，利用requireJS加载依赖的其它文件

<script data-main="scripts/main" src="js/require.js"></script>

　　[注意]在main.js中所设置的脚本是异步加载的。所以如果在页面中配置了其它JS加载，则不能保证它们所依赖的JS已经加载成功

<script data-main="scripts/main" src="js/require.js"></script>
<script src="js/other.js"></script>

【内部机制】

　　在RequireJS内部，会使用head.appendChild()将每一个模块依赖加载为一个script标签。RequireJS等待所有的依赖加载完毕，计算出模块定义函数正确调用顺序，然后依次调用它们

模块

　　模块不同于传统的脚本文件，它良好地定义了一个作用域来避免全局名称空间污染。它可以显式地列出其依赖关系，并以函数(定义此模块的那个函数)参数的形式将这些依赖进行注入，而无需引用全局变量。RequireJS的模块是模块模式的一个扩展，其好处是无需全局地引用其他模块

　　RequireJS的模块语法允许它尽快地加载多个模块，虽然加载的顺序不定，但依赖的顺序最终是正确的。同时因为无需创建全局变量，甚至可以做到在同一个页面上同时加载同一模块的不同版本

　　一个文件应该只定义1个模块。多个模块可以使用内置优化工具将其组织打包

　　如果我们的代码不依赖任何其他模块，那么可以直接写入javascript代码

//main.js
console.log(1);

　　但这样的话，就没必要使用require.js了。真正常见的情况是，主模块依赖于其他模块，这时就要使用AMD规范定义的的require()函数

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
　　console.log(a);
});
//moduleA.js
define(function(){
    return 1;
})

　　这里抛出一个问题，为什么主模块使用的是require()函数，而模块moduleA使用define()函数呢？因为define()定义的模块可以被调用，而require()不可以。主模块main.js是入口文件，需要调用别的模块，而不需要被别的模块调用，所以使用require()或define()都可以。而moduleA需要被调用，所以只能使用define()

　　如果把moduleA.js中的define()方法改为require()方法，则返回undefined

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
　　console.log(a);
});
//moduleA.js
require(function(){
    return 1;
})

【简单的值对】

　　上面的模块moduleA中，回调函数返回了一个数字。而实际上，模块可以有多种形式，比如一个简单的值对

define({
    color: "black",
    size: "unisize"
});

　　返回的结果如下：

【函数式定义】

　　如果一个模块没有任何依赖，但需要一个做setup工作的函数，则在define()中定义该函数，并将其传给define()

define(function () {
    //Do setup work here
    return {
        color: "black",
        size: "unisize"
    }
});

　　返回的结果如下：

【存在依赖的函数式定义】

　　如果模块存在依赖：则第一个参数是依赖的名称数组；第二个参数是函数，在模块的所有依赖加载完毕后，该函数会被调用来定义该模块，因此该模块应该返回一个定义了本模块的object。依赖关系会以参数的形式注入到该函数上，参数列表与依赖名称列表一一对应

//moduleA.js
define(['moduleB'], function(b) {
    var num = 10;
    return b.add(num);
    }
);
////moduleB.js
define({
    add: function(n){
        return n+1;
    }
});

【命名模块】

　　define()中可以包含一个模块名称作为首个参数

//moduleA.js
define("moduleA",['moduleB'], function(b) {
    var num = 10;
    return b.add(num);
    }
);

　　这些常由优化工具生成。也可以自己显式指定模块名称，但这使模块更不具备移植性——就是说若将文件移动到其他目录下，就得重命名。一般最好避免对模块硬编码，而是交给优化工具去生成。优化工具需要生成模块名以将多个模块打成一个包，加快到浏览器的载入速度

路径配置

　　html中的base元素用于指定文档里所有相对URL地址的基础URL，requireJS的baseUrl跟这个base元素起的作用是类似的，由于requireJS总是动态地请求依赖的JS文件，所以必然涉及到一个JS文件的路径解析问题，requireJS默认采用一种baseUrl + moduleID的解析方式，requireJS对它的处理遵循如下规则：

　　1、在没有使用data-main和config的情况下，baseUrl默认为当前页面的目录

　　2、在有data-main的情况下，main.js前面的部分就是baseUrl，比如上面的js/

　　3、在有config的情况下，baseUrl以config配置的为准

　　上述三种方式，优先级由低到高排列

　　RequireJS以一个相对于baseUrl的地址来加载所有的代码。页面顶层script标签含有一个特殊的属性data-main，require.js使用它来启动脚本加载过程，而baseUrl一般设置到与该属性相一致的目录

<script data-main="js/main.js" src="scripts/require.js"></script>

　　在模块章节的示例中，代码如下所示

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
　　console.log(a);
});
//moduleA.js
define(function(){
    return 1;
})

　　入口文件main.js依赖于moduleA，直接写成['moduleA']，默认情况下，require.js假定moduleA与main.js在同一个目录，即'js/moduleA.js'，文件名为moduleA.js，然后自动加载

　　使用require.config()方法，我们可以对模块的加载行为进行自定义。require.config()就写在主模块（main.js）的头部。参数就是一个对象，这个对象的paths属性指定各个模块的加载路径

　　下面在demo文件夹下新建一个test文件夹，并在test文件夹下新建一个moduleA.js文件，内容如下

//moduleA.js
define(function(){
    return 2;
})

　　而在原来的js文件夹下，依然存在一个moduleA.js文件，内容如下

//moduleA.js
define(function() {
    return 1;
});

　　当js文件夹下的main.js进行config配置时

// main.js
require.config({
    baseUrl: 'test'
})
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

　　 结果为2，说明识别的是'test/moduleA.js'文件

　　当js文件夹下的main.js不进行config配置时

// main.js
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

　　结果为1，说明识别的是'js/moduleA.js'文件

　　RequireJS默认假定所有的依赖资源都是js脚本，因此无需在module ID上再加".js"后缀，RequireJS在进行module ID到path的解析时会自动补上后缀 

　　如果一个模块的路径比较深，或者文件名特别长，比如'js/lib/moduleA.min.js'，则可以使用config配置对象中的paths属性

// main.js
require.config({
    paths:{
        'moduleA':'lib/moduleA.min'
    }
})
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

//moduleA-min.js
define(function(){
    return 3;
})

　　结果为3

　　要注意的是，这里的paths的'moduleA'设置的是'lib/moduleA.min'，而不是'js/lib/moduleA.min'，是因为requireJS中的文件解析是一个"baseUrl + paths"的解析过程

　　在index.html的入口文件设置的是'js/main'，所以baseURL是'js'。因此'baseUrl + paths' = 'js/lib/moduleA.min'

<script src="require.js" data-main="js/main" defer async></script>

　　如果在config配置对象中设置了baseUrl，则以此为准

// main.js
require.config({
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }
})
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});

　　结果同样为3，baseURL是'js/lib'，paths是'moduleA.min'。因此'baseUrl + paths' = 'js/lib/moduleA.min'

　　如果一个module ID符合下述规则之一，其ID解析会避开常规的"baseUrl + paths"配置，而是直接将其加载为一个相对于当前HTML文档的脚本：1、以 ".js" 结束；2、包含 URL 协议，如 "http:" or "https:"

　　如下所示，require()函数所依赖的模块路径为'js/moduleA.js'

// main.js
require.config({
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }
})
require(['js/moduleA.js'], function(a){
    console.log(a);
});

　　而该文件的代码如下，路径为'js/moduleA.js'，而不是'js/lib/moduleA.min'，所以，最终结果为1

//moduleA.js
define(function() {
    return 1;
});

　　一般来说，最好还是使用baseUrl及"paths" config去设置module ID。它会带来额外的灵活性，如便于脚本的重命名、重定位等。 同时，为了避免凌乱的配置，最好不要使用多级嵌套的目录层次来组织代码，而是要么将所有的脚本都放置到baseUrl中，要么分置为项目库/第三方库的一个扁平结构，如下

www/
    index.html
    js/
        app/
            sub.js
        lib/
            jquery.js
            canvas.js
        main.js

CommonJS

　　前面提到过，commonJS主要应用于服务器端编程，如nodejs。使用打包工具Browserify可以对CommonJS进行格式转换，使其可以在浏览器端进行

　　而requireJS支持一种简单包装CommonJS的方式，只要在commonJS代码的外层简单包裹一层函数，就可以在浏览器端直接运行

define(function(require, exports, module) {

});

　　如果该模块还依赖其他模块，如依赖模块moduleA，则代码如下

define(['moduleA'],function(require, exports, module) {

});

　　a.js和b.js的commonJS形式的代码如下

// a.js
var a = 100;
module.exports.a = a;

// b.js
var result = require('./a');
console.log(result.a);

　　index.html直接引用b.js会报错，提示require没有被定义

<script src="b.js"></script> 

　　将a.js和b.js进行改造之后，代码如下

// a.js
define(function(require, exports, module) {
    var a = 100;
    module.exports.a = a;
});

// b.js
define(function(require, exports, module) {
    var result = require('./a');
    console.log(result.a);
});

　　index.html将入口文件设置为'js/b'，则结果为100

<script src="require.js" data-main="js/b" defer async></script>

懒加载

　　有如下例子，入口文件main.js代码如下

// main.js
require(['a'], function(a){
    console.log('main');
    document.onclick = function(){
        a.test();
    }
});

　　所依赖的模块a.js的代码如下

define(function(){
    console.log('a');
    return {
        test : function(){
            console.log('a.test');
        }
    }
})

　　在浏览器端执行时，即使不点击页面，浏览器也会下载a.js文件。这个性能消耗是不容忽视的

　　AMD保留了commonjs中的require、exprots、module这三个功能。可以不把依赖罗列在dependencies数组中。而是在代码中用require来引入

　　重写后的代码如下

// main.js
define(function(){
    console.log('main');
    document.onclick = function(){
        require(['a'],function(a){
            a.test();
        });
    }
});
//a.js
define(function(){
　　console.log('a');
    return {
        test : function(){
            console.log('a.test');
        }
    }
})

　　在浏览器端执行时，如果不点击页面，浏览器就不会下载a.js文件，这样就实现懒加载

其他配置

　　在requireJS中，除了路径配置之外，还有一些其他配置

【配置设置】

　　在前面的例子中，我们配置requireJS中的路径是通过入口文件main.js中的config对象来配置的。实际上，不通过入口文件，也可以进行requireJS的配置

　　1、在index.html文件嵌入javascript代码

　　在HTML文件中，加载requireJS文件之后，立即对requireJS进行配置，相当于将main.js文件变为内嵌的javascript文件

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
<script src="require.js"></script>
<script>
require.config({
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }
})    
require(['moduleA'], function(a){
    console.log(a);
});
</script>
</body>
</html>

　　2、将配置作为全局变量"require"在require.js加载之前进行定义，它会被自动应用

　　这里有一个问题是，如果require作为全局变量被提前定义，则data-main入口文件，是以baseUrl为基础进行设置的

　　[注意]使用 var require = {} 的形式而不是 window.require = {}的形式。后者在IE中运行不正常

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
<script>
var require = {
    baseUrl: 'js/lib',
    paths:{
        'moduleA':'moduleA.min'
    }    
}    
</script>
<script src="require.js" data-main="../main"></script>
</body>
</html>

【shim】

　　shim属性为那些没有使用define()来声明依赖关系、设置模块的"浏览器全局变量注入"型脚本做依赖和导出配置，即加载非规范的模块

　　举例来说，underscore和backbone这两个库，都没有采用AMD规范编写。如果要加载它们的话，必须先定义它们的特征。具体来说，每个模块要定义（1）exports值（输出的变量名），表明这个模块外部调用时的名称；（2）deps数组，表明该模块的依赖性

　　通过如下配置后，现在可以通过_调用underscore的api，使用Backbone来调用backbone的api

　　require.config({
　　　　shim: {

　　　　　　'underscore':{
　　　　　　　　exports: '_'
　　　　　　},
　　　　　　'backbone': {
　　　　　　　　deps: ['underscore', 'jquery'],
　　　　　　　　exports: 'Backbone'
　　　　　　}
　　　　}
　　});

　　jQuery的插件可以如下这样定义，现在可以通过jQuery.fn.scroll来调用该插件的api

　　shim: {
　　　　'jquery.scroll': {
　　　　　　deps: ['jquery'],
　　　　　　exports: 'jQuery.fn.scroll'
　　　　}
　　}

插件

　　require.js还提供一系列插件，实现一些特定的功能

【dom ready】　

　　RequireJS加载模块速度很快，很有可能在页面DOM Ready之前脚本已经加载完毕。需要与DOM交互的工作应等待DOM Ready。现代的浏览器通过DOMContentLoaded事件来知会

　　但是，不是所有的浏览器都支持DOMContentLoaded。domReady模块实现了一个跨浏览器的方法来判定何时DOM已经ready

// main.js
require(['domready!'], function(){
    console.log('ready');
});

【text】

　　text插件可以用来加载如.html、.css等文本文件，可以通过该插件来实现完整组件(结构+逻辑+样式)的组件化开发

require(["some/module", "text!some/module.html", "text!some/module.css"],
    function(module, html, css) {
    }
);

好的代码像粥一样，都是用时间熬出来的