Node.js入门：文件查找机制

文件查找流程图

从文件模块缓存中加载

    尽管原生模块与文件模块的优先级不同，但是都不会优先于从文件模块的缓存中加载已经存在的模块。

从原生模块加载

    原生模块的优先级仅次于文件模块缓存的优先级。require方法在解析文件名之后，优先检查模块是否在原生模块列表中。以http模块为例，尽管在目录下存在一个http/http.js/http.node/http.json文件，require(“http”)都不会从这些文件中加载，而是从原生模块中加载。

    原生模块也有一个缓存区，同样也是优先从缓存区加载。如果缓存区没有被加载过，则调用原生模块的加载方式进行加载和执行。

从文件加载

    当文件模块缓存中不存在，而且不是原生模块的时候，Node.js会解析require方法传入的参数，并从文件系统中加载实际的文件，加载过程中的包装和编译细节在前一节中已经介绍过，这里我们将详细描述查找文件模块的过程，其中，也有一些细节值得知晓。

    require方法接受以下几种参数的传递：

1. http、fs、path等，原生模块。 
2. ./mod或../mod，相对路径的文件模块。 
3. /pathtomodule/mod，绝对路径的文件模块。 
4. mod，非原生模块的文件模块。

    在进入路径查找之前有必要描述一下module path这个Node.js中的概念。对于每一个被加载的文件模块，创建这个模块对象的时候，这个模块便会有一个paths属性，其值根据当前文件的路径计算得到。我们创建modulepath.js这样一个文件，其内容为：

console.log(module.paths);

    我们将其放到任意一个目录中执行node modulepath.js命令，将得到以下的输出结果。

[ '/home/jackson/research/node_modules', 

'/home/jackson/node_modules', 

'/home/node_modules', 

'/node_modules' ]

    Windows下：

[ 'c:\nodejs\node_modules', 

'c:\node_modules' ]

    可以看出module path的生成规则为：从当前文件目录开始查找node_modules目录；然后依次进入父目录，查找父目录下的node_modules目录；依次迭代，直到根目录下的node_modules目录。

    除此之外还有一个全局module path，是当前node执行文件的相对目录（../../lib/node）。如果在环境变量中设置了HOME目录和NODE_PATH目录的话，整个路径还包含NODE_PATH和HOME目录下的.node_libraries与.node_modules。其最终值大致如下：

[NODE_PATH，HOME/.node_modules，HOME/.node_libraries，execPath/../../lib/node]

require方法中的文件查找策略

    由于Node.js中存在4类模块（原生模块和3种文件模块），尽管require方法极其简单，但是内部的加载却是十分复杂的，其加载优先级也各自不同。

    简而言之，如果require绝对路径的文件，查找时不会去遍历每一个node_modules目录，其速度最快。其余流程如下：

1. 从module path数组中取出第一个目录作为查找基准。 
2. 直接从目录中查找该文件，如果存在，则结束查找。如果不存在，则进行下一条查找。 
3. 尝试添加.js、.json、.node后缀后查找，如果存在文件，则结束查找。如果不存在，则进行下一条。 
4. 尝试将require的参数作为一个包来进行查找，读取目录下的package.json文件，取得main参数指定的文件。 
5. 尝试查找该文件，如果存在，则结束查找。如果不存在，则进行第3条查找。 
6. 如果继续失败，则取出module path数组中的下一个目录作为基准查找，循环第1至5个步骤。 
7. 如果继续失败，循环第1至6个步骤，直到module path中的最后一个值。 
8. 如果仍然失败，则抛出异常。

    整个查找过程十分类似原型链的查找和作用域的查找。所幸Node.js对路径查找实现了缓存机制，否则由于每次判断路径都是同步阻塞式进行，会导致严重的性能消耗。