Module

ES6的Class只是面向对象编程的语法糖,升级了ES5的构造函数的原型链继承的写法,并没有解决模块化问题。Module功能就是为了解决这个问题而提出的。

历史上,JavaScript一直没有模块(module)体系,无法将一个大程序拆分成互相依赖的小文件,再用简单的方法拼装起来。其他语言都有这项功能,比如Ruby的require、Python的import,甚至就连CSS都有@import,但是JavaScript任何这方面的支持都没有,这对开发大型的、复杂的项目形成了巨大障碍。

在ES6之前,社区制定了一些模块加载方案,最主要的有CommonJS和AMD两种。前者用于服务器,后者用于浏览器。ES6在语言规格的层面上,实现了模块功能,而且实现得相当简单,完全可以取代现有的CommonJS和AMD规范,成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。

ES6模块的设计思想,是尽量的静态化,使得编译时就能确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量。CommonJS和AMD模块,都只能在运行时确定这些东西。比如,CommonJS模块就是对象,输入时必须查找对象属性。

let { stat, exists, readFile } = require('fs');

上面代码的实质是整体加载fs模块(即加载fs的所有方法),然后使用时用到3个方法。这种加载称为“运行时加载”。

ES6模块不是对象,而是通过export命令显式指定输出的代码,输入时也采用静态命令的形式。

import { stat, exists, readFile } from 'fs';

上面代码的实质是从fs模块加载3个方法,其他方法不加载。这种加载称为“编译时加载”,即ES6可以在编译时就完成模块编译,效率要比CommonJS模块的加载方式高。

需要注意的是,ES6的模块自动采用严格模式,不管你有没有在模块头部加上"use strict"

export命令

模块功能主要由两个命令构成:export和import。export命令用于规定模块的对外接口,import命令用于输入其他模块提供的功能。

一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量,外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量,就必须使用export关键字输出该变量。下面是一个JS文件,里面使用export命令输出变量。

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

上面代码是profile.js文件,保存了用户信息。ES6将其视为一个模块,里面用export命令对外部输出了三个变量。

export的写法,除了像上面这样,还有另外一种。

// profile.js
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export {firstName, lastName, year};

上面代码在export命令后面,使用大括号指定所要输出的一组变量。它与前一种写法(直接放置在var语句前)是等价的,但是应该优先考虑使用这种写法。因为这样就可以在脚本尾部,一眼看清楚输出了哪些变量。

export命令除了输出变量,还可以输出函数或类(class)。

export function multiply (x, y) {
  return x * y;
};

上面代码对外输出一个函数multiply。

通常情况下,export输出的变量就是本来的名字,但是可以使用as关键字重命名。

function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
};

上面代码使用as关键字,重命名了函数v1和v2的对外接口。重命名后,v2可以用不同的名字输出两次。

最后,export命令可以出现在模块的任何位置,只要处于模块顶层就可以。如果处于块级作用域内,就会报错,下面的import命令也是如此。

import命令

使用export命令定义了模块的对外接口以后,其他JS文件就可以通过import命令加载这个模块(文件)。

// main.js

import {firstName, lastName, year} from './profile';

function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
}

上面代码的import命令,就用于加载profile.js文件,并从中输入变量。import命令接受一个对象(用大括号表示),里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名,必须与被导入模块(profile.js)对外接口的名称相同。

如果想为输入的变量重新取一个名字,import命令要使用as关键字,将输入的变量重命名。

import { lastName as surname } from './profile';

ES6支持多重加载,即所加载的模块中又加载其他模块。

import { Vehicle } from './Vehicle';

class Car extends Vehicle {
  move () {
    console.log(this.name + ' is spinning wheels...')
  }
}

export { Car }

上面的模块先加载Vehicle模块,然后在其基础上添加了move方法,再作为一个新模块输出。

如果在一个模块之中,先输入后输出同一个模块,import语句可以与export语句写在一起。

export { es6 as default } from './someModule';

// 等同于
import { es6 } from './someModule';
export default es6;

上面代码中,exportimport语句可以结合在一起,写成一行。但是从可读性考虑,不建议采用这种写法,而应该采用标准写法。

另外,ES7有一个提案,简化先输入后输出的写法,拿掉输出时的大括号。

// 提案的写法
export v from "mod";

// 现行的写法
export {v} from "mod";

模块的整体加载

除了指定加载某个输出值,还可以使用整体加载,即用星号(*)指定一个对象,所有输出值都加载在这个对象上面。

下面是一个circle.js文件,它输出两个方法areacircumference

// circle.js

export function area(radius) {
  return Math.PI * radius * radius;
}

export function circumference(radius) {
  return 2 * Math.PI * radius;
}

现在,加载这个模块。

// main.js

import { area, circumference } from './circle';

console.log("圆面积:" + area(4));
console.log("圆周长:" + circumference(14));

上面写法是逐一指定要加载的方法,整体加载的写法如下。

import * as circle from './circle';

console.log("圆面积:" + circle.area(4));
console.log("圆周长:" + circle.circumference(14));

module命令

module命令可以取代import语句,达到整体输入模块的作用。

// main.js

module circle from './circle';

console.log("圆面积:" + circle.area(4));
console.log("圆周长:" + circle.circumference(14));

module命令后面跟一个变量,表示输入的模块定义在该变量上。

export default命令

从前面的例子可以看出,使用import命令的时候,用户需要知道所要加载的变量名或函数名,否则无法加载。但是,用户肯定希望快速上手,未必愿意阅读文档,去了解模块有哪些属性和方法。

为了给用户提供方便,让他们不用阅读文档就能加载模块,就要用到export default命令,为模块指定默认输出。

// export-default.js
export default function () {
  console.log('foo');
}

上面代码是一个模块文件export-default.js,它的默认输出是一个函数。

其他模块加载该模块时,import命令可以为该匿名函数指定任意名字。

// import-default.js
import customName from './export-default';
customName(); // 'foo'

上面代码的import命令,可以用任意名称指向export-default.js输出的方法,这时就不需要知道原模块输出的函数名。需要注意的是,这时import命令后面,不使用大括号。

export default命令用在非匿名函数前,也是可以的。

// export-default.js
export default function foo() {
  console.log('foo');
}

// 或者写成

function foo() {
  console.log('foo');
}

export default foo;

上面代码中,foo函数的函数名foo,在模块外部是无效的。加载的时候,视同匿名函数加载。

下面比较一下默认输出和正常输出。

import crc32 from 'crc32';
// 对应的输出
export default function crc32(){}

import { crc32 } from 'crc32';
// 对应的输出
export function crc32(){};

上面代码的两组写法,第一组是使用export default时,对应的import语句不需要使用大括号;第二组是不使用export default时,对应的import语句需要使用大括号。

export default命令用于指定模块的默认输出。显然,一个模块只能有一个默认输出,因此export deault命令只能使用一次。所以,import命令后面才不用加大括号,因为只可能对应一个方法。

本质上,export default就是输出一个叫做default的变量或方法,然后系统允许你为它取任意名字。所以,下面的写法是有效的。

// modules.js
function add(x, y) {
  return x * y;
};
export {add as default};

// app.js
import { default as xxx } from 'modules';

有了export default命令,输入模块时就非常直观了,以输入jQuery模块为例。

import $ from 'jquery';

如果想在一条import语句中,同时输入默认方法和其他变量,可以写成下面这样。

import customName, { otherMethod } from './export-default';

如果要输出默认的值,只需将值跟在export default之后即可。

export default 42;

export default也可以用来输出类。

// MyClass.js
export default class { ... }

// main.js
import MyClass from 'MyClass'
let o = new MyClass();

模块的继承

模块之间也可以继承。

假设有一个circleplus模块,继承了circle模块。


// circleplus.js

export * from 'circle';
export var e = 2.71828182846;
export default function(x) {
    return Math.exp(x);
}

上面代码中的“export *”,表示输出circle模块的所有属性和方法,export default命令定义模块的默认方法。

这时,也可以将circle的属性或方法,改名后再输出。

// circleplus.js

export { area as circleArea } from 'circle';

上面代码表示,只输出circle模块的area方法,且将其改名为circleArea。

加载上面模块的写法如下。

// main.js

module math from "circleplus";
import exp from "circleplus";
console.log(exp(math.E));

上面代码中的"import exp"表示,将circleplus模块的默认方法加载为exp方法。

ES6模块的转码

浏览器目前还不支持ES6模块,为了现在就能使用,可以将转为ES5的写法。

ES6 module transpiler

ES6 module transpiler是square公司开源的一个转码器,可以将ES6模块转为CommonJS模块或AMD模块的写法,从而在浏览器中使用。

首先,安装这个转玛器。

$ npm install -g es6-module-transpiler

然后,使用compile-modules convert命令,将ES6模块文件转码。

$ compile-modules convert file1.js file2.js

o参数可以指定转码后的文件名。

$ compile-modules convert -o out.js file1.js

SystemJS

另一种解决方法是使用SystemJS。它是一个垫片库(polyfill),可以在浏览器内加载ES6模块、AMD模块和CommonJS模块,将其转为ES5格式。它在后台调用的是Google的Traceur转码器。

使用时,先在网页内载入system.js文件。

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

然后,使用System.import方法加载模块文件。

<script>
  System.import('./app');
</script>

上面代码中的./app,指的是当前目录下的app.js文件。它可以是ES6模块文件,System.import会自动将其转码。

需要注意的是,System.import使用异步加载,返回一个Promise对象,可以针对这个对象编程。下面是一个模块文件。

// app/es6-file.js:

export class q {
  constructor() {
    this.es6 = 'hello';
  }
}

然后,在网页内加载这个模块文件。

<script>

System.import('app/es6-file').then(function(m) {
  console.log(new m.q().es6); // hello
});

</script>

上面代码中,System.import方法返回的是一个Promise对象,所以可以用then方法指定回调函数。