～ 模块的实现 — 加载过程（浅析）

在 JS 中，加载模块使用 script 标签即可；而在 nodejs 中，如何在一个模块中，加载另一个模块呢？

// 使用 require 方法进行引入
    require('./math');

# 缓存加载

与前端浏览器会缓存静态脚本文件以提高性能一样，Node 对引入过的模块都会进行缓存，以减少二次引入时的开销。不同的地方在于，浏览器仅仅缓存文件，而 Node 缓存的是编译和执行之后的对象。

不论是核心模块还是文件模块，require() 方法对相同模块的二次加载都一律采用缓存优先的方式，这是第一优先级的。不同之处在于核心模块的缓存检查先于文件模块的缓存检查。

# 标识符分析

require() 方法接受一个标识符作为参数。Node 实现中，正是基于这样一个标识符进行模块查找的。

模块标识符在Node中主要分为以下几类：

• 核心模块，如http、fs、path等；
• 以.或..开始的相对路径文件模块；
• 以/开始的绝对路径文件模块；
• 非路径形式的文件模块，如自定义的connect模块

根据参数的不同格式，require命令去不同路径寻找模块文件

• 如果参数字符串以“/”开头，则表示加载的是一个位于绝对路径的模块文件。比如，require('/home/marco/foo.js')将加载/home/marco/foo.js
• 如果参数字符串以“./”开头，则表示加载的是一个位于相对路径（跟当前执行脚本的位置相比）的模块文件。比如，require('./circle')将加载当前脚本同一目录的circle.js
• 如果参数字符串不以“./“或”/“开头，则表示加载的是一个默认提供的核心模块（位于Node的系统安装目录中），或者一个位于各级node_modules目录的已安装模块（全局安装或局部安装）

// 如果是当前路径下的文件模块，一定要以./开头，否则nodejs会试图去加载核心模块，或node_modules内的模块

# 文件扩展名分析

require() 在分析标识符的过程中，会出现标识符中不包含文件扩展名的情况。CommonJS 模块规范也允许在标识符中不包含文件扩展名，这种情况下，Node 会先查找是否存在没有后缀的该文件，如果没有，再按 .js、.json、.node（较少，一般是通过C++编写的模块，二进制文件）的次序补足扩展名，依次尝试。

在尝试的过程中，需要调用 fs 模块同步阻塞式地判断文件是否存在。因为 Node 是单线程的，所以这里是一个会引起性能问题的地方。小诀窍是：如果是 .node 和 .json 文件，在传递给 require() 的标识符中带上扩展名，会加快一点速度。另一个诀窍是：同步配合缓存，可以大幅度缓解 Node 单线程中阻塞式调用的缺陷。

# 目录分析和包

在分析标识符的过程中，require() 通过分析文件扩展名之后，可能没有查找到对应文件，但却得到一个目录，这在引入自定义模块和逐个模块路径进行查找时经常会出现，此时 Node 会将目录当做一个包来处理。

在这个过程中，Node 对 CommonJS 包规范进行了一定程度的支持。首先，Node 在当前目录下查找package.json（ CommonJS 包规范定义的包描述文件 ），通过 JSON.parse() 解析出包描述对象，从中取出 main 属性指定的文件名进行定位。如果文件名缺少扩展名，将会进入扩展名分析的步骤。

而如果 main 属性指定的文件名错误，或者压根没有 package.json 文件，Node 会将 index 当做默认文件名，然后依次查找 index.js、index.json、index.node。如果在目录分析的过程中没有定位成功任何文件，则自定义模块进入下一个模块路径进行查找。如果模块路径数组都被遍历完毕，依然没有查找到目标文件，则会抛出查找失败的异常。