一文详解Node中的模块化、文件系统与环境变量

本篇文章带大家深入了解Node中的模块化、文件系统与环境变量，有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对大家有所帮助。

一、Node.js模块化

1.0、变量作用域

（1）、在浏览器端使用var或不使用关键字定义的变量属于全局作用域，也就是可以使用window对象访问。【相关教程推荐：nodejs视频教程、编程教学】

    <script>
      var a = 100;

      (function () {
        b = 200;
      })();

      console.log(window.a, a);
      console.log(window.b, b);
    </script>

结果：

(2)、在Node.js中没有window对象

(3)、在Node.js的交互环境下，定义的变量属于global，global是类似浏览器端的window对象

(4)、在模块中（文件中）有global对象，使用关键字var,let,const定义的成员不属于global对象，仅在当前模块中有效，而不使用关键字定义的对象属于global对象。

var a=100;
b=200;
let c=300;
const d=400;
console.log(global);
console.log(global.a);
console.log(global.b);
console.log(global.c);
console.log(global.d);

终端输出：

1.1、模块概要

早期的javascript版本没有块级作用域、没有类、没有包、也没有模块，这样会带来一些问题，如复用、依赖、冲突、代码组织混乱等，随着前端的膨胀，模块化显得非常迫切。

前端模块化规范如下：

常见的的JavaScript模块规范有：CommonJS、AMD、CMD、UMD、原生模块化。

虽然我们学习过ES6的模块化但是ES6与NodeJS使用不同的模块化规范，单独学习NodeJS的模块化非常有必要。

模块化是指解决一个复杂问题时，自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程。对于整个系统来说，模块是可组合、分解和更换 的单元。

JavaScript在早期的设计中就没有模块、包、类的概念，开发者需要模拟出类似的功能，来隔离、组织复杂的JavaScript代码，我们称为模块化。

模块就是一个实现特定功能的文件，有了模块我们就可以更方便的使用别人的代码，要用什么功能就加载什么模块。

模块化开发的四点好处：

　　（1）、 避免变量污染，命名冲突

　　（2）、提高代码复用率

　　（3）、提高了可维护性

　　（4）、方便依赖关系管理

nodejs中根据模块的来源不同，将模块分为了3大类，分别是：

• 内置模块（内置模块是由Node.js官方提供的，例如fs、path、http等）
• 自定义模块 （用户创建的每个 .js文件，都是自定义模块）
• 第三方模块 （由第三方开发出来的模块，并非官方提供的内置模块，也不是用户创建的自定义模块，使用前需要先下载）

模块作用域。

和函数作用域类似，在自定义模块中定义的变量、方法等成员，只能在当前模块内被访问，这种模块级别的访问限制，叫做模块作用域。

模块作用域的好处：防止了全局变量污染的问题

1.2、CommonJS

CommonJS就是一个JavaScript模块化的规范，该规范最初是用在服务器端NodeJS中，前端的webpack也是对CommonJS原生支持的。

根据这个规范

（1）、每一个文件就是一个模块，其内部定义的变量是属于这个模块的，不会对外暴露，也就是说不会污染全局变量。

（2）、导入自定义的模块时路径需要以./或../开始，同一路径下也不能省略。

（3）、如果反复多次require模块，只加载一次。

（4）、require引入模块时，后缀名.js可以省略

（5）、每个模块文件都是一个独立的函数级作用域，在其它模块中不能直接访问

m1.js:

console.log("这是模块m1");
let a=100;
b=200;

m2.js

var m11=require("./m1");
console.log(a);
console.log(b);

结果：

从上面的示例可以看出a在模块2中是访问不到的，模块其实就是一个封闭的函数：

m1.js的代码如下：

console.log("这是模块m1");
let a=100;
b=200;
//输出当前函数
console.log(arguments.callee+"");

实际输出结果：

function (exports, require, module, __filename, __dirname) {
console.log("这是模块m1");
let a=100;
b=200;
//输出当前函数
console.log(arguments.callee+"");
}

（6）、每个模块中都包含如下5个对象：

exports:导出对象，默认为{}

require:导入函数，使用该函数可以实现模块的依赖

module:模块信息，用于记录当前模块的所有信息

__filename:当前模块的文件全路径，含文件名

__dirname:当前模块的文件路径不含文件名

（7）、使用exports或module.exports对象可以将当前模块中需要导出的内容暴露出去。

m1.js

let a=100;
let b=()=>{
    return 200;
};

exports.a=a;
exports.b=b;

m2.js

const m1=require("./m1");
console.log(m1);
console.log(m1.a);
console.log(m1.b());

结果：

（8）、导入模块内容可以结合结构语法

m1.js

exports.a=100;
exports.b=function(){
    return 200;
};

m2.js

const {a,b:fun}=require("./m1");
console.log(a);
console.log(fun());

结果：

1.3、NodeJS中使用CommonJS模块管理

CommonJS的核心思想就是通过 require 方法来同步加载所要依赖的其他模块，然后通过 exports 或者 module.exports 来导出需要暴露的接口。

CommonJS API编写应用程序，然后这些应用可以运行在不同的JavaScript解释器和不同的主机环境中。

2009年，美国程序员Ryan Dahl创造了node.js项目，将javascript语言用于服务器端编程。这标志"Javascript模块化编程"正式诞生。因为老实说，在浏览器环境下，以前没有模块也不是特别大的问题，毕竟网页程序的复杂性有限；但是在服务器端，一定要有模块，与操作系统和其他应用程序互动，否则根本没法编程。NodeJS是CommonJS规范的实现，webpack 也是以CommonJS的形式来书写。

CommonJS定义的模块分为:{模块引用(require)} {模块定义(exports)} {模块标识(module)}
//require()用来引入外部模块；
//exports对象用于导出当前模块的方法或变量，唯一的导出口；
//module对象就代表模块本身。

Nodejs的模块是基于CommonJS规范实现的，通过转换也可以运行在浏览器端。

特点：

1.3.1、模块定义

根据commonJS规范，一个单独的文件是一个模块，每一个模块都是一个单独的作用域，也就是说，在该模块内部定义的变量，无法被其他模块读取，除非为global对象的属性。

模块拥有像函数一样的函数级作用域：

• 每个模块内部，module变量代表当前模块

• module变量是一个对象，它的exports属性（即module.exports）是对外的接口

• 加载某个模块，其实是加载该模块的module.exports属性。require()方法用于加载模块。

模块只有一个出口，module.exports对象，我们需要把模块希望输出的内容放入该对象。

mathLib.js模块定义

var message="Hello CommonJS!";

module.exports.message=message;
module.exports.add=(m,n)=>console.log(m+n);

在 Node.js 中，创建一个模块非常简单，如下我们创建一个 'main.js' 文件，代码如下:

var hello = require('./hello');
hello.world();