模块化
1.模块化基本概念
1.1 什么是模块化
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。
1. 现实生活中的模块化

2. 编程领域中的模块化
编程领域中的模块化,就是遵守固定的规则,把一个大文件拆成独立并互相依赖的多个小模块。
把代码进行模块化拆分的好处:
① 提高了代码的复用性
② 提高了代码的可维护性
③ 可以实现按需加载
1.2 模块化规范
模块化规范就是对代码进行模块化的拆分与组合时,需要遵守的那些规则。
例如:
使用什么样的语法格式来引用模块
在模块中使用什么样的语法格式向外暴露成员
模块化规范的好处:大家都遵守同样的模块化规范写代码,降低了沟通的成本,极大方便了各个模块之间的相互调用,利人利己
2. Node.js 中的模块化
2.1 Node.js 中模块的分类
Node.js 中根据模块来源的不同,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)
2.2 加载模块
使用强大的 require() 方法,可以加载需要的内置模块、用户自定义模块、第三方模块进行使用。例如:

注意:使用 require() 方法加载其它模块时,会执行被加载模块中的代码。
2.3 Node.js 中的模块作用域
1. 什么是模块作用域
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。
2. 模块作用域的好处
防止了全局变量污染的问题
2.4 向外共享模块作用域中的成员
1. module 对象
在每个 .js 自定义模块中都有一个 module 对象,它里面存储了和当前模块有关的信息,打印如下:

2. module.exports 对象
在自定义模块中,可以使用 module.exports 对象,将模块内的成员共享出去,供外界使用。
外界用 require() 方法导入自定义模块时,得到的就是 module.exports 所指向的对象。
3. 共享成员时的注意点
使用 require() 方法导入模块时,导入的结果,永远以 module.exports 指向的对象为准
4. exports 对象
由于 module.exports 单词写起来比较复杂,为了简化向外共享成员的代码,Node 提供了 exports 对象。
默认情况下,exports 和 module.exports 指向同一个对象。最终共享的结果,还是
5. exports 和 module.exports 的使用误区
时刻谨记,require() 模块时,得到的永远是 module.exports 指向的对象:
注意:为了防止混乱,建议不要在同一个模块中同时使用 exports 和 module.exports
2.5 Node.js 中的模块化规范
Node.js 遵循了 CommonJS 模块化规范,CommonJS 规定了模块的特性和各模块之间如何相互依赖。CommonJS 规定:
① 每个模块内部,module 变量代表当前模块。
② module 变量是一个对象,它的 exports 属性(即 module.exports)是对外的接口。
③ 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。
3. npm、cnpm、pnpm、npx、yarn
1.npm、cnpm
- NPM 的全称是 Node Package Manager,是随同 NodeJS 一起安装的包管理和分发工具,它可以很方便的让前端开发者下载、安装、上传以及管理已经安装的包。
- cnpm是一个完整
npmjs.org镜像,下载cnpm:npm i cnpm -g
以下所有命令npm和cnpm都适用
1.查看版本
npm -v2.设置npm淘宝镜像
# 设置全局的npm淘宝镜像
npm config set registry https://registry.npmmirror.com
# 也可以切换回默认全局镜像
npm config set registry https://registry.npmjs.org3.npm 常用命令简写说明
-g: 为 --global 的缩写,表示安装到全局目录里
-S: 为 --save 的缩写,表示安装的包将写入package.json里面的dependencies
-D: 为 --save-dev 的缩写,表示将安装的包将写入packege.json里面的devDependencies
i: 为install的缩写,表示安装4.安装模块
npm init # npm 初始化当前目录
npm i # 安装package.json中记录的所有依赖
npm i xxx # 安装模块到默认dependencies
npm i xxx -g # 会安装到配置的全局目录下
npm i xxx -S # 安装包信息将加入到dependencies生产依赖
npm i xxx -D # 安装包信息将加入到devDependencies开发依赖
npm i xxx@1.8.3 # 安装xxx指定的1.8.3版本5.卸载模块
npm uninstall xxx # 卸载模块,但不卸载模块留在package.json中的对应信息
npm uninstall xxx -g # 卸载全局模块
npm uninstall xxx --save # 卸载模块,同时卸载留在package.json中dependencies下的信息
npm uninstall xxx --save-dev # 卸载模块,同时卸载留在package.json中devDependencies下的信息6.更新模块
npm update xxx # 更新最新版本的xxx
npm update xxx@2.1.0 # 更新到指定版本号的xxx
npm install xxx@latest # 可以直接更新到最新版本7.查看命令
npm root # 查看项目中模块所在的目录
npm root -g # 查看全局安装的模块所在目录
npm list 或者 npm ls # 查看本地已安装模块的清单列表
npm view xxx dependencies # 查看某个包对于各种包的依赖关系
npm view xxx version # 查看xxx最新的版本号
npm view xxx versions # 查看所有xxx历史版本号(很实用)
npm view xxx # 查看最新的xxx版本的信息
npm info xxx # 查看xxx的详细信息,等同于上面的npm view xxx
npm list xxx 或 npm ls xxx # 查看本地已安装的xxx的详细信息
npm view xxx repository.url # 查看xxx包的来源地址8.其他命令
npm cache clean --force # 清除npm的缓存
npm prune # 清除项目中没有被使用的包
npm outdated # 检查模块是否已经过时
npm repo jquery # 会打开默认浏览器跳转到github中jquery的页面
npm docs jquery # 会打开默认浏览器跳转到github中jquery的README.MD文件信息
npm home jquery # 会打开默认浏览器跳转到github中jquery的主页2.pnpm
pnpm 创建从全局存储到项目下 node_modules 文件夹的 硬链接。 硬链接指向磁盘上原始文件所在的同一位置。
1.下载pnpm
npm i pnpm -g2.常用指令
| 命令 | 解释 |
|---|---|
| pnpm -v | 查看已安装的pnpm的版本 |
| pnpm install xxx/pnpm i xxx | 安装依赖 |
| pnpm run xxx | 运行package.json中scripts脚本 |
| pnpm config get registry | 查看源 |
| pnpm config set registry https://registry.npmmirror.com | 切换源 |
| pnpm add xxx | 安装依赖包到 dependencies |
| pnpm add -D xxx | 安装依赖包到devDependencies |
| pnpm update xxx/pnpm up xxx | 更新依赖包 |
| pnpm remove xxx | 删除依赖包 |
3.npx
有很多命令,我们只需要执行一次的,但是却要全局安装。使用
npx,可以在不全局安装依赖包的情况下,运行命令,而且运行后不会污染全局环境。npx 会在当前目录下的
./node_modules/.bin里去查找是否有可执行的命令,没有找到的话再从全局里查找是否有安装对应的模块,全局也没有的话就会自动下载对应的模块npm自带npx,可以直接使用,如果没有可以手动安装一下:
npm i -g npx
npx命令参数
--no-install
--no-install 告诉npx不要自动下载,也就意味着如果本地没有该模块则无法执行后续的命令。
npx --no-install create-react-app my-react-app
// not found: create-react-app--ignore-existing
--ignore-existing 告诉npx忽略本地已经存在的模块,每次都去执行下载操作,也就是每次都会下载安装临时模块并在用完后删除。
-p
-p 用于指定npx所要安装的模块,它可以指定某一个版本进行安装:
npx -p node@12.0.0 node index.js-p 还可以用于同时安装多个模块:
npx -p lolcatjs -p cowsay [command]-c
-c 告诉npx所有命令都用npx解释。
npx -p lolcatjs -p cowsay 'cowsay hello | lolcatjs'这样运行会报错,因为第一项命令cowsay hello默认有npx解释,但第二项命令localcatjs会有shell解释,此时lolcatjs并没有全局安装,所有就报错了。这时候可以用-c参数来解决。
npx -p lolcatjs -p cowsay -c 'cowsay hello | lolcatjs'4.yarn
1.安装yarn
npm i -g yarn2.查看版本
yarn -v3.设置淘宝镜像
#设置淘宝镜像
yarn config set registry https://registry.npmmirror.com
#设置原本镜像
yarn config set registry http://registry.npmjs.org/4.初始化
yarn init5.安装依赖包
yarn add xxx # 会自动安装最新版本,会覆盖指定版本号
yarn add xxx1 xxx2 xxx3 # 一次性添加多个包
yarn add xxx@版本号 # 添加指定版本的包
yarn add xxx@[tag] # 安装某个tag(比如beta,next或者latest)
# 加到 devDependencies
yarn add xxx --dev
#或
yarn add xxx -D6.更新依赖包
yarn upgrade xxx # 升级到最新版本
yarn upgrade xxx@[version] # 升级到指定版本
yarn upgrade xxx@[tag] # 升级到指定tag7.移除依赖包
yarn remove xxx # 移除包8.缓存
yarn cache
yarn cache list # 列出已缓存的每个包
yarn cache dir # 返回全局缓存位置
yarn cache clean # 清除缓存4.package包
4.1 包
1. 什么是包
Node.js 中的第三方模块又叫做包。就像电脑和计算机指的是相同的东西,第三方模块和包指的是同一个概念,只不过叫法不同
2. 包的来源
不同于 Node.js 中的内置模块与自定义模块,包是由第三方个人或团队开发出来的,免费供所有人使用。
注意:Node.js 中的包都是免费且开源的,不需要付费即可免费下载使用
3. 为什么需要包
由于 Node.js 的内置模块仅提供了一些底层的 API,导致在基于内置模块进行项目开发的时,效率很低。包是基于内置模块封装出来的,提供了更高级、更方便的 API,极大的提高了开发效率。包和内置模块之间的关系,类似于 jQuery 和 浏览器内置 API 之间的关系。
4. 从哪里下载包
国外有一家 IT 公司,叫做 npm, Inc. 这家公司旗下有一个非常著名的网站: https://www.npmjs.com/ ,它是全球最大的包共享平台,你可以从这个网站上搜索到任何你需要的包,只要你有足够的耐心!
到目前位置,全球约 1100 多万的开发人员,通过这个包共享平台,开发并共享了超过 120 多万个包 供我们使用。
npm, Inc. 公司提供了一个地址为 https://registry.npmjs.org/ 的服务器,来对外共享所有的包,我们可以从这个服务器上下载自己所需要的包。
注意:
从 https://www.npmjs.com/ 网站上搜索自己所需要的包
从 https://registry.npmjs.org/ 服务器上下载自己需要的
5. 如何下载包
npm, Inc. 公司提供了一个包管理工具,我们可以使用这个包管理工具,从 https://registry.npmjs.org/ 服务器把需要的包下载到本地使用。
这个包管理工具的名字叫做 Node Package Manager(简称 npm 包管理工具),这个包管理工具随着 Node.js 的安装包一起被安装到了用户的电脑上。
大家可以在终端中执行 npm -v 命令,来查看自己电脑上所安装的 npm 包管理工具的版本号:
4. 初次装包后多了哪些文件
初次装包完成后,在项目文件夹下多一个叫做 node_modules 的文件夹和 package-lock.json 的配置文件。
其中:
- node_modules 文件夹用来存放所有已安装到项目中的包。require() 导入第三方包时,就是从这个目录中查找并加载包。
- package-lock.json 配置文件用来记录 node_modules 目录下的每一个包的下载信息,例如包的名字、版本号、下载地址等。
- 注意:程序员不要手动修改 node_modules 或 package-lock.json 文件中的任何代码,npm 包管理工具会自动维护它们。
6. 包的语义化版本规范
包的版本号是以“点分十进制”形式进行定义的,总共有三位数字,例如 2.24.0
其中每一位数字所代表的的含义如下:
第1位数字:大版本
第2位数字:功能版本
第3位数字:Bug修复版本
版本号提升的规则:只要前面的版本号增长了,则后面的版本号归零。
4.2 package.json
npm 规定,在项目根目录中,必须提供一个叫做 package.json 的包管理配置文件。用来记录与项目有关的一些配置信息。例如:
项目的名称、版本号、描述等
项目中都用到了哪些包
哪些包只在开发期间会用到
那些包在开发和部署时都需要用
1.package.json基本配置说明
一下是一个项目中package.json的基本配置,详细配置及说明可在package.json 配置完全解读 - 掘金 (juejin.cn)查询
- name:项目的名称
- version:项目的版本号
- private:如果是私有项目,不希望发布到公共 npm 仓库上,可以将 private 设为 true。
- scripts:指定项目的一些内置脚本命令,这些命令可以通过 npm run xxx来执行
- dependencies:记录在开发期间和项目上线之后都会用到的包
- devDependencies:记录只会在项目开发期间使用到的依赖包
{
"name": "pet",
"version": "0.1.0",
"private": true,
"scripts": {
"start": "vue-cli-service serve",
},
"dependencies": {
"包名": "版本号",
"axios": "0.24.0",
},
"devDependencies": {
"包名": "版本号",
"eslint": "^7.32.0",
}
}2. 多人协作的问题
当我们多人协作开发一个项目时,第三方包的体积过大,不方便团队成员之间共享项目源代码。因为项目中所有包都存放于node_modules里,这使得整个项目的体积非常大
**解决方案:**当我们上传git或者打包发送时,把node_modules删除再打包发送,这样项目体积就会变得非常轻便
3. 快速创建 package.json
npm 包管理工具提供了一个快捷命令,可以在执行命令时所处的目录中,快速创建 package.json 这个包管理配置文件:
npm init -y注意:
① 上述命令**!所以,**,不要使用中文,不能出现空格。
② 运行 npm install 命令安装包的时候,npm 包管理工具会自动把包的名称和版本号,记录到 package.json 中
4. nrm
为了更方便的切换下包的镜像源,我们可以安装 nrm 这个小工具,利用 nrm 提供的终端命令,可以快速查看和切换下包的镜像源
//通过 npm 包管理器,将 nrm 安装为全局可用的工具
npm i nrm -g
//查看所有可用的镜像源
nrm ls
//将下包的镜像源切换为taobao镜像
nrm use taobao4.3 包的分类
使用 npm 包管理工具下载的包,共分为两大类,分别是:
项目包
全局包
1. 项目包
那些被安装到项目的 node_modules 目录中的包,都是项目包。
项目包又分为两类,分别是:
开发依赖包(被记录到 devDependencies 节点中的包,只在开发期间会用到)
核心依赖包(被记录到 dependencies 节点中的包,在开发期间和项目上线之后都会用到)
npm i 包名-D //开发依赖包(会被记录到devDependencies节点下)
npm i 包名 //核心依赖包(会被记录到dependencies节点下)2. 全局包
在执行 npm install 命令时,如果提供了 -g 参数,则会把包安装为全局包。
全局包会被安装到 C:\Users\用户目录\AppData\Roaming\npm\node_modules 目录下。
npm i 包名-g
//全局安装指定的包
npm uninstall包名-g //卸载全局安装的包注意:
① 只有工具性质的包,才有全局安装的必要性。因为它们提供了好用的终端命令。
② 判断某个包是否需要全局安装后才能使用,可以参考官方提供的使用说明即可。
3. i5ting_toc
i5ting_toc 是一个可以把 md 文档转为 html 页面的小工具,使用步骤如下
#将i5ting toc安装为全局包
npm install -g i5ting_toc
#调用i5ting toc,轻松实现md转html 的功能
i5ting toc_-f 要转换的md文件路径-o4.4规范的包结构
在清楚了包的概念、以及如何下载和使用包之后,接下来,我们深入了解一下包的内部结构。
一个规范的包,它的组成结构,必须符合以下 3 点要求
包必须以单独的目录而存在
包的顶级目录下要必须包含 package.json 这个包管理配置文件
package.json 中必须包含 name,version,main 这三个属性,分别代表包的名字、版本号、包的入口。
注意:以上 3 点要求是一个规范的包结构必须遵守的格式,关于更多的约束,可以参考如下网址:
https://yarnpkg.com/zh-Hans/docs/package-json
4. 模块的加载机制
4.1 优先从缓存中加载
模块在第一次加载后会被缓存。 这也意味着多次调用 require() 不会导致模块的代码被执行多次。
注意:不论是内置模块、用户自定义模块、还是第三方模块,它们都会优先从缓存中加载,从而提高模块的加载效率
4.2 内置模块的加载机制
内置模块是由 Node.js 官方提供的模块,内置模块的加载优先级最高。
例如,require('fs') 始终返回内置的 fs 模块,即使在 node_modules 目录下有名字相同的包也叫做 fs
4.3 自定义模块的加载机制
使用 require() 加载自定义模块时,必须指定以
./或../开头的路径标识符。在加载自定义模块时如果没有指定 ./ 或 ../ 这样的路径标识符,则 node 会把它当作内置模块或第三方模块进行加载。
同时,在使用 require() 导入自定义模块时,如果省略了文件的扩展名,则 Node.js 会按顺序分别尝试加载以下的文件:
按照确切的文件名进行加载
补全 .js 扩展名进行加载
补全 .json 扩展名进行加载
补全 .node 扩展名进行加载
加载失败,终端报错
4.4 第三方模块的加载机制
如果传递给 require() 的模块标识符不是一个内置模块,也没有以 ‘./’ 或 ‘../’ 开头,则 Node.js 会从当前模块的父目录开始,尝试从 /node_modules 文件夹中加载第三方模块。
如果没有找到对应的第三方模块,则移动到再上一层父目录中,进行加载,直到文件系统的根目录。
例如,假设在 'C:\Users\itheima\project\foo.js' 文件里调用了 require('tools'),则 Node.js 会按以下顺序查找:
① C:\Users\itheima\project\node_modules\tools
② C:\Users\itheima\node_modules\tools
③ C:\Users\node_modules\tools
④ C:\node_modules\tools
4.5 目录作为模块
当把目录作为模块标识符,传递给 require() 进行加载的时候,有三种加载方式:
① 在被加载的目录下查找一个叫做 package.json 的文件,并寻找 main 属性,作为 require() 加载的入口
② 如果目录里没有 package.json 文件,或者 main 入口不存在或无法解析,则 Node.js 将会试图加载目录下的 index.js 文件。
③ 如果以上两步都失败了,则 Node.js 会在终端打印错误消息,报告模块的缺失:Error: Cannot find module 'xxx
