nodejs学习笔记之包、模块实现
简单了解了node的安装和一些基本的常识之后，今天学习了node中很重要的包和模块的一些知识点。
首先学习一下包的规范，它由包结构和包描述两部分组成。包结构用于组织包的各种文件，包描述用于描述包的信息，供外部读取分析。
完全符合CommonJS规范的包目录包含一下结构：
package.json: 包的描述文件
bin: 用于存放可执行的二进制文件的目录
lib: 用于存放javascript的目录
doc: 用于存放文档的目录
test: 用于存放单元测试用例的代码
node_modules: 第三方模块
README.md: 关于描述
下面以知名框架express项目的package.json文件，讲解一下个参数的含义：
{
"name": "express", //包名由小写字母和数字组成，包含._-，但不允许空格，包名须是唯一的
"description": "Sinatra inspired web development framework", //包介绍
"version": "4.4.4", //版本号，用于版本控制，一般是major.minor.revision格式
"author": { //包作者
"name": "TJ Holowaychuk",
"email": "tj@vision-media.ca"
},
"contributors": [ //贡献者列表，每个维护者由name、email和web组成
{
"name": "Aaron Heckmann",
"email": "aaron.heckmann+github@gmail.com"
},
{
"name": "Ciaran Jessup",
"email": "ciaranj@gmail.com"
},
{
"name": "Douglas Christopher Wilson",
"email": "doug@somethingdoug.com"
},
{
"name": "Guillermo Rauch",
"email": "rauchg@gmail.com"
},
{
"name": "Jonathan Ong",
"email": "me@jongleberry.com"
},
{
"name": "Roman Shtylman"
}
],
"keywords": [ //关键词数组，有利于用户快速查找到
"express",
"framework",
"sinatra",
"web",
"rest",
"restful",
"router",
"app",
"api"
],
"repository": { //托管源代码的位置
"type": "git",
"url": "git://github.com/visionmedia/express"
},
"license": "MIT", //许可证列表
"dependencies": { //当前包所依赖的包列表
"accepts": "~1.0.5",
"buffer-crc32": "0.2.3",
"debug": "1.0.2",
"escape-html": "1.0.1",
"methods": "1.0.1",
"parseurl": "1.0.1",
"proxy-addr": "1.0.1",
"range-parser": "1.0.0",
"send": "0.4.3",
"serve-static": "1.2.3",
"type-is": "1.2.1",
"vary": "0.1.0",
"cookie": "0.1.2",
"fresh": "0.2.2",
"cookie-signature": "1.0.3",
"merge-descriptors": "0.0.2",
"utils-merge": "1.0.0",
"qs": "0.6.6",
"path-to-regexp": "0.1.2"
},
"devDependencies": { //一些模块只有在开发的时候需要依赖，用于提示后续开发者
"after": "0.8.1",
"istanbul": "0.2.10",
"mocha": "~1.20.1",
"should": "~4.0.4",
"supertest": "~0.13.0",
"connect-redis": "~2.0.0",
"ejs": "~1.0.0",
"jade": "~1.3.1",
"marked": "0.3.2",
"multiparty": "~3.2.4",
"hjs": "~0.0.6",
"body-parser": "~1.4.3",
"cookie-parser": "~1.3.1",
"express-session": "~1.5.0",
"method-override": "2.0.2",
"morgan": "1.1.1",
"vhost": "2.0.0"
},
"engines": { //支持的javascript引擎列表
"node": ">= 0.10.0"
},
"scripts": { //脚本说明对象
"prepublish": "npm prune",
"test": "mocha --require test/support/env --reporter dot --check-leaks test/ test/acceptance/",
"test-cov": "istanbul cover node_modules/mocha/bin/_mocha -- --require test/support/env --reporter dot --check-leaks test/ test/acceptance/",
"test-travis": "istanbul cover node_modules/mocha/bin/_mocha --report lcovonly -- --require test/support/env --reporter spec --check-leaks test/ test/acceptance/"
},
"bugs": { //反馈bug的地址
"url": "https://github.com/visionmedia/express/issues"
},
"homepage": "https://github.com/visionmedia/express" //主页地址
}
其次学习一下模块的实现，尽管规范中exports、require、module听起来很简单，我们还是需要了解一下这个过程中究竟经历了什么。
node中引入模块需要经历三个步骤：路径分析、文件定位、编译执行。
我们知道在node中模块主要分为两大部分：核心模块由node本身提供，文件模块由用户编写。它们的执行速度明显核心模块优于文件模块，因为核心模块在node编译的过程中，编译进了二进制执行文件，省略掉了文件定位和编译执行，并且在路径分析中优先判断。文件模块需要完整的路径分析、文件定位和编译执行。需要注意的是node中也有缓存机制，相同的模块在第二次加载的时候，优先从缓存加载，并且核心模块的缓存检查优于文件模块。
第一个步骤：路径分析
require接收一个表示符作为参数，标识符在node中分为以下几类：
- 核心模块：如http、fs
- .或..开始的相对路径文件模块
- 以/开始的绝对路径文件模块
- 分路径形式的文件模块
第二个步骤：文件定位
我们知道在我们写require的时可以不叫扩展名，这个时候就需要一个规则，来判断到底使用的是什么后缀的文件，这里就会用到文件定位。首先会补全扩展名查找，补全的顺序是：.js、.node、.json。如果补全之后还没有找到的话，会把这个表示符作为一个目录查找，找到这个目录后会，查找当前目录下是否有package.json，提取main的属性值进行定位，如果没有main的话，会查找index，然后一次查找index.js、index.json、index.node，如果还是找不到的话，就会抛出查找失败的异常。
第三个步骤：编译执行
编译和执行是引入模块的最后一个阶段。定位到文件后，会新建一个模块对象，然后根据路径载入并编译。对于不同的扩展名，载入方式也不同。
- .js文件，通过fs模块同步读取文件后编译执行
- .node文件，这是C/C++编写的扩展文件，通过dlopen()方法加载最后编译生成文件文件
- .json文件，通过fs模块同步读取文件后，用JSON.parse()解析返回结果
- 其他文件，它们都被当作.js文件载入
参考文献：
深入浅出nodejs -- 朴灵