.mjs 文件和 .js 文件的区别

为了理解 .mjs 和 .js 文件的区别，首先需要理解 JavaScript 的发展背景和需求。JavaScript 诞生于 1995 年，当时它是一门相对简单的脚本语言，专门为网页交互设计，并且并未预见到未来会在复杂应用程序中被广泛使用。由于 JavaScript 的早期应用是有限的，其最初的模块化能力也是极其匮乏的。随着时间的推移，尤其是在 Web 变得愈加复杂以及服务器端 JavaScript（如 Node.js）诞生之后，JavaScript 社区逐渐意识到模块化的重要性。

.js 文件是 JavaScript 代码的标准文件扩展名，随着 JavaScript 模块化需求不断增长，JavaScript 社区开始使用各种非标准的模块系统，如 CommonJS 和 AMD。但是，这些非标准模块系统存在相互不兼容的问题，而这就引发了对一种通用标准模块系统的需求。为了应对这一需求，JavaScript 的标准化组织 ECMA 引入了原生的 ECMAScript 模块（ES Modules），这也就是 .mjs 文件的由来。

文件扩展名的本质区别

.js 和 .mjs 的主要区别在于它们的模块系统不同。在 Node.js 生态系统中，.js 文件可以使用 CommonJS 或 ES Modules 格式，而 .mjs 文件明确表示它使用的是 ES Modules 格式。

CommonJs

1. CommonJS 和 .js 文件

.js 文件在 Node.js 中默认使用 CommonJS 模块系统。这意味着如果你没有特别指定，Node.js 会假设你写的 JavaScript 文件遵循 CommonJS 语法。CommonJS 诞生的目标是为 JavaScript 提供一种简便的方法来实现模块化。一个典型的 CommonJS 模块如下：

// example.js (CommonJS)
const fs = require('fs');

function readFile(filePath) {
  return fs.readFileSync(filePath, 'utf-8');
}

module.exports = readFile;

在这个例子中，使用 require 导入 Node.js 内置模块 fs，并使用 module.exports 导出 readFile 函数，以便其他模块可以使用它。CommonJS 是同步加载的，这意味着所有依赖在运行时必须全部加载，因此在某些情况下（例如网络环境下）它可能会导致延迟。

2. ES Modules 和 .mjs 文件

.mjs 文件用于表示代码遵循 ECMAScript Modules 规范。ES Modules 语法被设计为现代化且标准化的 JavaScript 模块化方案，它不仅适用于浏览器端，也适用于 Node.js。一个典型的 ES Modules 模块如下：

// example.mjs (ES Modules)
import { readFileSync } from 'fs';

function readFile(filePath) {
  return readFileSync(filePath, 'utf-8');
}

export default readFile;

现代浏览器对 ES Module 的支持

在这里，我们使用 import 来导入模块，并使用 export 来导出函数。这种方式相比 CommonJS 的 require 和 module.exports 更加简洁明了，尤其是当需要处理多个导入和导出的时候。import 和 export 的设计初衷是支持异步操作，这意味着它更适合于网络环境和模块化系统中处理大量的依赖。

为什么要引入 .mjs 文件

当 Node.js 决定引入对 ES Modules 的支持时，面临了一个问题：在不破坏现有 CommonJS 模块生态系统的情况下，如何支持新的模块标准？因为 Node.js 中 .js 文件默认使用 CommonJS，直接让 .js 文件兼容 ES Modules 会导致不兼容和混淆。因此，Node.js 社区决定使用 .mjs 扩展名来显式地表示该文件使用 ES Modules 规范。

.mjs 作为扩展名的引入，确保开发人员可以同时在一个项目中使用两种模块系统而不引起混淆。例如，你可能有一个大型项目，其中部分代码使用旧的 CommonJS 规范，而你希望逐步迁移到新的 ES Modules。通过使用 .mjs 文件扩展名，你可以明确地标识哪些模块是基于新标准的，这样 Node.js 就能根据文件扩展名来决定如何解析这些模块。

真实案例：混合模块系统的迁移过程

假设你是一个软件开发团队的负责人，你负责维护一个拥有数千个模块的大型应用程序。在这个应用程序中，许多模块都是基于 CommonJS 规范编写的，但为了支持新的特性和提升代码可维护性，你计划将部分模块迁移到 ES Modules。这时候，使用 .mjs 扩展名便使迁移过程变得更加简单。你可以逐步迁移每一个模块，而不必一次性完成整个项目的迁移。这样做的好处是，你能够在平稳过渡的同时，保证整个系统的稳定性和兼容性。

加载行为的差异

另一个区别体现在加载行为上。CommonJS 是一种同步加载机制，而 ES Modules 是异步加载的。这意味着在 CommonJS 中，模块的依赖会在加载时立刻执行，而在 ES Modules 中，模块加载是通过 import 语句进行，并且可以在异步上下文中使用 await。

这种加载行为的不同，使得两者在性能上的表现也有显著差异。例如，在服务器端开发中，如果你使用 CommonJS，并且你的模块有很多同步依赖，服务器在加载这些依赖时可能会出现阻塞的情况。而 ES Modules 的异步加载则能够更好地处理这种情况，从而提高应用程序的性能表现。

真实世界的例子：异步加载的优势

考虑一个在线电子商务平台的开发场景，这个平台在启动时需要加载多个模块，如用户验证、商品展示、购物车等功能。如果这些模块都采用同步加载的方式，用户在访问平台的首页时可能会经历明显的延迟，因为所有模块都需要依次被加载完毕才能提供服务。而如果使用 ES Modules 的异步加载，平台可以逐步加载模块：用户验证模块可以首先加载和运行，然后在用户等待验证通过的过程中，后台可以并行加载商品展示和购物车模块。这种方式使得用户体验更加流畅，也能有效提升页面加载速度。

JavaScript 模块解析策略的对比

为了进一步理解这两者的差异，还必须了解 JavaScript 在 Node.js 中的模块解析策略。对于 CommonJS 模块，Node.js 使用了一套特定的查找策略，当你调用 require('module-name') 时，Node.js 会根据模块名称去当前目录、父级目录直到全局目录中寻找对应模块。而对于 ES Modules，Node.js 的查找方式则稍有不同，它会使用严格的路径导入，也就是说如果你要导入一个模块，必须提供明确的路径或者使用支持 ES Modules 的模块名称，这使得模块的管理更加严格和透明。

例如，CommonJS 中可以直接写：

const util = require('./utils');

在 ES Modules 中，你需要更加明确地写出文件的扩展名：

import util from './utils.mjs';

这种严格的路径导入策略是为了避免模块导入时的歧义性。CommonJS 的解析机制在某些情况下会因为模块的递归依赖或者多级查找而导致查找速度下降，ES Modules 通过严格的路径要求降低了这种可能性。

与 Web 环境的兼容性

ES Modules 的设计初衷是为了统一 JavaScript 在浏览器和服务器端的模块化机制。在浏览器端，JavaScript 最早期并没有原生的模块系统，因此通常需要使用全局变量或者第三方工具（如 RequireJS）来实现模块化，这不仅复杂，而且容易引入全局变量污染的问题。引入 ES Modules 之后，JavaScript 可以在浏览器和 Node.js 环境中使用同样的模块化语法，这大大提升了代码的可移植性。

例如，在浏览器中使用 ES Modules 时，可以直接使用 <script> 标签加上 type="module" 的方式来加载模块：

<script type="module">
  import { utilityFunction } from './utility.mjs';
  utilityFunction();
</script>

这种方式使得前端开发者不再需要使用打包工具来实现模块化，代码可以更加直接地在浏览器中执行。使用 .mjs 扩展名在浏览器和 Node.js 环境中保持一致，使得模块可以更好地跨环境使用，从而减少了开发和部署的复杂性。

使用场景的对比

1. .js 文件的适用场景

在处理一些需要与现有 CommonJS 生态系统集成的项目时，使用 .js 是比较适合的选择。CommonJS 在 Node.js 中具有广泛的支持和丰富的模块库，特别是老项目和与旧有代码有紧密耦合的代码中。CommonJS 的同步加载特性在某些对执行顺序要求严格的应用中也具有优势。

2. .mjs 文件的适用场景

.mjs 文件更适合用于现代化开发，特别是那些需要在浏览器和服务器端代码共享的场景。例如，当你开发一个需要前后端共用的模块库时，使用 ES Modules 和 .mjs 能够确保代码在两端有相同的行为表现，并减少代码分支的数量。

现代解决方案：package.json 中的 "type" 字段

为了减少在项目中同时使用 .js 和 .mjs 带来的困扰，Node.js 还引入了 package.json 中的 "type" 字段，这一字段可以用来指定整个项目的模块类型：

{
  "type": "module"
}

通过在 package.json 中设置 "type": "module"，所有 .js 文件都会被 Node.js 视为 ES Modules，这样你就可以统一使用 .js 扩展名，而不必特意区分 .mjs。当然，如果项目中包含了 CommonJS 模块，则需要将它们保持为 .cjs 扩展名，以便明确区别。

这种方式的好处是可以减少开发者的困惑和文件管理的复杂性。例如，当团队的成员中有些人不太熟悉 .mjs 的特殊用途时，统一使用 .js 并通过 package.json 进行配置可以帮助团队保持一致性，并减少错误使用扩展名导致的模块加载问题。

兼容性问题和潜在挑战

虽然 ES Modules 是现代 JavaScript 发展的方向，但它在实际使用过程中仍然面临一些挑战和兼容性问题。例如，很多 Node.js 的旧有模块只支持 CommonJS 格式，因此如果你的项目需要依赖一些旧的第三方库，就可能遇到兼容性问题。这时，项目中就需要同时支持 CommonJS 和 ES Modules，这也就是为何 Node.js 提供了 .mjs 和 .cjs 这样不同的文件扩展名，确保新旧代码可以共存。

案例分析：旧项目的模块化更新

设想一个情景，你接手了一个基于 Node.js 构建的旧有电子邮件服务平台，这个平台用了很多社区库，而这些库是基于 CommonJS 编写的。你计划对代码进行现代化改造，将其中部分模块改为 ES Modules，以利用其异步加载特性并提高代码的可读性。但是由于第三方库并未更新到 ES Modules 格式，所以你不能完全弃用 CommonJS。这种情况下，你可以选择逐步转换自有模块，并通过 .mjs 标识它们，这样就能在升级部分代码的同时保持对旧有模块的兼容性。这种混合使用的策略让系统可以在平稳过渡的同时受益于新技术。

总结与展望

从本质上说，.mjs 和 .js 文件的区别在于模块系统的不同，前者使用的是现代化的 ES Modules，后者默认使用的是 CommonJS。在 Node.js 中，这种区分有助于在新旧模块标准之间保持兼容，帮助开发者在向现代模块系统过渡时保持代码的稳定性。

随着 JavaScript 生态系统的发展，模块化变得越来越重要，模块的标准化解决了 JavaScript 长期以来模块化方式不统一的问题。通过 .mjs 扩展名，我们能够更加明确地指定模块类型，避免加载时的歧义。这种清晰的区分使得代码在复杂项目中更具可维护性，并为未来的 JavaScript 发展铺平了道路。

JavaScript 模块系统的未来趋势可能会进一步朝着统一化和自动化的方向发展。例如，Webpack 等工具已经提供了对 ES Modules 的强力支持，未来我们可能会看到更多工具和平台默认选择 ES Modules，甚至可能完全摆脱对 CommonJS 的依赖。