CommonJs和ES Module
什么是CommonJS
CommonJS is a project with the goal to establish conventions on the module ecosystem for JavaScript outside of the web browser.
Node 应用由模块组成，采用 CommonJS 模块规范
什么是ES Module
ES Modules is the ECMAScript standard for working with modules.
While Node.js has been using the CommonJS standard for years, the browser never had a module system, as every major decision such as a module system must be first standardized by ECMAScript and then implemented by the browser.
CommonJs语法
每个文件就是一个模块，有自己的作用域。在一个文件里面定义的变量、函数、类，都是私有的，对其他文件不可见。
// example.js
const x = 5;
const addX = (value) => {
return value + x;
};
上面代码中，变量x和函数addX，是当前文件example.js私有的，其他文件不可见。
CommonJS规范规定，每个模块内部，module变量代表当前模块。这个变量是一个对象，它的exports属性（即module.exports）是对外的接口
module对象
Node内部提供一个Module构建函数。所有模块都是Module的实例。
function Module(id, parent) {
this.id = id;
this.exports = {};
this.parent = parent;
// ...
}
每个模块内部，都有一个module对象，代表当前模块。它有以下属性。
module.id 模块的识别符，通常是带有绝对路径的模块文件名。
module.filename 模块的文件名，带有绝对路径。
module.loaded 返回一个布尔值，表示模块是否已经完成加载。
module.parent 返回一个对象，表示调用该模块的模块。
module.children 返回一个数组，表示该模块要用到的其他模块。
module.exports 表示模块对外输出的值。
下面是一个示例文件，最后一行输出module变量。
// example.js
const jquery = require('jquery');
exports.$ = jquery;
console.log(module);
执行这个文件，命令行会输出如下信息。
{ id: '.',
exports: { '$': [Function] },
parent: null,
filename: '/path/to/example.js',
loaded: false,
children:
[ { id: '/path/to/node_modules/jquery/dist/jquery.js',
exports: [Function],
parent: [Circular],
filename: '/path/to/node_modules/jquery/dist/jquery.js',
loaded: true,
children: [],
paths: [Object] } ],
paths:
[ '/home/user/deleted/node_modules',
'/home/user/node_modules',
'/home/node_modules',
'/node_modules' ]
}
module.exports属性
module.exports属性表示当前模块对外输出的接口，其他文件加载该模块，实际上就是读取module.exports变量。
exports变量
为了方便，Node为每个模块提供一个exports变量，指向module.exports。这等同在每个模块头部，有一行这样的命令。
let exports = module.exports;
造成的结果是，在对外输出模块接口时，可以向exports对象添加方法。
exports.area = function (r) {
return Math.PI * r * r;
};
exports.circumference = function (r) {
return 2 * Math.PI * r;
};
注意，不能直接将exports变量指向一个值，因为这样等于切断了exports与module.exports的联系
exports = function(x) {console.log(x)};
上面这样的写法是无效的，因为exports不再指向module.exports了。
下面的写法也是无效的。
exports.hello = function() {
return 'hello';
};
module.exports = 'Hello world';
上面代码中，hello函数是无法对外输出的，因为module.exports被重新赋值了。
这意味着，如果一个模块的对外接口，就是一个单一的值，不能使用exports输出，只能使用module.exports输出
建议：如果你觉得，exports与module.exports之间的区别很难分清，一个简单的处理方法，就是放弃使用exports，只使用module.exports
require命令
Node使用CommonJS模块规范，内置的require命令用于加载模块文件。
require命令的基本功能是，读入并执行一个JavaScript文件，然后返回该模块的exports对象。如果没有发现指定模块，会报错。
// example.js
const invisible = function () {
console.log("invisible");
}
exports.message = "hi";
exports.say = function () {
console.log(message);
}
运行下面的命令，可以输出exports对象
const example = require('./example.js');
console.log(example);
// {
// message: "hi",
// say: [Function]
// }
模块的缓存
第一次加载某个模块时，Node会缓存该模块。以后再加载该模块，就直接从缓存取出该模块的module.exports属性。
require('./example.js');
require('./example.js').message = "hello";
require('./example.js').message
上面代码中，连续三次使用require命令，加载同一个模块。第二次加载的时候，为输出的对象添加了一个message属性。但是第三次加载的时候，这个message属性依然存在，这就证明require命令并没有重新加载模块文件，而是输出了缓存。
如果想要多次执行某个模块，可以让该模块输出一个函数，然后每次require这个模块的时候，重新执行一下输出的函数。
所有缓存的模块保存在require.cache之中，如果想删除模块的缓存，可以像下面这样写。
// 删除指定模块的缓存
delete require.cache[moduleName];
// 删除所有模块的缓存
Object.keys(require.cache).forEach(function(key) {
delete require.cache[key];
})
模块的加载机制
CommonJS模块的加载机制是，输入的是被输出的值的拷贝。也就是说，一旦输出一个值，模块内部的变化就影响不到这个值。请看下面这个例子。
// lib.js
let counter = 3;
function incCounter() {
counter++;
}
module.exports = {
counter,
incCounter,
};
上面代码输出内部变量counter和改写这个变量的内部方法incCounter。
let counter = require('./lib').counter;
let incCounter = require('./lib').incCounter;
console.log(counter); // 3
incCounter();
console.log(counter); // 3
上面代码说明，counter输出以后，lib.js模块内部的变化就影响不到counter了。
ES Module语法
ES6 模块的设计思想是尽量的静态化，使得编译时就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量。CommonJS只能在运行时确定模块的依赖关系
模块功能主要由两个命令构成：export和import。export命令用于规定模块的对外接口，import命令用于输入其他模块提供的功能。
export语法
一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量，外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量，就必须使用export关键字输出该变量。下面是一个 JS 文件，里面使用export命令输出变量。
// profile.js
export const firstName = 'Michael';
export const lastName = 'Jackson';
export const year = 1958;
上面代码是profile.js文件，保存了用户信息。ES6 将其视为一个模块，里面用export命令对外部输出了三个变量。
export的写法，除了像上面这样，还有另外一种。
// profile.js
const firstName = 'Michael';
const lastName = 'Jackson';
const year = 1958;
export { firstName, lastName, year };
上面代码在export命令后面，使用大括号指定所要输出的一组变量。它与前一种写法（直接放置在var语句前）是等价的，但是应该优先考虑使用这种写法。因为这样就可以在脚本尾部，一眼看清楚输出了哪些变量。
export命令除了输出变量，还可以输出函数或类（class）。
export function multiply(x, y) {
return x * y;
};
通常情况下，export输出的变量就是本来的名字，但是可以使用as关键字重命名。
function v1() { ... }
function v2() { ... }
export {
v1 as streamV1,
v2 as streamV2,
};
上面代码使用as关键字，重命名了函数v1和v2的对外接口。重命名后，v2可以用不同的名字输出两次。
需要特别注意的是，export命令规定的是对外的接口，必须与模块内部的变量建立一一对应关系。
// 报错
export 1;
// 报错
const m = 1;
export m;
上面两种写法都会报错，因为没有提供对外的接口。第一种写法直接输出 1，第二种写法通过变量m，还是直接输出 1。1只是一个值，不是接口。正确的写法是下面这样。
// 写法一
export const m = 1;
// 写法二
const m = 1;
export {m};
// 写法三
const n = 1;
export {n as m};
上面三种写法都是正确的，规定了对外的接口m。其他脚本可以通过这个接口，取到值1。它们的实质是，在接口名与模块内部变量之间，建立了一一对应的关系。
另外，export语句输出的接口，与其对应的值是动态绑定关系，即通过该接口，可以取到模块内部实时的值
这一点与 CommonJS 规范完全不同。CommonJS通过接口获取的是该值的拷贝
最后，export命令可以出现在模块的任何位置，如果处于块级作用域内，就会报错，下一节的import命令也是如此。这是因为处于条件代码块之中，就没法做静态优化了，违背了 ES6 模块的设计初衷。
function foo() {
export default 'bar' // SyntaxError
}
foo()
import 语法
使用export命令定义了模块的对外接口以后，其他 JS 文件就可以通过import命令加载这个模块。
// main.js
import { firstName, lastName, year } from './profile.js';
function setName(element) {
element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
}
上面代码的import命令，用于加载profile.js文件，并从中输入变量。import命令接受一对大括号，里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名，必须与被导入模块（profile.js）对外接口的名称相同。
如果想为输入的变量重新取一个名字，import命令要使用as关键字，将输入的变量重命名。
import { lastName as surname } from './profile.js';
import命令输入的变量都是只读的，因为它的本质是输入接口。也就是说，不允许在加载模块的脚本里面，改写接口。
mport命令输入的变量都是只读的，因为它的本质是输入接口。也就是说，不允许在加载模块的脚本里面，改写接口。
import {a} from './xxx.js'
a = {}; // Syntax Error : 'a' is read-only;
注意，import命令具有提升效果，会提升到整个模块的头部，首先执行。
foo();
import { foo } from 'my_module';
上面的代码不会报错，因为import的执行早于foo的调用。这种行为的本质是，import命令是编译阶段执行的，在代码运行之前。
由于import是静态执行，所以不能使用表达式和变量，这些只有在运行时才能得到结果的语法结构。
// 报错
import { 'f' + 'oo' } from 'my_module';
// 报错
let module = 'my_module';
import { foo } from module;
// 报错
if (x === 1) {
import { foo } from 'module1';
} else {
import { foo } from 'module2';
}
上面三种写法都会报错，因为它们用到了表达式、变量和if结构。在静态分析阶段，这些语法都是没法得到值的。
目前阶段，通过 Babel 转码，CommonJS 模块的require命令和 ES6 模块的import命令，可以写在同一个模块里面，但是最好不要这样做。因为import在静态解析阶段执行，所以它是一个模块之中最早执行的。下面的代码可能不会得到预期结果。
require('core-js/modules/es6.symbol');
require('core-js/modules/es6.promise');
import React from 'React';
export default 语法
export default 为用户指定默认输出
// export-default.js
export default function () {
console.log('foo');
}
上面代码是一个模块文件export-default.js，它的默认输出是一个函数。
其他模块加载该模块时，import命令可以为该匿名函数指定任意名字。
// import-default.js
import customName from './export-default';
customName(); // 'foo
上面代码的import命令，可以用任意名称指向export-default.js输出的方法，这时就不需要知道原模块输出的函数名。需要注意的是，这时import命令后面，不使用大括号。
export default命令用在非匿名函数前，也是可以的。
// export-default.js
export default function foo() {
console.log('foo');
}
// 或者写成
function foo() {
console.log('foo');
}
export default foo;
export default也可以用来输出类
CommonJs 和ES Module区别总结
- 两者的模块导入导出语法不同：commonjs是module.exports，exports导出，require导入；ES6则是export导出，import导入。
- commonjs是运行时加载模块，ES6是在静态编译期间就确定模块的依赖。
- ES6在编译期间会将所有import提升到顶部，commonjs不会提升require。
- commonjs导出的是一个值拷贝，会对加载结果进行缓存，一旦内部再修改这个值，则不会同步到外部。ES6是导出的一个引用，内部修改可以同步到外部。
- CommonJs 是单个值导出，ES6 Module可以导出多个
- 然后就是commonjs中的一些顶层变量在ES6中不再存在：
arguments
require
module
exports
__filename
如何在Node中使用ES Module？
通过声明 .mjs 后缀的文件或在 package.json 里指定 type 为 module 两种方式使用 ES Modules
使用方式一
{
"name": "esm-project",
"version": "1.0.0",
"main": "index.js",
"type": "module",
...
}
使用方式二
通过指定文件扩展名为 .mjs 与 CommonJS 模块进行区分，这样是不需要在 package.json 中指定 type 为 module。
