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聊聊Node两种模块规范:CJS 与 ESM,有什么不同点?

本篇文章给大家带大家了解一下Node的两种模块规范(难以相容的 CJS 与 ESM),介绍一下CJS 和 ESM 的不同点,怎么实现 CJS、ESM 混写,希望对大家有所帮助!

聊聊Node两种模块规范:CJS 与 ESM,有什么不同点?

13.2.0 版本开始,Nodejs 在保留了 CommonJS(CJS)语法的前提下,新增了对 ES Modules(ESM)语法的支持。

天下苦 CJS 久已,Node 逐渐拥抱新标准的规划当然值得称赞,我们也会展望未来 Node 不再需要借助工具,就能打破两种模块化语法的壁垒……

但实际上,一切没有想象中的那么美好。

一、并不完美的 ESM 支持

1.1 在 Node 中使用 ESM

Node 默认只支持 CJS 语法,这意味着你书写了一个 ESM 语法的 js 文件,将无法被执行。

如果想在 Node 中使用 ESM 语法,有两种可行方式:

  • ⑴ 在 package.json 中新增 "type": "module" 配置项。
  • ⑵ 将希望使用 ESM 的文件改为 .mjs 后缀。

对于第一种方式,Node 会将和 package.json 文件同路径下的模块,全部当作 ESM 来解析。

第二种方式不需要修改 package.json,Node 会自动地把全部 xxx.mjs 文件都作为 ESM 来解析。

同理,如果在 package.json 文件中设置 "type": "commonjs",则表示该路径下模块以 CJS 形式来解析。 如果文件后缀名为 .cjs,Node 会自动地将其作为 CJS 模块来解析(即使在 package.json 中配置为 ESM 模式)。

我们可以通过上述修改 package.json 的方式,来让全部模块都以 ESM 形式执行,然后项目上的模块都统一使用 ESM 语法来书写。

如果存在较多陈旧的 CJS 模块懒得修改,也没关系,把它们全部挪到一个文件夹,在该文件夹路径下新增一个内容为 {"type": "commonjs"}package.json 即可。

Node 在解析某个被引用的模块时(无论它是被 import 还是被 require),会根据被引用模块的后缀名,或对应的 package.json 配置去解析该模块。

1.2 ESM 引用 CJS 模块的问题

ESM 基本可以顺利地 import CJS 模块,但对于具名的 exports(Named exports,即被整体赋值的 module.exports),只能以 default export 的形式引入:

/** @file cjs/a.js **/ // named exports module.exports = {     foo: () => {         console.log("It's a foo function...")     } }   /** @file index_err.js **/ import { foo } from './cjs/a.js';   // SyntaxError: Named export 'foo' not found. The requested module './cjs/a.js' is a CommonJS module, which may not support all module.exports as named exports. foo();   /** @file index_err.js **/ import pkg from './cjs/a.js';  // 以 default export 的形式引入 pkg.foo();  // 正常执行

到 Github 获取示例代码(test1):

https://github.com/VaJoy/BlogDemo3/tree/main/220220/test1

具体原因我们会在后续提及。

1.3 CJS 引用 ESM 模块的问题

假设你在开发一个供别人使用的开源项目,且使用 ESM 的形式导出模块,那么问题来了 —— 目前 CJS 的 require 函数无法直接引入 ESM 包,会报错:

let { foo } = require('./esm/b.js');               ^  Error [ERR_REQUIRE_ESM]: require() of ES Module BlogDemo3220220test2esmb.js from BlogDemo3220220test2require.js not supported. Instead change the require of b.js in BlogDemo3220220test2require.js to a dynamic import() which is available in all CommonJS modules.     at Object.<anonymous> (BlogDemo3220220test2require.js:4:15) {   code: 'ERR_REQUIRE_ESM' }

按照上述错误陈述,我们不能并使用 require 引入 ES 模块(原因会在后续提及),应当改为使用 CJS 模块内置的动态 import 方法:

import('./esm/b.js').then(({ foo }) => {     foo(); });  // or  (async () => {      const { foo } = await import('./esm/b.js');  })();

到 Github 获取示例代码(test2):

https://github.com/VaJoy/BlogDemo3/tree/main/220220/test2

查阅 dynamic import 文档

https://v8.dev/features/dynamic-import#dynamic

开源项目当然不能强制要求用户改用这种形式来引入,所以又得借助 rollup 之类的工具将项目编译为 CJS 模块……


由上可见目前 Node.js 对 ESM 语法的支持是有限制的,如果不借助工具处理,这些限制可能会很糟心。

对于想入门前端的新手来说,这些麻烦的规则和限制也会让人困惑。

截至我落笔书写本文时, Node.js LTS 版本为 16.14.0,距离开始支持 ESM 的 13.2.0 版本已过去了两年多的时间。

那么为何 Node.js 到现在还无法打通 CJS 和 ESM?

答案并非 Node.js 敌视 ESM 标准从而迟迟不做优化,而是因为 —— CJS 和 ESM,二者真是太不一样了。

二、CJS 和 ESM 的不同点

2.1 不同的加载逻辑

在 CJS 模块中,require() 是一个同步接口,它会直接从磁盘(或网络)读取依赖模块并立即执行对应的脚本。

ESM 标准的模块加载器则完全不同,它读取到脚本后不会直接执行,而是会先进入编译阶段进行模块解析,检查模块上调用了 importexport 的地方,并顺腾摸瓜把依赖模块一个个异步、并行地下载下来。

在此阶段 ESM 加载器不会执行任何依赖模块代码,只会进行语法检错、确定模块的依赖关系、确定模块输入和输出的变量。

最后 ESM 会进入执行阶段,按顺序执行各模块脚本。

所以我们常常会说,CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口

在上方 1.2 小节,我们曾提及到 ESM 中无法通过指定依赖模块属性的形式引入 CJS named exports:

/** @file cjs/a.js **/ // named exports module.exports = {     foo: () => {         console.log("It's a foo function...")     } }  /** @file index_err.js **/ import { foo } from './cjs/a.js';   // SyntaxError: Named export 'foo' not found. The requested module './cjs/a.js' is a CommonJS module, which may not support all module.exports as named exports. foo();

这是因为 ESM 获取所指定的依赖模块属性(花括号内部的属性),是需要在编译阶段进行静态分析的,而 CJS 的脚本要在执行阶段才能计算出它们的 named exports 的值,会导致 ESM 在编译阶段无法进行分析。

2.2 不同的模式

ESM 默认使用了严格模式(use strict),因此在 ES 模块中的 this 不再指向全局对象(而是 undefined),且变量在声明前无法使用。

这也是为何在浏览器中,<script> 标签如要启用原生引入 ES 模块能力,必须加上 type="module" 告知浏览器应当把它和常规 JS 区分开来处理。

查看 ESM 严格模式的

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