通常,“循环加载”表示存在强耦合,如果处理不好,还可能导致递归加载,使得程序无法执行,因此应该避免出现。
但是实际上,这是很难避免的,尤其是依赖关系复杂的大项目,很容易出现a依赖b,b依赖c,c又依赖a这样的情况。这意味着,模块加载机制必须考虑“循环加载”的情况。
对于 JavaScript 语言来说,目前最常见的两种模块格式 CommonJS 和 ES6,处理“循环加载”的方法是不一样的,返回的结果也不一样。
介绍 ES6 如何处理“循环加载”之前,先介绍目前最流行的 CommonJS 模块格式的加载原理。
CommonJS 的一个模块,就是一个脚本文件。require命令第一次加载该脚本,就会执行整个脚本,然后在内存生成一个对象。
上面代码就是 Node 内部加载模块后生成的一个对象。该对象的id属性是模块名,exports属性是模块输出的各个接口,loaded属性是一个布尔值,表示该模块的脚本是否执行完毕。其他还有很多属性,这里都省略了。
以后需要用到这个模块的时候,就会到exports属性上面取值。即使再次执行require命令,也不会再次执行该模块,而是到缓存之中取值。也就是说,CommonJS 模块无论加载多少次,都只会在第一次加载时运行一次,以后再加载,就返回第一次运行的结果,除非手动清除系统缓存。
CommonJS 模块的重要特性是加载时执行,即脚本代码在require的时候,就会全部执行。一旦出现某个模块被"循环加载",就只输出已经执行的部分,还未执行的部分不会输出。
让我们来看,Node 官方文档 里面的例子。脚本文件a.js代码如下。
上面代码之中,a.js脚本先输出一个done变量,然后加载另一个脚本文件b.js。注意,此时a.js代码就停在这里,等待b.js执行完毕,再往下执行。
再看b.js的代码。
上面代码之中,b.js执行到第二行,就会去加载a.js,这时,就发生了“循环加载”。系统会去a.js模块对应对象的exports属性取值,可是因为a.js还没有执行完,从exports属性只能取回已经执行的部分,而不是最后的值。
a.js已经执行的部分,只有一行。
因此,对于b.js来说,它从a.js只输入一个变量done,值为false。
然后,b.js接着往下执行,等到全部执行完毕,再把执行权交还给a.js。于是,a.js接着往下执行,直到执行完毕。我们写一个脚本main.js,验证这个过程。
执行main.js,运行结果如下。
上面的代码证明了两件事。一是,在b.js之中,a.js没有执行完毕,只执行了第一行。二是,main.js执行到第二行时,不会再次执行b.js,而是输出缓存的b.js的执行结果,即它的第四行。
总之,CommonJS 输入的是被输出值的拷贝,不是引用。
另外,由于 CommonJS 模块遇到循环加载时,返回的是当前已经执行的部分的值,而不是代码全部执行后的值,两者可能会有差异。所以,输入变量的时候,必须非常小心。
上面代码中,如果发生循环加载,require('a').foo的值很可能后面会被改写,改用require('a')会更保险一点。
ES6 处理“循环加载”与 CommonJS 有本质的不同。ES6 模块是动态引用,如果使用import从一个模块加载变量(即import foo from 'foo'),那些变量不会被缓存,而是成为一个指向被加载模块的引用,需要开发者自己保证,真正取值的时候能够取到值。
请看下面这个例子。
上面代码中,a.mjs加载b.mjs,b.mjs又加载a.mjs,构成循环加载。执行a.mjs,结果如下。
上面代码中,执行a.mjs以后会报错,foo变量未定义,这是为什么?
让我们一行行来看,ES6 循环加载是怎么处理的。首先,执行a.mjs以后,引擎发现它加载了b.mjs,因此会优先执行b.mjs,然后再执行a.mjs。接着,执行b.mjs的时候,已知它从a.mjs输入了foo接口,这时不会去执行a.mjs,而是认为这个接口已经存在了,继续往下执行。执行到第三行console.log(foo)的时候,才发现这个接口根本没定义,因此报错。
解决这个问题的方法,就是让b.mjs运行的时候,foo已经有定义了。这可以通过将foo写成函数来解决。
这时再执行a.mjs就可以得到预期结果。
这是因为函数具有提升作用,在执行import {bar} from './b'时,函数foo就已经有定义了,所以b.mjs加载的时候不会报错。这也意味着,如果把函数foo改写成函数表达式,也会报错。
上面代码的第四行,改成了函数表达式,就不具有提升作用,执行就会报错。
我们再来看 ES6 模块加载器SystemJS给出的一个例子。
上面代码中,even.js里面的函数even有一个参数n,只要不等于 0,就会减去 1,传入加载的odd()。odd.js也会做类似操作。
运行上面这段代码,结果如下。
上面代码中,参数n从 10 变为 0 的过程中,even()一共会执行 6 次,所以变量counter等于 6。第二次调用even()时,参数n从 20 变为 0,even()一共会执行 11 次,加上前面的 6 次,所以变量counter等于 17。
这个例子要是改写成 CommonJS,就根本无法执行,会报错。
上面代码中,even.js加载odd.js,而odd.js又去加载even.js,形成“循环加载”。这时,执行引擎就会输出even.js已经执行的部分(不存在任何结果),所以在odd.js之中,变量even等于undefined,等到后面调用even(n - 1)就会报错。
Node.js 的异步机制由事件和回调函数实现,一开始接触可能会感觉违反常规,但习惯以后就会发现还是很简单的。然而这之中其实暗藏了不少陷阱,一个很容易遇到的问题就是循环中的回调函数,初学者经常容易陷入这个圈套。让我们从一个例子开始说明这个问题。
var fs = require('fs')
var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt']
for (var i = 0i <files.lengthi++) {
fs.readFile(files[i], 'utf-8', function (err, contents) {
console.log(files[i] + ': ' + contents)
})
}
这段代码的功能很直观,就是依次读取文件 a.txt、b.txt 、c.txt ,并输出文件名和内容。假设这三个文件的内容分别是 AAA 、BBB 和 CCC,那么我们期望的输出结果就是:
a.txt: AAA
b.txt: BBB
c.txt: CCC
可是我们运行这段代码的结果是怎样的呢?竟然是这样的结果:
undefined: AAA
undefined: BBB
undefined: CCC
这个结果说明文件内容正确输出了,而文件名却不对,也就意味着,contents 的结果是正确的,但 files[i] 的值是 undefined。这怎么可能呢,文件名不正确却能读取文件内容?既然难以直观地理解,我们就把 files[i] 分解并打印出来看看,在读取文件的回调函数中分别输出 files、i 和 files[i] 。
var fs = require('fs')
var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt']
for (var i = 0i <files.lengthi++) {
fs.readFile(files[i], 'utf-8', function (err, contents) {
console.log(files)
console.log(i)
console.log(files[i])
})
}
运行修改后的代码,结果如下:
[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]
3
undefined
[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]
3
undefined
[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]
3
undefined
看到这里是不是有点启发了呢?三次输出的 i 的值都是 3 ,超出了 files 数组的下标范围,因此 files[i] 的值就是 undefined 了。这种情况通常会在 for 循环结束时发生,例如 for (var i = 0i <files.lengthi++),退出循环时 i 的值就files.length 的值。既然 i 的值是 3 ,那么说明了事实上 fs.readFile 的回调函数中访问到的 i 值都是循环退出以后的,因此不能分辨。而 files[i] 作为 fs.readFile 的第一个参数在循环中就传递了,所以文件可以被定位到,而且可以显示出文件的内容。
现在问题就明朗了:原因是3 次读取文件的回调函数事实上是同一个实例,其中引用到的 i 值是上面循环执行结束后的值,因此不能分辨。如何解决这个问题呢?我们可以利用
JavaScript 函数式编程的特性,手动建立一个闭包:
//forloopclosure.js
var fs = require('fs')
var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt']
for (var i = 0i <files.lengthi++) {
(function (i) {
fs.readFile(files[i], 'utf-8', function (err, contents) {
console.log(files[i] + ': ' + contents)
})
})(i)
}
上面代码在 for 循环体中建立了一个匿名函数,将循环迭代变量 i 作为函数的参数传递并调用。由于运行时闭包的存在,该匿名函数中定义的变量(包括参数表)在它内部的函数(fs.readFile 的回调函数)执行完毕之前都不会释放,因此我们在其中访问到的 i 就分别是不同的闭包实例,这个实例是在循环体执行的过程中创建的,保留了不同的值。
补充:闭包的写法,无法保证按数组存放文件顺序读取文件内容,相当多个文件读取操作并行进行,根据文件大小决定读取的快慢;而forEach是可以的保证顺序读取
事实上以上这种写法并不常见,因为它降低了程序的可读性,故不推荐使用。大多数情况下我们可以用数组的 forEach 方法解决这个问题:
//callbackforeach.js
var fs = require('fs')
var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt']
files.forEach(function (filename) {
fs.readFile(filename, 'utf-8', function (err, contents) {
console.log(filename + ': ' + contents)
})
})
Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。 Node.js 使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型。
Node 是一个让 JavaScript 运行在服务端的开发平台,它让 JavaScript 成为与PHP、Python、Perl、Ruby 等服务端语言平起平坐的脚本语言。发布于2009年5月,由Ryan Dahl开发,实质是对Chrome V8引擎进行了封装。
Node对一些特殊用例进行优化,提供替代的API,使得V8在非浏览器环境下运行得更好。V8引擎执行Javascript的速度非常快,性能非常好。Node是一个基于Chrome JavaScript运行时建立的平台, 用于方便地搭建响应速度快、易于扩展的网络应用。Node 使用事件驱动, 非阻塞I/O 模型而得以轻量和高效,非常适合在分布式设备上运行数据密集型的实时应用。
扩展资料:
Node采用一系列“非阻塞”库来支持事件循环的方式。本质上就是为文件系统、数据库之类的资源提供接口。向文件系统发送一个请求时,无需等待硬盘(寻址并检索文件),硬盘准备好的时候非阻塞接口会通知Node。
该模型以可扩展的方式简化了对慢资源的访问, 直观,易懂。尤其是对于熟悉onmouseover、onclick等DOM事件的用户,更有一种似曾相识的感觉。