Node.js 模块系统演进：从 CommonJS 到 ES 模块

Node.js 的模块系统是其核心部分之一。随着 JavaScript 发展，模块系统的演进也带来了更灵活的开发模式。本文将深入解析 CommonJS 和 ES 模块的区别，以及如何在 Node.js 中使用这两种不同的模块。

CommonJS：老牌模块系统

CommonJS 是最早为服务器端编程设计的一套模块加载规范，Node.js 即是基于此标准发展起来的。在 CommonJS 规范下，每个文件默认都是一个独立的模块。通过 require() 和 module.exports 可以实现不同模块间的导入导出。

代码示例

假设有一个 math.js 文件：

exports.add = function(a, b) {
    return a + b;
};

在其他文件中可以这样引用它：

const math = require('./math');
console.log(math.add(1, 2)); // 输出3

CommonJS 的优点在于其同步加载机制，这使得编写脚本更为直观。然而，这种设计也限制了异步和动态导入的能力。

ES 模块：现代标准

随着 ECMAScript 标准的推进，ES 模块（ESM）逐渐成为一种跨平台的标准模块系统。与 CommonJS 不同的是，ES 模块支持动态导入（import()）和静态导入导出语法。这意味着在编译时就能确定依赖关系。

静态导入导出

一个 math.js 文件可以这样定义：

export function add(a, b) {
    return a + b;
}

然后在其他文件中使用：

import {add} from './math';
console.log(add(1, 2)); // 输出3

动态导入

动态导入允许按需加载模块，这使得代码更加灵活高效。

import('./math').then(math => {
    console.log(math.add(1, 2)); // 输出3
});

Node.js 中使用 ES 模块

要在 Node.js 环境中使用 ES 模块，需要确保文件扩展名为 .mjs 或者在 package.json 文件中设置 "type": "module"。此外，在命令行启动时也可以通过 --experimental-modules 标志来启用。

示例

创建一个文件 example.mjs：

import {add} from './math';
console.log(add(1, 2)); // 输出3

在 package.json 中设置模块类型为 ES 模块：

{
    "type": "module"
}

或者，直接通过命令行启动时指定标志：

node --experimental-modules example.mjs

总结

选择 CommonJS 还是 ES 模块取决于项目需求。CommonJS 更适用于那些需要同步处理的场景，而 ES 模块则为异步、按需加载提供了强大支持。

通过理解这两种模块系统的特性，开发者可以根据实际情况灵活选用最佳方案。随着 Node.js 社区逐渐向 ES 模块过渡，了解和掌握这些新标准将有助于开发更现代且高效的应用程序。

---

参考资料：

• Node.js 官方文档
• MDN Web Docs - ECMAScript modules

以上内容涵盖了从新手到高手需要掌握的知识点，希望能够帮助开发者更好地理解和使用 Node.js 中的模块系统。