在 node 环境中,中何有两个内置的引入全局变量无需引入即可直接使用,并且无处不见,个模它们构成了 nodejs 的块及模块体系: module 与 require。以下是其细一个简单的示例
const fs = require(fs) const add = (x, y) => x + y module.exports = add虽然它们在平常使用中仅仅是引入与导出模块,但稍稍深入,中何便可见乾坤之大。引入在业界可用它们做一些比较 trick 的个模事情,虽然我不大建议使用这些黑科技,块及但稍微了解还是其细很有必要。
如何在不重启应用时热加载模块?中何如 require 一个 json 文件时会产生缓存,但是引入重写文件时如何 watch 如何通过不侵入代码进行打印日志 循环引用会产生什么问题?module wrapper
当我们使用 node 中写一个模块时,实际上该模块被一个函数包裹,个模如下所示:
(function(exports,块及 require, module, __filename, __dirname) { // 所有的模块代码都被包裹在这个函数中 const fs = require(fs) const add = (x, y) => x + y module.exports = add });因此在一个模块中自动会注入以下变量:
exports require module __filename __dirnamemodule
调试最好的办法就是打印,我们想知道 module 是其细何方神圣,那就把它打印出来!
const fs = require(fs) const add = (x, y) => x + y module.exports = add console.log(module)

koa module
module.exports 与 exports
❝ `module.exports` 与 `exports` 有什么关系?[1] ❞
从以下源码中可以看到 module wrapper 的调用方 module._compile 是如何注入内置变量的,因此根据源码很容易理解一个模块中的变量:
exports: 实际上是 module.exports 的引用 require: 大多情况下是 Module.prototype.require module __filename __dirname: path.dirname(__filename) // <node_internals>/internal/modules/cjs/loader.js:1138 Module.prototype._compile = function(content, filename) { // ... const dirname = path.dirname(filename); const require = makeRequireFunction(this, redirects); let result; // 从中可以看出:exports = module.exports const exports = this.exports; const thisValue = exports; const module = this; if (requireDepth === 0) statCache = new Map(); if (inspectorWrapper) { result = inspectorWrapper(compiledWrapper, thisValue, exports, require, module, filename, dirname); } else { result = compiledWrapper.call(thisValue, exports, require, module, filename, dirname); } // ... }require
通过 node 的 REPL 控制台,或者在 VSCode 中输出 require 进行调试,可以发现 require 是一个极其复杂的对象

require
从以上 module wrapper 的源码中也可以看出 require 由 makeRequireFunction 函数生成,如下
// <node_internals>/internal/modules/cjs/helpers.js:33 function makeRequireFunction(mod, redirects) { const Module = mod.constructor; let require; if (redirects) { // ... } else { // require 实际上是 Module.prototype.require require = function require(path) { return mod.require(path); }; } function resolve(request, options) { // ... } require.resolve = resolve; function paths(request) { validateString(request, request); return Module._resolveLookupPaths(request, mod); } resolve.paths = paths; require.main = process.mainModule; // Enable support to add extra extension types. require.extensions = Module._extensions; require.cache = Module._cache; return require; }❝ 关于 require 更详细的信息可以去参考官方文档: Node API: require[2] ❞
require(id)
require 函数被用作引入一个模块,也是平常最常见最常用到的函数
// <node_internals>/internal/modules/cjs/loader.js:1019 Module.prototype.require = function(id) { validateString(id, id); if (id === ) { throw new ERR_INVALID_ARG_VALUE(id, id, must be a non-empty string); } requireDepth++; try { return Module._load(id, this, /* isMain */ false); } finally { requireDepth--; } }而 require 引入一个模块时,实际上通过 Module._load 载入,大致的总结如下:
如果 Module._cache 命中模块缓存,则直接取出 module.exports,加载结束 如果是 NativeModule,则 loadNativeModule 加载模块,如 fs、http、path 等模块,亿华云计算加载结束 否则,使用 Module.load 加载模块,当然这个步骤也很长,下一章节再细讲 // <node_internals>/internal/modules/cjs/loader.js:879 Module._load = function(request, parent, isMain) { let relResolveCacheIdentifier; if (parent) { // ... } const filename = Module._resolveFilename(request, parent, isMain); const cachedModule = Module._cache[filename]; // 如果命中缓存,直接取缓存 if (cachedModule !== undefined) { updateChildren(parent, cachedModule, true); return cachedModule.exports; } // 如果是 NativeModule,加载它 const mod = loadNativeModule(filename, request); if (mod && mod.canBeRequiredByUsers) return mod.exports; // Dont call updateChildren(), Module constructor already does. const module = new Module(filename, parent); if (isMain) { process.mainModule = module; module.id = .; } Module._cache[filename] = module; if (parent !== undefined) { // ... } let threw = true; try { if (enableSourceMaps) { try { // 如果不是 NativeModule,加载它 module.load(filename); } catch (err) { rekeySourceMap(Module._cache[filename], err); throw err; /* node-do-not-add-exception-line */ } } else { module.load(filename); } threw = false; } finally { // ... } return module.exports; };require.cache
「当代码执行 require(lib) 时,会执行 lib 模块中的内容,并作为一份缓存,下次引用时不再执行模块中内容」。
这里的缓存指的就是 require.cache,也就是上一段指的 Module._cache
// <node_internals>/internal/modules/cjs/loader.js:899 require.cache = Module._cache;这里有个小测试:
❝ 有两个文件: index.js 与 utils.js。utils.js 中有一个打印操作,当 index.js 引用 utils.js 多次时,utils.js 中的打印操作会执行几次。代码示例如下 ❞
「index.js」
// index.js // 此处引用两次 require(./utils) require(./utils)「utils.js」
// utils.js console.log(被执行了一次)「答案是只执行了一次」,因此 require.cache,在 index.js 末尾打印 require,此时会发现一个模块缓存
// index.js require(./utils) require(./utils) console.log(require)
那回到本章刚开始的问题:
❝ 如何不重启应用热加载模块呢? ❞
答:「删掉 Module._cache」,但同时会引发问题,如这种 一行 delete require.cache 引发的内存泄漏血案[3]
所以说嘛,高防服务器这种黑魔法大幅修改核心代码的东西开发环境玩一玩就可以了,千万不要跑到生产环境中去,毕竟黑魔法是不可控的。
总结
模块中执行时会被 module wrapper 包裹,并注入全局变量 require 及 module 等 module.exports 与 exports 的关系实际上是 exports = module.exports require 实际上是 module.require require.cache 会保证模块不会被执行多次 不要使用 delete require.cache 这种黑魔法(责任编辑:应用开发)