一、概述

1. 模块概念：

• 模块（module）体系，将一个大程序（大型的复杂项目）拆分成互相依赖的小文件，再用简单的方法拼装起来。

其他语言都有这项功能，比如 Ruby 的require、Python 的import，甚至就连 CSS 都有@import。

• ES6 之前，社区制定了一些模块加载方案，最主要的有 CommonJS 和 AMD 两种。

浏览器端模块化规范：AMD、CMD

服务器端模块化规范：CommonJS

2. ES6模块Module概念

• ES6 在语言标准的层面上，实现了模块功能，而且实现得相当简单，完全可以取代 CommonJS 和 AMD 规范，成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。
• 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。

3. ES6（静态加载）对比CommonJS（运行时加载）：

• CommonJS 模块就是对象，输入时必须查找对象属性。

// CommonJS模块
let { stat, exists, readfile } = require('fs');

// 等同于
let _fs = require('fs');
let stat = _fs.stat;
let exists = _fs.exists;
let readfile = _fs.readfile;

上面代码的实质是整体加载fs模块（即加载fs的所有方法），生成一个对象（_fs），然后再从这个对象上面读取 3 个方法。这种加载称为“运行时加载”，因为只有运行时才能得到这个对象，导致完全没办法在编译时做“静态优化”。

• ES6 模块不是对象，而是通过export命令显式指定输出的代码，再通过import命令输入。

// ES6模块
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

上面代码的实质是从fs模块加载 3 个方法，其他方法不加载。这种加载称为“编译时加载”或者静态加载，即 ES6 可以在编译时就完成模块加载，效率要比 CommonJS 模块的加载方式高。

4. ES6模块的优势

由于 ES6 模块是编译时加载，使得静态分析成为可能。

• 静态加载优点：

  1. 按需加载，编译阶段完成，效率提升。

  2. 能进一步拓宽 JavaScript 的语法，比如引入宏（macro）和类型检验（type system）这些只能靠静态分析实现的功能。

• 除了静态加载带来的各种好处，ES6 模块还有以下好处。

  1. 不再需要UMD模块格式了，通过各种工具库，服务器和浏览器都会支持 ES6 模块格式。

  2. 将来浏览器的新 API 就能用模块格式提供，不再必须做成全局变量或者navigator对象的属性。

  3. 不再需要对象作为命名空间（比如Math对象），未来这些功能可以通过模块提供。

二、严格模式

ES6 的模块自动采用严格模式，不管你有没有在模块头部加上"use strict";

严格模式主要有以下限制。

• 变量必须声明后再使用
• 函数的参数不能有同名属性，否则报错
• 不能使用with语句
• 不能对只读属性赋值，否则报错
• 不能使用前缀 0 表示八进制数，否则报错
• 不能删除不可删除的属性，否则报错
• 不能删除变量delete prop，会报错，只能删除属性delete global[prop]
• eval不会在它的外层作用域引入变量
• eval和arguments不能被重新赋值
• arguments不会自动反映函数参数的变化
• 不能使用arguments.callee
• 不能使用arguments.caller
• 禁止this指向全局对象
• 不能使用fn.caller和fn.arguments获取函数调用的堆栈
• 增加了保留字（比如protected、static和interface）

其中，尤其需要注意this的限制。ES6 模块之中，顶层的this指向undefined，即不应该在顶层代码使用this。

三、export命令(部分暴露)

• 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。。

  1. 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。

  2. 为了让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。

1. export输出变量的三种写法

• 第一种

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

• 第二种

// profile.js
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export { firstName, lastName, year };

• 第三种

function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
};

2. export输出函数和类

export function multiply(x, y) {  //输出函数
  return x * y;
};

export class Phone(){         //输出类
    constructor(brand,price) { 
        this.brand = brand; 
        this.price = price; 
    }
}

四、import命令（部分加载）

• 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;
}

1. 上面代码的import命令，用于加载profile.js文件，并从中输入变量。
2. 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。
3. 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。

4.1 引入方法重命名

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';

4.2 import几个注意点

• 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。
• import后面的from指定模块文件的位置，可以是相对路径，也可以是绝对路径。如果不带有路径，只是一个模块名，那么必须有配置文件，告诉 JavaScript 引擎该模块的位置。
• import命令具有提升效果，会提升到整个模块的头部，首先执行。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。
• 多次重复执行同一句import语句，那么只会执行一次，而不会执行多次。
• import语句会执行所加载的模块，因此可以有下面的写法：import 'lodash';

五、export default 命令 （全部暴露）

• 在一个文件或模块中，export、import 可以有多个，export default 仅有一个。
• export default 中的 default 是对应的导出接口变量。
• 通过 export 方式导出，在导入时要加{ }，export default 则不需要。
• export default 向外暴露的成员，可以使用任意变量来接收。

var a = "My name is Tom!";
export default a; // 仅有一个
// error，default 已经是对应的导出变量，不能跟着变量声明语句  export default var c = "error"; 
 
import b from "./xxx.js"; // 不需要加{}， 使用任意变量接收

六、 import * from ''（整体加载）

除了指定加载某个输出值，还可以使用整体加载，即用星号（*）指定一个对象，所有输出值都加载在这个对象上面。

//下面是一个circle.js文件，它输出两个方法area和circumference。
export function area(radius) {
  return Math.PI * radius * radius;
}

export function circumference(radius) {
  return 2 * Math.PI * radius;
}

//下面是一个main.js文件
//第一种逐条加载方式
import { area, circumference } from './circle';

console.log('圆面积：' + area(4));
console.log('圆周长：' + circumference(14));

//第二种整体加载方式
import * as circle from './circle';

console.log('圆面积：' + circle.area(4));
console.log('圆周长：' + circle.circumference(14));

注意：引入的模块方法是静态分析的，不允许重写（是从别的模块里拿过来用的）

七、export和import的复合写法（转发）

如果在一个模块之中，先输入后输出同一个模块，import语句可以与export语句写在一起。

export { foo, bar } from 'my_module';

// 可以简单理解为
import { foo, bar } from 'my_module';
export { foo, bar };

上面代码中，export和import语句可以结合在一起，写成一行。但需要注意的是，写成一行以后，foo和bar实际上并没有被导入当前模块，只是相当于对外转发了这两个接口，导致当前模块不能直接使用foo和bar。

7.1 输出接口重命名

1. 模块的接口改名和整体输出，也可以采用这种写法。

// 接口改名
export { foo as myFoo } from 'my_module';

// 整体输出
export * from 'my_module';

2. 默认接口的写法如下。

export { default } from 'foo';

3. 具名接口改为默认接口的写法如下。

export { es6 as default } from './someModule';

// 等同于
import { es6 } from './someModule';
export default es6;

4. 同样地，默认接口也可以改名为具名接口。

export { default as es6 } from './someModule';

5. ES2020 之前，有一种import语句，没有对应的复合写法。

import * as someIdentifier from "someModule";

6. ES2020补上了这个写法。

export * as ns from "mod";

// 等同于
import * as ns from "mod";
export {ns};

八、模块的继承

• 模块之间也可以继承。

假设有一个circleplus模块，继承了circle模块。

// circle.js
export function area(radius) {
  return Math.PI * radius * radius;
}

export function circumference(radius) {
  return 2 * Math.PI * radius;
}
export default function add(){} //父模块的默认方法，会在全部继承时被忽略

// circleplus.js

export * from 'circle';  //继承circle父模块的所有属性和方法
export var e = 2.71828182846;  //子模块新增的e变量
export default function(x) {   //子模块的默认方法
  return Math.exp(x);
}


export { area as circleArea } from 'circle';
//也可以只继承父模块`circle`的部分属性或方法，改名后再输出。
//上面代码表示，只输出`circle`父模块的`area`方法，且将其改名为`circleArea`。

上面代码中的export *，表示再输出circle模块的所有属性和方法。注意，export *命令会忽略circle模块的default方法。然后，上面代码又输出了自定义的e变量和默认方法。

8.1 继承模块的加载

// main.js

import * as math from 'circleplus'; //加载 子模块circleplus 的所有属性和方法，重命名为math
import exp from 'circleplus';  //将 子模块circleplus 的默认方法加载为exp方法。
console.log(exp(math.e));

上面代码中的import exp表示，将circleplus模块的默认方法加载为exp方法。

九、跨模块常量(全局常量)

const声明的常量只在当前代码块有效。如果想设置跨模块的常量（即跨多个文件），或者说一个值要被多个模块共享，可以采用下面的写法。

// constants.js 模块
export const A = 1;
export const B = 3;
export const C = 4;

// test1.js 模块
import * as constants from './constants';
console.log(constants.A); // 1
console.log(constants.B); // 3

// test2.js 模块
import {A, B} from './constants';
console.log(A); // 1
console.log(B); // 3

如果要使用的常量非常多，可以建一个专门的constants目录，将各种常量写在不同的文件里面，保存在该目录下。

// constants/db.js
export const db = {
  url: 'http://my.couchdbserver.local:5984',
  admin_username: 'admin',
  admin_password: 'admin password'
};

// constants/user.js
export const users = ['root', 'admin', 'staff', 'ceo', 'chief', 'moderator'];

然后，将这些文件输出的常量，合并在index.js里面。

// constants/index.js
export {db} from './db';
export {users} from './users';

使用的时候，直接加载index.js就可以了。

// script.js
import {db, users} from './constants/index';

十、import（）动态加载模块

ES2020提案 引入import()函数，支持动态加载模块。

import(specifier)

上面代码中，import函数的参数specifier，指定所要加载的模块的位置。import命令能够接受什么参数，import()函数就能接受什么参数，两者区别主要是后者为动态加载。

import()返回一个 Promise 对象。

//例子
const main = document.querySelector('main');

import(`./section-modules/${someVariable}.js`)
  .then(module => {
    module.loadPageInto(main);
  })
  .catch(err => {
    main.textContent = err.message;
  });

• import()函数可以用在任何地方，不仅仅是模块，非模块的脚本也可以使用。
• 它是运行时执行，也就是说，什么时候运行到这一句，就会加载指定的模块。
• 另外，import()函数与所加载的模块没有静态连接关系，这点也是与import语句不相同。
• import()类似于 Node 的require方法，区别主要是前者是异步加载，后者是同步加载。

适用场合

下面是import()的一些适用场合。

（1）按需加载。

import()可以在需要的时候，再加载某个模块。

button.addEventListener('click', event => {
  import('./dialogBox.js')
  .then(dialogBox => {
    dialogBox.open();
  })
  .catch(error => {
    /* Error handling */
  })
});

上面代码中，import()方法放在click事件的监听函数之中，只有用户点击了按钮，才会加载这个模块。

（2）条件加载

import()可以放在if代码块，根据不同的情况，加载不同的模块。

if (condition) {
  import('moduleA').then(...);
} else {
  import('moduleB').then(...);
}

上面代码中，如果满足条件，就加载模块 A，否则加载模块 B。

（3）动态的模块路径

import()允许模块路径动态生成。

import(f())
.then(...);

上面代码中，根据函数f的返回结果，加载不同的模块。