前端模块化

前端模块化开发的价值

随着互联网的飞速发展,前端开发越来越复杂。本文将从实际项目中遇到的问题出发,讲述模块化能解决哪些问题,以及如何使用 Sea.js 进行前端的模块化开发。

恼人的命名冲突

我们从一个简单的习惯出发。我做项目时,常常会将一些通用的、底层的功能抽象出来,独立成一个个函数,比如   function each(arr) { // 实现代码 } function log(str) { // 实现代码 }   并像模像样地把这些函数统一放在 util.js 里。需要用到时,引入该文件就行。这一切工作得很好,同事也很感激我提供了这么便利的工具包。 直到团队越来越大,开始有人抱怨。
小杨:我想定义一个 each 方法遍历对象,但页头的 util.js 里已经定义了一个,我的只能叫 eachObject 了,好无奈。 小高:我自定义了一个 log 方法,为什么小明写的代码就出问题了呢?谁来帮帮我。
抱怨越来越多。团队经过一番激烈的讨论,决定参照 Java 的方式,引入命名空间来解决。于是 util.js 里的代码变成了   var org = {}; org.CoolSite = {}; org.CoolSite.Utils = {}; org.CoolSite.Utils.each = function (arr) { // 实现代码 }; org.CoolSite.Utils.log = function (str) { // 实现代码 };   不要认为上面的代码是为了写这篇文章而故意捏造的。将命名空间的概念在前端中发扬光大,首推 Yahoo! 的 YUI2 项目。下面是一段真实代码,来自 Yahoo! 的一个开源项目。
if (org.cometd.Utils.isString(response)) {
 return org.cometd.JSON.fromJSON(response);
}
if (org.cometd.Utils.isArray(response)) {
 return response;
}
通过命名空间,的确能极大缓解冲突。但每每看到上面的代码,都忍不住充满同情。为了调用一个简单的方法,需要记住如此长的命名空间,这增加了记忆负担,同时剥夺了不少编码的乐趣。 作为前端业界的标杆,YUI 团队下定决心解决这一问题。在 YUI3 项目中,引入了一种新的命名空间机制。
YUI().use('node', function (Y) {
 // Node 模块已加载好
 // 下面可以通过 Y 来调用
 var foo = Y.one('#foo');
});
YUI3 通过沙箱机制,很好的解决了命名空间过长的问题。然而,也带来了新问题。
YUI().use('a', 'b', function (Y) {
 Y.foo();
 // foo 方法究竟是模块 a 还是 b 提供的?
 // 如果模块 a 和 b 都提供 foo 方法,如何避免冲突?
});
看似简单的命名冲突,实际解决起来并不简单。如何更优雅地解决?我们按下暂且不表,先来看另一个常见问题。

烦琐的文件依赖

继续上面的故事。基于 util.js,我开始开发 UI 层通用组件,这样项目组同事就不用重复造轮子了。 其中有一个最被大家喜欢的组件是 dialog.js,使用方式很简单。
<script src="util.js"></script>
<script src="dialog.js"></script>
<script>
 org.CoolSite.Dialog.init({ /* 传入配置 */ });
</script>
可是无论我怎么写文档,以及多么郑重地发邮件宣告,时不时总会有同事来询问为什么 dialog.js 有问题。通过一番排查,发现导致错误的原因经常是
<script src="dialog.js"></script>
<script>
 org.CoolSite.Dialog.init({ /* 传入配置 */ });
</script>
在 dialog.js 前没有引入 util.js,因此 dialog.js 无法正常工作。同样不要以为我上面的故事是虚构的,在我待过的公司里,至今依旧有类似的脚本报错,特别是在各种快速制作的营销页面中。 上面的文件依赖还在可控范围内。当项目越来越复杂,众多文件之间的依赖经常会让人抓狂。下面这些问题,我相信每天都在真实地发生着。
  1. 通用组更新了前端基础类库,却很难推动全站升级。
  2. 业务组想用某个新的通用组件,但发现无法简单通过几行代码搞定。
  3. 一个老产品要上新功能,最后评估只能基于老的类库继续开发。
  4. 公司整合业务,某两个产品线要合并。结果发现前端代码冲突。
  5. ……
以上很多问题都是因为文件依赖没有很好的管理起来。在前端页面里,大部分脚本的依赖目前依旧是通过人肉的方式保证。当团队比较小时,这不会有什么问题。当团队越来越大,公司业务越来越复杂后,依赖问题如果不解决,就会成为大问题。 文件的依赖,目前在绝大部分类库框架里,比如国外的 YUI3 框架、国内的 KISSY 等类库,目前是通过配置的方式来解决。
YUI.add('my-module', function (Y) {
 // ...
}, '0.0.1', {
 requires: ['node', 'event']
});
上面的代码,通过 requires 等方式来指定当前模块的依赖。这很大程度上可以解决依赖问题,但不够优雅。当模块很多,依赖很复杂时,烦琐的配置会带来不少隐患。 命名冲突和文件依赖,是前端开发过程中的两个经典问题。下来我们看如何通过模块化开发来解决。为了方便描述,我们使用 Sea.js 来作为模块化开发框架。

使用 Sea.js 来解决

Sea.js 是一个成熟的开源项目,核心目标是给前端开发提供简单、极致的模块化开发体验。这里不多做介绍,有兴趣的可以访问 seajs.org 查看官方文档。 使用 Sea.js,在书写文件时,需要遵守 CMD (Common Module Definition)模块定义规范。一个文件就是一个模块。前面例子中的 util.js 变成   define(function(require, exports) { exports.each = function (arr) { // 实现代码 }; exports.log = function (str) { // 实现代码 }; });   通过 exports 就可以向外提供接口。这样,dialog.js 的代码变成   define(function(require, exports) { var util = require('./util.js'); exports.init = function() { // 实现代码 }; });   关键部分到了!我们通过 require('./util.js') 就可以拿到 util.js 中通过 exports 暴露的接口。这里的require 可以认为是 Sea.js 给 JavaScript 语言增加的一个 语法关键字,通过 require 可以获取其他模块提供的接口。 这其实一点也不神奇。作为前端工程师,对 CSS 代码一定也不陌生。   @import url("base.css"); #id { ... } .class { ... }   Sea.js 增加的 require 语法关键字,就如 CSS 文件中的 @import 一样,给我们的源码赋予了依赖引入功能。 如果你是后端开发工程师,更不会陌生。Java、Python、C# 等等语言,都有 includeimport 等功能。JavaScript 语言本身也有类似功能,但目前还处于草案阶段,需要等到 ES6 标准得到主流浏览器支持后才能使用。 这样,在页面中使用 dialog.js 将变得非常简单。
<script src="sea.js"></script>
<script>
seajs.use('dialog', function(Dialog) {
 Dialog.init(/* 传入配置 */);
});
</script>
首先要在页面中引入 sea.js 文件,这一般通过页头全局把控,也方便更新维护。想在页面中使用某个组件时,只要通过 seajs.use 方法调用。 好好琢磨以上代码,我相信你已经看到了 Sea.js 带来的两大好处:
  1. 通过 exports 暴露接口。这意味着不需要命名空间了,更不需要全局变量。这是一种彻底的命名冲突解决方案。
  2. 通过 require 引入依赖。这可以让依赖内置,开发者只需关心当前模块的依赖,其他事情 Sea.js 都会自动处理好。对模块开发者来说,这是一种很好的 关注度分离,能让程序员更多地享受编码的乐趣。

小结

除了解决命名冲突和依赖管理,使用 Sea.js 进行模块化开发还可以带来很多好处:
  1. 模块的版本管理。通过别名等配置,配合构建工具,可以比较轻松地实现模块的版本管理。
  2. 提高可维护性。模块化可以让每个文件的职责单一,非常有利于代码的维护。Sea.js 还提供了 nocache、debug 等插件,拥有在线调试等功能,能比较明显地提升效率。
  3. 前端性能优化。Sea.js 通过异步加载模块,这对页面性能非常有益。Sea.js 还提供了 combo、flush 等插件,配合服务端,可以很好地对页面性能进行调优。
  4. 跨环境共享模块。CMD 模块定义规范与 Node.js 的模块规范非常相近。通过 Sea.js 的 Node.js 版本,可以很方便实现模块的跨服务器和浏览器共享。
模块化开发并不是新鲜事物,但在 Web 领域,前端开发是新生岗位,一直处于比较原始的刀耕火种时代。直到最近两三年,随着 Dojo、YUI3、Node.js 等社区的推广和流行,前端的模块化开发理念才逐步深入人心。 前端的模块化构建可分为两大类。一类是以 Dojo、YUI3、国内的 KISSY 等类库为代表的大教堂模式。在大教堂模式下,所有组件都是颗粒化、模块化的,各组件之间层层分级、环环相扣。另一类是以 jQuery、RequireJS、国内的 Sea.js、OzJS 等类库为基础的集市模式。在集市模式下,所有组件彼此独立、职责单一,各组件通过组合松耦合在一起,协同完成开发。 这两类模块化构建方式各有应用场景。从长远来看,小而美更具备宽容性和竞争力,更能形成有活力的生态圈。 总之,模块化能给前端开发带来很多好处。如果你还没有尝试,不妨从试用 Sea.js 开始。

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