当前位置：首页 > news >正文

NodeJS里经常用到require，require的模块加载机制是什么

news 来源：原创 2025/6/16 13:19:10

一、require模块是否需要import

用 Node.js 的 require 加载模块时，不需要用 import。

这两者其实是两套不同的模块系统：

require 是 Node.js 传统的 CommonJS 模块加载方式。
import 是 ECMAScript 2015+（ES6）的 ES Modules 语法。

区别简要说明：

方式	语法形式	运行环境	支持情况
`require`	`const x = require('x')`	Node.js 默认支持，所有版本	CommonJS 模块，动态加载
`import`	`import x from 'x'`	浏览器和 Node.js（需配置）	ES Modules，静态加载

在 Node.js 中：

如果用 .js 文件默认（CommonJS 模式），用 require 加载，不能用 import（会报错，除非用实验特性或 .mjs 文件）。
如果想用 ES Module，文件一般用 .mjs 后缀或者 package.json 中设置 "type": "module"，这时用 import，不能用 require。

结论：

你只用 require 就够了，不需要 import。
这两者是两种不同的模块加载语法，不要混用。

二、Node.js 中 `require` 的完整模块加载过程（重点版）

检查缓存区（require.cache）
- 先查用户加载的文件模块的缓存区（以文件绝对路径为key）。如果缓存命中，直接返回缓存内容。
- 注意：缓存只针对文件模块（JavaScript 文件、JSON 文件、.node 二进制模块）。
判断是否是核心模块（Core Module）
- 如果缓存没命中，接下来判断这个模块名是否是 Node.js 的核心模块（比如 fs、http、path 等）。
- 核心模块的加载是从 Node.js 内部直接提供的，不经过文件系统查找。
- Node 有一个核心模块缓存（和 require.cache 不同），如果命中则直接返回核心模块的导出。
- 如果核心模块第一次加载，会加载并缓存核心模块实例。
模块路径解析
- 如果不是核心模块，进行路径解析，查找文件系统上的具体文件位置（支持相对路径、绝对路径、node_modules 目录等）。
读取并编译模块
- 读取文件内容后根据类型执行对应操作（JavaScript、JSON、native addon）。
缓存模块
- 编译执行完成后，将模块缓存到 require.cache。
返回模块导出

核心模块缓存和文件模块缓存是分开的：

require.cache 只缓存文件模块的导出。
核心模块缓存由 Node.js 内部管理，用户不可见，但效果是类似的：只会加载一次。

如果想看源码，Node.js 的模块加载逻辑主要在 lib/internal/modules/cjs/loader.js 中，尤其是：

Module._load 实现了缓存判断和核心模块判断的逻辑。
NativeModule.get 用于加载核心模块。

总结：

require('module') 过程是：1. 查看文件模块缓存 require.cache
2. 若没命中，判断是否核心模块（内置模块）- 是则从内置模块缓存返回
3. 否则解析文件路径，加载文件模块
4. 编译执行，缓存
5. 返回模块导出

你之前代码的补充说明

const mod1 = require('./mod'); // 第一次加载，mod.js被执行，结果被缓存
const mod2 = require('./mod'); // 第二次加载，直接从缓存中拿，mod.js不会再执行

第1步就是判断缓存，这样避免重复加载，提升性能。

如果你想，我可以帮你写个伪代码模拟这整个流程，方便你理解。需要吗？

三、require的模块加载机制

关于 Node.js 里的 require，它是用来加载模块的，背后有一套比较复杂的模块加载机制。下面我详细解释一下 require 的模块加载机制。

Node.js `require` 模块加载机制详解

1. 作用

require 用来加载和使用模块，它可以加载：

核心模块（如 fs、path）
文件模块（本地文件，JS、JSON、Node 原生支持的其他文件）
第三方模块（node_modules 里的包）

2. 加载流程

当执行 require('some-module') 时，Node 会经历如下步骤来找到并加载模块：

2.1 判断模块类型

核心模块（Core Modules）
例如 fs、http、path 等，如果是核心模块，直接返回核心模块导出的对象，不访问文件系统。
文件路径
如果参数是相对路径或绝对路径（./foo、../bar、/abs/path），则加载指定路径的文件。
第三方模块
如果不是核心模块也不是路径，Node 会从当前目录开始向上查找 node_modules 目录，直到根目录。

2.2 路径解析（文件模块 & 第三方模块）

如果传入的是文件路径（相对或绝对），Node 会按照下面顺序查找文件：
1. 直接看路径对应的文件是否存在，比如 ./foo.js
2. 如果路径是文件夹，Node 会尝试加载文件夹下的 package.json 里 "main" 字段指向的入口文件
3. 如果没找到 package.json 或 "main"，尝试加载文件夹下的 index.js 或 index.json 等默认文件
对第三方模块，Node 会依次向上查找最近的 node_modules 文件夹里的对应模块文件夹。

2.3 模块缓存

缓存机制：当一个模块第一次被加载后，会被缓存，后续 require 同一模块时直接返回缓存，避免重复执行，提高效率。
缓存存储在 require.cache 对象里，键是模块的绝对路径。

2.4 模块包装和执行

Node 会给每个模块包装一层函数，形成闭包。模块代码被包裹成如下形式：

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) {// 模块代码在这里执行
});

这样模块内部就可以使用 exports 导出接口，require 加载其他模块，module 表示当前模块等。
模块执行时，Node 会传入这些参数，让模块成为一个私有作用域。

2.5 模块导出机制

模块通过 exports 或 module.exports 导出内容。
exports 是 module.exports 的引用，直接修改 exports 不改变导出对象，赋值新对象要用 module.exports = ...

3. 额外说明

.js 文件被视作 JavaScript 脚本执行。
.json 文件会被自动解析成对象。
.node 文件是编译后的二进制 addon，会被加载执行。

总结

判断模块类型（核心模块，文件模块，第三方模块）
解析模块路径（寻找文件或目录）
加载模块（读取代码，封装成函数）
执行模块代码（提供闭包参数）
缓存模块导出结果
返回模块导出

如果你需要，我可以帮你写一个示例，演示 require 的缓存或者自定义模块加载过程，或者给你推荐一些原理文档。你需要吗？

四、`require` 的缓存机制演示

我先给你演示一下 Node.js 中 require 的缓存机制和自定义模块加载过程，然后给你推荐一些深入理解 Node.js 模块加载机制的官方文档和源码相关资料。

1. `require` 的缓存机制演示

Node.js 中，当你用 require('module') 加载模块时，模块只会被加载执行一次，后续再 require 相同模块，直接从缓存拿，不会重新执行。

// mod.js
console.log('mod.js 执行了');
module.exports = { count: 0 };// main.js
const mod1 = require('./mod');
mod1.count++;
console.log('第一次载入:', mod1.count);const mod2 = require('./mod');
console.log('第二次载入:', mod2.count);// 输出:
// mod.js 执行了
// 第一次载入: 1
// 第二次载入: 1

解释：

第一次 require('./mod')，文件执行，导出对象缓存起来。
第二次 require('./mod')，直接从缓存拿，没有再执行 mod.js 文件。
mod1 和 mod2 是同一个对象，count 的状态被共享。

2. 自定义模块加载过程简单示例

你可以在 Node.js 中自定义如何加载模块，利用 Module._load 或者实现自定义的 require 函数（常用场景是修改模块行为或加载非 .js 文件）。

以下示例是简单拦截 require 加载过程打印模块名：

const Module = require('module');
const originalLoad = Module._load;Module._load = function(request, parent, isMain) {console.log(`加载模块: ${request}`);return originalLoad.apply(this, arguments);
};const fs = require('fs'); // 会打印：加载模块: fs
const path = require('path'); // 会打印：加载模块: path
const mymod = require('./mod'); // 会打印：加载模块: ./mod

这个示例中，改写了内部的 _load 方法，实现了加载日志。