CommonJS和ES模块区别对比

CommonJS 和 ES Modules（ESM）是 JavaScript 的两大模块化规范，设计目标、运行机制和适用场景均有显著差异。以下是两者的核心区别对比：

一、设计目标与标准化

• CommonJS
  • 为 Node.js 设计，解决服务器端模块化问题。
  • 非 ECMA 标准，是 Node.js 的默认模块系统。
• ES Modules
  • ECMAScript 官方标准（ES6 引入），统一浏览器和 Node.js 的模块化方案。
  • 支持静态分析和编译优化（如 Tree Shaking）。

二、加载机制

• CommonJS
  • 同步加载：require() 会阻塞后续代码执行，直到模块加载完成。
  • 运行时解析：模块依赖在代码执行时动态解析，支持条件加载（如 if 语句中）。
  • 缓存机制：加载过的模块会缓存，多次 require 同一模块返回相同实例。
• ES Modules
  • 异步加载：默认静态加载，但支持 import() 实现异步加载（返回 Promise）。
  • 编译时解析：依赖关系在代码编译阶段确定，便于工具优化（如代码分割）。
  • 无缓存：每次导入都会重新加载模块，需手动管理缓存。

三、语法与导出/导入方式

特性	CommonJS	ES Modules
导出方式	module.exports 或 exports.xxx	export（命名导出）、export default（默认导出）
导入方式	require()	import { ... } from '...'（静态导入）或 import()（动态导入）
默认导出	无显式语法，通过 module.exports	export default 明确指定默认导出
动态导入	仅通过 require()	支持 import() 函数实现懒加载

四、作用域与变量绑定

• CommonJS
  • 导入的是模块导出的“值快照”，后续模块更新不影响已导入的值。
  • 顶层 this 指向 module.exports，可通过 this.xxx 导出变量。
• ES Modules
  • 导入的是模块导出的“实时绑定”（live binding），若模块值更新，导入的变量会同步变化。
  • 默认开启严格模式，顶层 this 为 undefined。

五、循环依赖处理

• CommonJS
  • 模块加载时返回未完全初始化的对象，可能导致循环依赖时出现 undefined 值。
  • 示例：a.js 和 b.js 互相 require，可能读取到对方的未完成状态。
• ES Modules
  • 模块导出的是“引用”，循环依赖时保留最后一次赋值的值，更安全。
  • 示例：a.js 和 b.js 互相 import，可正确获取对方的最终值。

六、浏览器与 Node.js 支持

• CommonJS
  • 浏览器不支持，需通过打包工具（如 Webpack）转换。
  • Node.js 原生支持，是服务器端主流方案。
• ES Modules
  • 浏览器原生支持（需 <script type="module">），支持直接加载 HTTP/HTTPS 资源。
  • Node.js v14+ 开始支持，需 .mjs 扩展名或 "type": "module" 配置。

七、性能与优化

特性	CommonJS	ES Modules
模块解析速度	较慢（运行时解析）	较快（静态解析）
并发加载	阻塞主线程	支持异步加载，可并发请求
Tree Shaking	不支持（动态加载）	支持静态分析，可剔除未使用代码

八、适用场景建议

• 优先选择 CommonJS：
  • Node.js 传统项目或需要动态加载的场景（如插件系统）。
  • 遗留代码迁移过渡期。
• 优先选择 ES Modules：
  • 前端工程化项目（React/Vue 等）及现代构建工具链（Vite、Webpack 等）。
  • 需要代码分割、懒加载或跨平台兼容性的场景。

九、混合使用与兼容

• Node.js 混合开发：
  • 默认使用 .cjs 文件（CommonJS），.mjs 文件为 ESM。
  • 通过动态 import() 加载 ESM 模块。
• 浏览器 Polyfill：
  • 使用 <script type="module"> 直接加载 ESM 模块。
  • 通过打包工具将 CommonJS 转换为 ESM。

总结

CommonJS 和 ESM 的核心差异源于设计目标：前者面向服务器端同步场景，后者面向前端异步与性能优化。随着 Node.js 对 ESM 的支持完善（如 node --experimental-modules），两者界限逐渐模糊，但 ESM 因其标准化和性能优势，成为现代开发的主流选择。