Node.js 模块加载机制--详解

目录

Node.js 模块加载机制详解

1. 什么是模块？

2. 模块加载顺序

3. 核心模块加载

4. 自定义模块加载

5. 目录作为模块（index.js）

6. require.resolve() 查找模块路径

7. module 对象解析

8. require.cache 机制（避免重复加载）

9. 加载 JSON 模块

10. 加载第三方模块

结论

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这里是一篇关于 Node.js 模块加载机制 的详细介绍，适合作为博客发布。它涵盖了模块加载的基本概念、加载顺序、核心模块、自定义模块、第三方模块等内容，并包含完整代码示例。

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Node.js 模块加载机制详解

1. 什么是模块？

在 Node.js 中，模块（Module）是一个独立的 JavaScript 文件，封装了一些功能，使代码更易复用和管理。Node.js 提供了三类模块：

1. 核心模块（Core Module）：Node.js 自带的，如 fs、path、http。
2. 文件模块（File Module）：用户自定义的 JavaScript 文件，如 moduleA.js。
3. 第三方模块（Third-party Module）：通过 npm 安装的，如 express、lodash。

2. 模块加载顺序

Node.js 使用 require() 方法加载模块，其加载顺序如下：

1. 先检查 核心模块，如 fs、path。
2. 如果不是核心模块，则按照 文件或目录 查找：
   • 先尝试加载 相对路径 或 绝对路径 文件，如 require('./moduleA')。
   • 如果是文件模块，会自动补全 .js、.json、.node 后缀。
   • 如果是目录，会查找 package.json 里的 main 字段或 index.js。
3. 如果未找到文件，则在 node_modules 目录 查找。

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3. 核心模块加载

核心模块是 Node.js 自带的，可以直接 require：

示例：加载 fs 模块读取文件

📄 文件名：coreModule.js

const fs = require('fs'); // 加载核心模块
const data = fs.readFileSync(__filename, 'utf-8'); // 读取当前文件内容
console.log(data); 

📌 运行结果：会打印 coreModule.js 文件的内容。

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4. 自定义模块加载

Node.js 默认采用 module.exports 和 require 进行模块化管理。

📄 文件名：math.js（自定义模块）

// 定义一个数学运算模块
function add(a, b) {
    return a + b;
}

function subtract(a, b) {
    return a - b;
}

// 导出模块
module.exports = {
    add,
    subtract
};

📄 文件名：main.js（主文件，调用 math.js）

const math = require('./math'); // 加载自定义模块

console.log(math.add(5, 3));     // 输出: 8
console.log(math.subtract(5, 3)); // 输出: 2

📌 运行结果：

8
2

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5. 目录作为模块（index.js）

如果 require() 引用了一个目录，则默认加载 index.js 或 package.json 中 main 指定的文件。

📁 目录结构：

/myModule
  ├── index.js
  ├── math.js
  └── main.js

📄 文件名：index.js（目录的默认入口文件）

module.exports = require('./math'); // 让目录直接导出 math.js

📄 文件名：main.js（测试）

const math = require('./myModule'); // 直接加载目录
console.log(math.add(10, 2)); // 输出: 12

📌 运行结果：

12

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6. require.resolve() 查找模块路径

require.resolve() 可以查看某个模块的完整路径。

📄 文件名：resolve.js

console.log(require.resolve('fs')); // 核心模块
console.log(require.resolve('./math')); // 本地模块

📌 运行结果：

fs
/path/to/math.js

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7. module 对象解析

Node.js 内部有一个 module 对象，可以查看当前模块信息。

📄 文件名：moduleInfo.js

console.log(module); // 打印当前模块信息

📌 运行结果（部分信息）：

{
  "id": ".",
  "exports": {},
  "parent": null,
  "filename": "/path/to/moduleInfo.js",
  "loaded": false
}

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8. require.cache 机制（避免重复加载）

Node.js 会缓存已经加载的模块，以提高性能。如果需要强制重新加载，可以删除缓存。

📄 文件名：cacheTest.js

const math = require('./math');
console.log(math.add(2, 2)); // 第一次加载

delete require.cache[require.resolve('./math')]; // 清除缓存

const mathNew = require('./math'); 
console.log(mathNew.add(3, 3)); // 重新加载

📌 运行结果：

4
6

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9. 加载 JSON 模块

📄 文件名：data.json

{
  "name": "NodeJS",
  "version": "1.0.0"
}

📄 文件名：loadJSON.js

const data = require('./data.json'); // 直接加载 JSON
console.log(data.name); // 输出: NodeJS
console.log(data.version); // 输出: 1.0.0

📌 运行结果：

NodeJS
1.0.0

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10. 加载第三方模块

步骤：

1. 使用 npm install lodash 安装 lodash 模块。
2. 代码示例：

📄 文件名：thirdParty.js

const _ = require('lodash'); // 加载 lodash 库
console.log(_.capitalize('hello world')); // 输出: Hello world

📌 运行结果：

Hello world

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结论

Node.js 的模块加载机制非常灵活，通过 require() 可以加载核心模块、自定义模块和第三方模块。它的查找顺序是 核心模块 → 文件模块 → node_modules，并且具有缓存机制，提高了加载效率。

学习和掌握这些模块机制，有助于更高效地开发 Node.js 应用！ 🚀