深入理解 CommonJS 模块加载机制：require 函数的递归与缓存

递归加载：require 函数的精髓

require 函数的一个关键特性是其递归加载能力。这意味着在一个模块中 require 其他模块时，被 require 的模块又可以 require 其他模块，以此类推。这种递归加载使得模块之间的依赖关系可以被有效地管理。

为了更好地理解递归加载，考虑以下三个模块：square.js、squareAll.js 和 index.js。

• square.js:

  // square.js
  const square = function (n) {
    return n * n;
  }
  
  module.exports = square;

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• squareAll.js:

  // squareAll.js
  const square = require('./square');
  
  const squareAll = function (ns) {
    return ns.map(n => square(n));
  }
  
  module.exports = squareAll;

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• index.js:

  // index.js
  const squareAll = require('./squareAll');
  
  console.log(squareAll([1, 2, 3, 4, 5]));

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当执行 index.js 时，首先会 require('./squareAll')。在加载 squareAll.js 的过程中，又会 require('./square')。这就是一个典型的递归加载过程。

具体来说，当执行到 squareAll.js 中的 const square = require('./square') 时，require 函数会再次被调用，加载 square.js。square.js 加载完成后，会将导出的 square 函数赋值给 squareAll.js 中的 square 变量。然后，squareAll.js 继续执行，将 squareAll 函数导出。最后，index.js 获得 squareAll 函数，并调用它，输出结果。

Function 构造函数与模块封装

在 require 函数的实现中，Function 构造函数扮演着重要的角色。它用于将模块代码封装成一个函数，并传入 require、exports 和 module 三个参数。

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百度飞桨-文心大模型 ERNIE 3.0 文本理解与创作

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let wrapper = Function("require, exports, module", code);
wrapper(require, module.exports, module);

这行代码首先使用 Function 构造函数创建一个新的函数，该函数的参数是 require、exports 和 module，函数体是模块的代码 code。然后，调用这个新创建的函数，并将 require 函数、module.exports 对象和 module 对象作为参数传递给它。

通过这种方式，模块代码可以在一个封闭的作用域中执行，并且可以访问 require、exports 和 module 三个对象，从而实现模块化。

模块缓存：避免重复加载

为了提高性能，require 函数会将已经加载的模块缓存起来。当再次 require 同一个模块时，直接从缓存中获取，避免重复加载。

require.cache = Object.create(null); // 初始化缓存对象

function require(name) {
  if (!(name in require.cache)) { // 检查缓存
    // ... 加载模块的逻辑 ...
    require.cache[name] = module; // 缓存模块
  }
  return require.cache[name].exports; // 从缓存中返回
}

require.cache 是一个对象，用于存储已经加载的模块。当 require 函数被调用时，首先检查 require.cache 中是否存在该模块。如果存在，则直接返回缓存的 exports 对象。否则，加载模块，并将模块的 module 对象缓存到 require.cache 中。

模块缓存机制确保了每个模块只会被加载一次，从而提高了应用程序的性能。

注意事项与总结

• CommonJS 模块系统是 Node.js 的核心组成部分，理解其工作原理对于编写高质量的 Node.js 应用至关重要。
• require 函数的递归加载和缓存机制是 CommonJS 模块系统的关键特性，它们使得模块之间的依赖关系可以被有效地管理，并且提高了应用程序的性能。
• Function 构造函数在模块封装中扮演着重要的角色，它将模块代码封装在一个封闭的作用域中，并且允许模块访问 require、exports 和 module 三个对象。

通过深入理解 CommonJS 模块加载机制，我们可以更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性和可扩展性，从而构建更加健壮和高效的 Node.js 应用程序。

以上就是深入理解 CommonJS 模块加载机制：require 函数的递归与缓存的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！