【NodeJS】浅析加载模块的机制

分手后的思念是犯贱 2022-06-02 09:16 314阅读 0赞

### 1、程序入口 ###

先写一个非常简单的例子来认识 Node 的总入口

// file hello.js
    (function(){ 
        console.log('Hello Node.js')
    })()

在命令行下执行 `node hello.js` 即可看到输出 `Hello Node.js`

### 2、VM模块 ###

在 Node.js 核心模块中，有一个用于执行JavaScript代码的 VM虚拟机模块。该模块与JavaScript全局函数eval()类似，提供了一个JavaScript代码执行的沙箱环境。通过VM，JavaScript代码可以被编译后立即执行，也可以编译后保存稍后执行。

// file hello.js
    (function(){ 
        console.log('Hello NodeJS~')
    })  // 注意这里与前一个例子区别是 没有最后一个()

// file main.js
    const vm = require('vm');
    const fs = require('fs');
    const path = require('path');
    
    var prt = path.resolve(__dirname, '.', 'hello.js');
    function stripBOM(content){ 
        if(content.charCodeAt(0) === 0xFEFF){
            content = content.slice(1);
        }
        return content;
    }
    
    var wrapper = stripBOM(fs.readFileSync(prt, 'utf8'));
    var compiledWrapper = vm.runInThisContext(wrapper, {
        filename: prt,
        lineOffset: 0,
        displayErrors: true
    });
    
    compiledWrapper();

此时运行 `node main.js` 即可看到输出 `Hello NodeJs~`

下面对可能遇到的问题总结一下：

1）关于 .charCodeAt(0) === 0xFEFF

*  0xFEFF —— 零宽度非换行的空格 （每一个文件的最前面分别加入一个表示编码顺序的字符，这个字符的名字叫做”零宽度非换行空格”，用FEFF表示。这正好是两个字节，而且FF比FE大1）
 *  0x200B —— 零宽度空格
 *  0x200C —— 零宽度非连字空格
 *  0x200D —— 零宽度连字空格

2）fs.readFileSync(filename, \[encoding\])  
3）VM模块包含了三个常用的方法：

*  vm.runInThisContext(code\[, options\]) ：创建一个独立的沙箱环境，以执行对参数code的编译，运行并返回结果。没有权限访问本地作用域，但是可以访问Global全局对象。
    
     *  filename: 指定这个脚本产生的堆栈跟踪信息所使用的文件名
     *  lineOffset：指定这个脚本产生的堆栈跟踪信息的行号偏移量
     *  columnOffset：指定这个脚本产生的堆栈跟踪信息的列号偏移量
     *  displayErrors: 当被设置为真的时候，如果在编译代码时发生了错误，造成错误的行号会被附加到堆栈跟踪信息中。默认为 true。
     *  timeout: 指定中断执行前代码执行的最长时间，如果执行被中断，就会抛出一个错误
     *  breakOnSigint: 如果为真，当接收到（Ctrl+C）时，执行会被中断。在脚本执行期间，连接到process.on(“SIGINT”)上存在的事件处理程序将会被禁用，但是在这之后脚本会继续工作。如果执行被中断了，就会抛出一个错误。
 *  vm.runInContext(code, contextifiedSandbox\[, options\]) ：若要使执行的代码不可访问Global全局对象可以使用vm.runInContext()方法执行代码，执行前需要用vm.createContext(\[sandbox\])方法创建一个沙箱环境。
 *  vm.runInNewContext(code\[, sandbox\]\[, options\]) ：如果提供了沙箱环境，则将将沙箱环境上下文化并使用，否则创建一个新的沙箱环境，将沙盒作为全局变量运行代码并返回执行结果。

### 3、模块加载与缓存 ###

用Node.js编写程序，一个js文件对应一个模块，在module.js文件中，其构造函数定义如下

node加载一个js文件时，会先new 一个 Module

var module = new Module(filename, parent);

然后读入Js代码并对文件进行头尾包装。如此这般之后，Js文件里面的代码变成这个匿名函数内部的语句。

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { //原始文件内容 });

上述形式的代码实际上是一个函数字面量，说的直白点，就是一个定义匿名函数的表达式。Node使用V8编译并运行上面的代码，也就是对以上表达式求值，其值是一个函数对象。V8将结果返回给Node。

//右侧表达式的值是一个函数对象
    var fn = (function(){ 
    }) ;

Node得到返回的函数对象，使用apply方法，指定上下文，传入 module.exports，require方法， module，文件名以及路径作为参数，执行函数。在这一步，开始执行Js文件内部的代码。

var args = [this.exports, require, this, filename, dirname];
    var result = compiledWrapper.apply(this.exports, args);  //compiledWrapper 为函数对象

由源代码可知，Js文件运行的上下文环境是module.exports，因此在文件中，也可以直接使用this导出对象。一旦一个文件加载之后，其对应的模块被缓存，其他文件又require的时候，直接取缓存。

var cachedModule = Module._cache[filename];
    if (cachedModule) {
        return cachedModule.exports;
    }