JavaScript 模块块（Module Blocks）：动态创建隔离的逻辑单元以优化按需执行性能

JavaScript 模块块（Module Blocks）：动态创建隔离的逻辑单元以优化按需执行性能

在现代Web应用和Node.js服务中，性能优化是一个永恒的主题。随着应用规模的不断扩大，代码库日益复杂，如何高效地管理、加载和执行代码成为了决定用户体验和资源利用率的关键。传统的模块加载方式，无论是CommonJS、AMD还是ES Modules，在设计上都有其侧重点，但当面对“按需动态创建并执行隔离逻辑”这一高级需求时，它们各自的局限性便会显现。

我们今天探讨的“模块块”（Module Blocks）并非JavaScript语言规范中一个正式的关键字或API，而是一种模式、一种理念，它代表着利用现有JavaScript能力，在运行时动态生成并执行具有ES Modules语义的、相互隔离的代码单元。这种模式的核心价值在于它能够将应用程序的某个特定功能或逻辑单元，在需要时才加载和实例化，并且每次实例化都提供一个干净、隔离的执行环境，从而带来显著的按需执行性能优化、资源管理效率提升以及更强大的架构灵活性。

1. 模块化演进：从宏观到精细的控制

要理解“模块块”的价值，我们首先需要回顾JavaScript模块化的发展历程。从最初的全局变量污染，到后来的IIFE（立即执行函数表达式）模拟模块，再到各种成熟的模块系统，JavaScript社区一直在努力解决代码组织、依赖管理和作用域隔离的问题。

1.1 CommonJS：Node.js的基石

CommonJS是Node.js生态系统中的标准模块化方案，它采用同步加载机制，非常适合服务器端的文件系统操作。

// math.js
function add(a, b) {
    return a + b;
}

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

module.exports = {
    add,
    subtract
};

// app.js
const math = require('./math');
console.log('CommonJS Add:', math.add(5, 3)); // Output: CommonJS Add: 8

特点：

• 同步加载： require语句会阻塞代码执行，直到模块加载完成。
• 服务器端主导： 由于文件I/O在服务器端通常很快，同步加载不是问题。
• 模块缓存： 模块首次加载后会被缓存，后续require会直接返回缓存的实例。

局限性：

• 不适合浏览器： 浏览器环境下的同步加载会导致UI阻塞，用户体验差。
• 非标准： 并非语言规范的一部分，需要构建工具转换才能在浏览器使用。

1.2 AMD (Asynchronous Module Definition)：浏览器的先行者

AMD由RequireJS推广，旨在解决CommonJS在浏览器中同步加载的问题，它采用异步加载机制。

// math.js (using AMD)
define([], function() {
    function add(a, b) {
        return a + b;
    }

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

    return {
        add,
        subtract
    };
});

// app.js (using RequireJS/AMD)
require(['./math'], function(math) {
    console.log('AMD Add:', math.add(10, 7)); // Output: AMD Add: 17
});

特点：

• 异步加载： define和require都是异步的，不会阻塞UI。
• 浏览器友好： 专为浏览器环境设计。
• 依赖前置： 模块在定义时声明所有依赖。

局限性：

• 语法冗余： 嵌套的回调函数和字符串化的依赖列表使得代码不够简洁。
• 非标准： 同样不是语言规范的一部分。

1.3 ES Modules (ESM)：JavaScript的官方答案

ES Modules是ECMAScript规范中定义的官方模块系统，它带来了静态的、声明式的模块语法。

// math.mjs (ES Module)
export function add(a, b) {
    return a + b;
}

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

// app.mjs (ES Module)
import { add, subtract } from './math.mjs';

console.log('ESM Add:', add(20, 15)); // Output: ESM Add: 35

特点：

• 标准化： 语言层面支持，无需额外库或构建工具。
• 静态分析： import/export声明允许在编译时进行依赖分析，从而实现Tree Shaking（摇树优化）。
• 顶层await： 模块加载可以等待异步操作完成。
• 动态import()： 提供了在运行时按需加载模块的能力。

// dynamic-loader.mjs
document.getElementById('loadBtn').addEventListener('click', async () => {
    const { multiply } = await import('./multiplier.mjs');
    console.log('Dynamic Multiply:', multiply(4, 6));
});

// multiplier.mjs
export function multiply(a, b) {
    return a * b;
}

ESM的局限性与“模块块”的契机：
尽管ESM的动态import()功能已经非常强大，它主要用于加载预先存在于文件系统或网络路径上的模块文件。这意味着：

1. 静态文件依赖： 模块内容必须是可寻址的URL资源。
2. 单一实例： 当你import一个ES Module时，无论import多少次，你总是得到该模块的同一个实例。模块内部的顶层代码只执行一次，其导出的状态也是共享的。
3. 缺乏运行时代码生成与隔离： 如果我们想在运行时根据某些条件，动态地生成一段JavaScript代码字符串，并将其作为一个全新的、拥有自己独立作用域和状态的ES Module来执行，传统的import()就无法直接满足了。例如，一个在线代码编辑器、一个动态表单验证规则引擎，或者一个可插拔的插件系统，它们可能需要根据用户输入或配置，实时生成并加载一段逻辑，而且每次加载都需要一个“干净”的环境，互不干扰。

这就是“模块块”概念诞生的背景——我们需要一种机制，能够将任意的JavaScript代码字符串提升到ES Module的语义级别，并提供每次实例化都隔离的执行环境。

2. 性能挑战：为何动态隔离至关重要

在大型复杂应用中，不加区分地加载所有代码会带来一系列性能问题：

1. 初始加载时间过长： 巨大的JavaScript包（bundle）需要更长的下载和解析时间，导致应用的首次渲染和交互时间（TTI）延迟。
2. 内存占用过高： 即使某些功能在当前会话中从未被使用，其代码和相关数据也可能驻留在内存中，浪费资源。
3. 全局状态污染与冲突： 如果不同模块或插件共享同一个全局作用域，容易引发命名冲突、状态覆盖等难以调试的问题。
4. 难以实现按需更新与回滚： 部署新功能或修复Bug时，可能需要更新整个应用，无法仅替换或刷新某个小型逻辑单元。
5. 安全风险： 运行用户提交的或来自不可信源的代码时，缺乏强隔离机制会带来严重的安全隐患。
6. 并行计算受限： 浏览器主线程是单线程的，复杂计算会阻塞UI。

“模块块”模式通过以下方式解决这些挑战：

• 精细化代码拆分： 不仅限于文件级别的代码拆分，而是将任意逻辑块视为可按需加载的单元。
• 运行时按需实例化： 只有当某个特定功能真正需要时，才动态创建并加载其逻辑，避免不必要的资源消耗。
• 强制作用域隔离： 每个“模块块”都运行在独立的ES Module作用域内，拥有自己的import.meta、顶层变量和私有状态，互不干扰。这使得模块可以被多次实例化，每次都提供一个全新的、干净的上下文。
• 提高资源利用率： 未使用的代码不会被加载和执行，减少内存占用和CPU开销。
• 增强安全性： 结合Web Workers等技术，可以将不信任的代码隔离到独立的线程中执行，限制其对主线程或敏感资源的访问。
• 支持动态配置与A/B测试： 可以在运行时根据用户特征、设备类型或A/B测试分组动态加载不同的逻辑实现。

3. 实现“模块块”：核心JavaScript API与技术

在浏览器环境中，实现动态创建隔离的ES Module主要依赖以下核心技术：

3.1 Blob 对象与 URL.createObjectURL()

Blob对象代表了一段不可变的、原始的二进制数据。我们可以将JavaScript代码字符串视为文本数据，将其封装成Blob。URL.createObjectURL()方法则会为这个Blob创建一个唯一的URL，这个URL可以在浏览器中像访问普通文件一样被访问。

基本原理：

1. 将JavaScript代码（字符串形式）包装成一个Blob。
2. 使用URL.createObjectURL()为这个Blob生成一个blob:协议的URL。
3. 利用ESM的动态import()功能，通过这个blob: URL加载模块。

优点：

• 完全的ES Module语义： 动态加载的模块将拥有完整的ES Module特性，包括import/export、顶层await、import.meta等。
• 作用域隔离： 每次通过import()加载一个blob: URL，都会被视为一个新的模块实例，拥有独立的顶层作用域和状态。
• 浏览器原生支持： 无需任何第三方库或构建工具。
• 可垃圾回收： 当blob: URL不再被引用时，可以通过URL.revokeObjectURL()手动释放，或者浏览器在文档卸载时自动释放。

缺点：

• 性能开销： 创建Blob和URL有轻微的运行时开销。
• 调试难度： 默认情况下，浏览器开发者工具可能无法很好地追踪blob: URL的源代码，需要借助//# sourceURL或//# sourceMappingURL。
• 依赖管理复杂性： 动态模块内部的import语句需要能够解析到可用的URL（例如，绝对路径或另一个blob: URL）。

3.2 Web Workers：更强大的隔离与非阻塞执行

Web Workers允许在后台线程中运行脚本，与主线程完全隔离。每个Worker都有自己独立的全局上下文（self而不是window），并且不能直接访问DOM。这使得Web Workers成为执行复杂计算或不信任代码的理想环境。结合Blob URL，我们可以在Web Worker中动态加载ES Modules。

优点：

• 强隔离： 代码在独立的线程中运行，不会阻塞主线程，也不会直接访问主线程的全局对象和DOM。
• 并行计算： 可以在多个Worker中并行执行任务，提升性能。
• 安全性： 对于执行用户生成代码或第三方插件，Web Workers提供了重要的安全沙箱。

缺点：

• 通信开销： 主线程和Worker之间只能通过postMessage和onmessage进行异步通信，传递的数据会被结构化克隆（structured clone），有一定开销。
• 调试复杂性： 调试Web Workers通常比调试主线程代码更复杂。

3.3 Node.js vm 模块：服务器端的沙箱

在Node.js环境中，vm模块提供了在隔离的V8上下文中运行JavaScript代码的能力。它允许创建沙箱环境，并控制沙箱内代码对外部的访问。

vm.Script与vm.createContext： 可以在指定的上下文中运行代码字符串，但它不提供ES Module的语义。

const vm = require('vm');

const code = `
    const result = sharedValue * 2;
    exports.getResult = () => result;
`;

const context = {
    sharedValue: 10,
    exports: {} // Provide an exports object for the script to populate
};

vm.createContext(context); // Prepare the context

try {
    const script = new vm.Script(code);
    script.runInContext(context);
    console.log('VM Script Result:', context.exports.getResult()); // Output: VM Script Result: 20
} catch (error) {
    console.error('VM Script Error:', error);
}

vm.SourceTextModule (实验性/高级)： Node.js也提供了实验性的vm.SourceTextModule API，它允许加载字符串形式的ES Modules，并解析其import/export。这更接近我们“模块块”的理念，但通常需要更复杂的依赖解析和链接过程。

// Node.js vm.SourceTextModule (conceptual, as it's more complex than a simple example)
const vm = require('vm');

async function createDynamicModule(moduleCode, globalContext) {
    const context = vm.createContext({ ...globalContext });
    const module = new vm.SourceTextModule(moduleCode, { context });

    // Link dependencies (this is the complex part, needs a custom linker)
    await module.link(async (specifier, referencingModule) => {
        // Here you would resolve 'specifier' to another vm.SourceTextModule
        // or a pre-loaded module from the host environment.
        // For simplicity, let's assume no internal imports for this example.
        throw new Error(`Cannot import ${specifier} in dynamic module.`);
    });

    await module.evaluate();
    return module.namespace; // The module's exports
}

(async () => {
    const dynamicModuleCode = `
        export const message = 'Hello from dynamic module!';
        export function greet(name) {
            return `${message} My name is ${name}.`;
        }
    `;

    try {
        const exports = await createDynamicModule(dynamicModuleCode, {});
        console.log(exports.message); // Output: Hello from dynamic module!
        console.log(exports.greet('Alice')); // Output: Hello from dynamic module! My name is Alice.
    } catch (error) {
        console.error('Error creating dynamic module:', error);
    }
})();

vm.SourceTextModule 的使用非常底层和复杂，因为它要求手动实现模块的解析、链接和评估过程，包括如何处理内部的 import 语句。在实际生产中，直接使用它来构建动态模块系统需要对Node.js的模块加载机制有深入理解。对于大多数应用场景，浏览器端的 Blob + import() 或 Web Worker + Blob + import() 模式更为实用和直接。

4. 浏览器环境中实现动态模块块

现在，我们重点关注在浏览器中如何利用Blob和import()实现“模块块”模式。

4.1 基本动态模块块的创建与使用

假设我们有一个根据用户配置动态生成表单验证规则的场景。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Dynamic Module Block Example</title>
</head>
<body>
    <h1>Dynamic Form Validator</h1>
    <input type="text" id="usernameInput" placeholder="Enter username">
    <button id="validateBtn">Validate</button>
    <p id="validationResult"></p>

    <script type="module">
        // 1. 定义一个动态模块代码字符串
        const dynamicModuleCode = `
            // This is our dynamically generated module code
            export function validateUsername(username) {
                if (!username || username.length < 3) {
                    return 'Username must be at least 3 characters long.';
                }
                if (/s/.test(username)) {
                    return 'Username cannot contain spaces.';
                }
                return null; // No error
            }

            export const validatorName = 'Basic Username Validator v1.0';
        `;

        // 2. 将代码字符串转换为 Blob
        const blob = new Blob([dynamicModuleCode], { type: 'application/javascript' });

        // 3. 为 Blob 创建一个 URL
        const moduleUrl = URL.createObjectURL(blob);

        // 4. 动态导入模块并使用
        async function loadAndValidate() {
            const resultParagraph = document.getElementById('validationResult');
            resultParagraph.textContent = 'Loading validator...';

            try {
                // await import() returns a Module object
                const validatorModule = await import(moduleUrl);

                const username = document.getElementById('usernameInput').value;
                const error = validatorModule.validateUsername(username);

                if (error) {
                    resultParagraph.style.color = 'red';
                    resultParagraph.textContent = `Validation Failed: ${error} (using ${validatorModule.validatorName})`;
                } else {
                    resultParagraph.style.color = 'green';
                    resultParagraph.textContent = `Validation Succeeded! (using ${validatorModule.validatorName})`;
                }
            } catch (error) {
                resultParagraph.style.color = 'red';
                resultParagraph.textContent = `Error loading or executing validator: ${error.message}`;
                console.error('Dynamic module error:', error);
            } finally {
                // 5. 释放 Blob URL，防止内存泄漏
                // 注意：只有当确定不再需要该模块时才调用。
                // 如果需要多次使用，可以不立即释放，但浏览器会在页面卸载时自动释放。
                // URL.revokeObjectURL(moduleUrl);
            }
        }

        document.getElementById('validateBtn').addEventListener('click', loadAndValidate);
    </script>
</body>
</html>

在这个例子中，validateUsername函数和validatorName常量都是在运行时从一个字符串动态创建的模块中导出的。每次调用loadAndValidate，虽然moduleUrl相同，但await import(moduleUrl)会返回该模块的同一个实例。如果我们需要每次都得到一个全新的、隔离的实例，该怎么办呢？

4.2 每次实例化都隔离的动态模块块

为了实现每次导入都获得一个独立、全新状态的模块实例，我们需要每次都生成一个新的blob: URL。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Isolated Dynamic Module Block Example</title>
</head>
<body>
    <h1>Isolated Dynamic Counter</h1>
    <button id="createAndIncrementBtn">Create & Increment Counter</button>
    <div id="results"></div>

    <script type="module">
        const resultsDiv = document.getElementById('results');
        let instanceCount = 0;

        // 核心函数：创建并执行一个隔离的模块实例
        async function createIsolatedCounterModule() {
            instanceCount++;
            const currentInstanceId = instanceCount;

            // 动态模块代码：包含一个内部状态 (counter)
            // 每次生成时，我们都可以注入一些初始值或配置
            const dynamicModuleCode = `
                let counter = 0; // This state is isolated per module instance
                const instanceId = ${currentInstanceId}; // Injected ID

                export function increment() {
                    counter++;
                    return `Instance ${instanceId}: Counter is now ${counter}`;
                }

                export function getCount() {
                    return counter;
                }

                export const id = instanceId;
            `;

            const blob = new Blob([dynamicModuleCode], { type: 'application/javascript' });
            const moduleUrl = URL.createObjectURL(blob); // 每次都创建新URL

            try {
                const counterModule = await import(moduleUrl);

                const p = document.createElement('p');
                p.textContent = counterModule.increment(); // Increment for the first time
                resultsDiv.appendChild(p);

                // 再次调用，可以看到计数器是独立的
                const p2 = document.createElement('p');
                p2.textContent = counterModule.increment();
                resultsDiv.appendChild(p2);

                console.log(`Module ${counterModule.id} final count: ${counterModule.getCount()}`);
                return counterModule; // 返回模块实例，如果需要进一步操作
            } catch (error) {
                const p = document.createElement('p');
                p.style.color = 'red';
                p.textContent = `Error creating module instance ${currentInstanceId}: ${error.message}`;
                resultsDiv.appendChild(p);
                console.error('Dynamic module error:', error);
                return null;
            } finally {
                // 可以选择在这里释放 URL，如果知道模块不再需要
                // 但如果需要保持模块活跃，则不应立即释放
                // URL.revokeObjectURL(moduleUrl);
            }
        }

        document.getElementById('createAndIncrementBtn').addEventListener('click', createIsolatedCounterModule);
    </script>
</body>
</html>

现在，每次点击按钮，都会创建一个新的blob: URL，并导入一个全新的模块实例。每个模块实例都有自己独立的counter变量，它们之间互不影响。这就是“模块块”在提供隔离状态方面的核心优势。

4.3 动态模块块与依赖注入

动态模块往往需要访问外部的工具函数、配置或共享数据。我们不能直接在动态模块代码字符串中写import { someUtil } from './utils.js';，因为blob: URL的模块解析上下文是独立的，它无法直接解析相对路径。常见的解决方案有：

1. 全局变量注入（不推荐）： 在动态模块执行前，将依赖挂载到全局对象（如window）上，动态模块直接访问。这种方式破坏了模块的隔离性，容易造成全局污染。
2. 模块内部显式import绝对URL： 如果依赖模块本身也是一个可访问的URL（例如，CDN上的库，或另一个blob: URL），动态模块可以直接import。
3. 模块工厂模式： 动态模块导出一个函数，该函数接收依赖作为参数。这是最推荐的方式，因为它保持了模块的纯洁性，并将依赖声明为显式输入。

示例：模块工厂模式

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Dynamic Module with Dependencies</title>
</head>
<body>
    <h1>Dynamic Calculator</h1>
    <input type="number" id="num1" value="10">
    <input type="number" id="num2" value="5">
    <button id="addBtn">Add Dynamically</button>
    <p id="calcResult"></p>

    <script type="module">
        // 外部共享的工具函数
        const Utils = {
            logOperation: (op, a, b, res) => {
                console.log(`[Utils] Performed ${op}: ${a} + ${b} = ${res}`);
                return `Operation: ${a} ${op} ${b} = ${res}`;
            },
            getTimestamp: () => new Date().toLocaleTimeString()
        };

        // 动态模块代码字符串：导出一个工厂函数
        // 该工厂函数接收外部依赖作为参数
        const dynamicModuleFactoryCode = `
            export default function createCalculator(deps) {
                const { logOperation, getTimestamp } = deps;

                function add(a, b) {
                    const result = a + b;
                    const log = logOperation('+', a, b, result);
                    return { result, log, timestamp: getTimestamp() };
                }

                function subtract(a, b) {
                    const result = a - b;
                    const log = logOperation('-', a, b, result);
                    return { result, log, timestamp: getTimestamp() };
                }

                return {
                    add,
                    subtract
                };
            }
        `;

        async function loadAndPerformCalculation() {
            const num1 = parseFloat(document.getElementById('num1').value);
            const num2 = parseFloat(document.getElementById('num2').value);
            const resultParagraph = document.getElementById('calcResult');
            resultParagraph.textContent = 'Loading calculator...';

            try {
                const blob = new Blob([dynamicModuleFactoryCode], { type: 'application/javascript' });
                const moduleUrl = URL.createObjectURL(blob);

                // 导入动态模块的默认导出（即工厂函数）
                const { default: createCalculator } = await import(moduleUrl);

                // 调用工厂函数，注入外部依赖
                const calculator = createCalculator(Utils);

                // 使用动态模块导出的功能
                const { result, log, timestamp } = calculator.add(num1, num2);

                resultParagraph.style.color = 'black';
                resultParagraph.innerHTML = `Result: ${result}<br>${log}<br>Time: ${timestamp}`;

                URL.revokeObjectURL(moduleUrl); // 模块不再需要，释放URL
            } catch (error) {
                resultParagraph.style.color = 'red';
                resultParagraph.textContent = `Error: ${error.message}`;
                console.error('Dynamic calculator error:', error);
            }
        }

        document.getElementById('addBtn').addEventListener('click', loadAndPerformCalculation);
    </script>
</body>
</html>

通过工厂模式，我们优雅地将外部依赖（Utils对象）传递给了动态模块，而动态模块本身仍然是独立的，并且可以被多次实例化，每次接收不同的依赖集合。

4.4 结合Web Workers实现计算卸载与强隔离

对于CPU密集型任务或需要最高隔离度的场景，可以将动态模块块放到Web Worker中执行。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
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    <title>Dynamic Module in Web Worker</title>
</head>
<body>
    <h1>Prime Number Checker (Worker)</h1>
    <input type="number" id="numberInput" value="1000000007">
    <button id="checkPrimeBtn">Check if Prime</button>
    <p id="primeResult"></p>

    <script type="module">
        const numberInput = document.getElementById('numberInput');
        const checkPrimeBtn = document.getElementById('checkPrimeBtn');
        const primeResult = document.getElementById('primeResult');

        // 动态模块代码：一个简单的素数检查函数
        // 注意：Web Worker环境没有DOM和window对象
        const primeCheckerWorkerModuleCode = `
            // This code runs inside a Web Worker
            export function isPrime(num) {
                if (num <= 1) return false;
                if (num <= 3) return true;
                if (num % 2 === 0 || num % 3 === 0) return false;
                for (let i = 5; i * i <= num; i = i + 6) {
                    if (num % i === 0 || num % (i + 2) === 0) return false;
                }
                return true;
            }

            // Worker 收到消息时，动态加载并执行素数检查
            self.onmessage = async (event) => {
                const { numberToCheck, requestId } = event.data;
                console.log(`Worker received request ${requestId} for ${numberToCheck}`);

                // 假设这里我们需要一个动态加载的辅助模块
                // 但为了简化，我们直接在当前worker模块中包含isPrime
                // 实际中，可以动态import另一个blob url来加载isPrime

                const prime = isPrime(numberToCheck);
                self.postMessage({ requestId, number: numberToCheck, isPrime: prime });
            };
        `;

        checkPrimeBtn.addEventListener('click', async () => {
            const number = parseInt(numberInput.value, 10);
            if (isNaN(number)) {
                primeResult.textContent = 'Please enter a valid number.';
                primeResult.style.color = 'red';
                return;
            }

            primeResult.textContent = `Checking ${number}... (on background thread)`;
            primeResult.style.color = 'black';
            checkPrimeBtn.disabled = true;

            try {
                // 1. 创建 Worker 脚本的 Blob URL
                const workerScriptBlob = new Blob([primeCheckerWorkerModuleCode], { type: 'application/javascript' });
                const workerScriptUrl = URL.createObjectURL(workerScriptBlob);

                // 2. 创建一个 Web Worker
                const worker = new Worker(workerScriptUrl, { type: 'module' }); // 指定 type: 'module' 让 Worker 支持 ESM

                const requestId = Date.now(); // Unique ID for this request

                // 3. 监听 Worker 的消息
                worker.onmessage = (event) => {
                    const { number: resultNum, isPrime: resultPrime, requestId: responseId } = event.data;
                    if (responseId === requestId) { // Match response to request
                        primeResult.style.color = resultPrime ? 'green' : 'red';
                        primeResult.textContent = `${resultNum} is ${resultPrime ? '' : 'NOT '}a prime number.`;
                        checkPrimeBtn.disabled = false;
                        worker.terminate(); // 任务完成，终止 Worker
                        URL.revokeObjectURL(workerScriptUrl); // 释放 URL
                    }
                };

                worker.onerror = (error) => {
                    primeResult.textContent = `Error in worker: ${error.message}`;
                    primeResult.style.color = 'red';
                    checkPrimeBtn.disabled = false;
                    worker.terminate();
                    URL.revokeObjectURL(workerScriptUrl);
                    console.error('Worker error:', error);
                };

                // 4. 向 Worker 发送数据
                worker.postMessage({ numberToCheck: number, requestId });

            } catch (error) {
                primeResult.textContent = `Failed to create worker: ${error.message}`;
                primeResult.style.color = 'red';
                checkPrimeBtn.disabled = false;
                console.error('Main thread error:', error);
            }
        });
    </script>
</body>
</html>

这个例子展示了如何将一个计算密集型的任务（素数检查）封装在一个动态创建的模块中，并在Web Worker中执行。这避免了阻塞主线程，提升了用户体验。{ type: 'module' }选项在创建Worker时是关键，它使得Worker脚本能够以ES Module的形式运行，从而支持import/export。

5. 性能优势与典型应用场景

通过“模块块”模式实现的动态创建和隔离，带来了显著的性能提升和架构优势：

特性维度	传统ESM (import './module.js')	动态模块块 (import blob:url)	性能优化/架构优势
加载时机	通常在应用启动时（静态导入）或首次import()时加载文件	运行时按需加载代码字符串	按需加载： 减少初始包大小和启动时间（TTI），只加载必要逻辑。
实例管理	单例模式：模块顶层代码只执行一次，导出状态共享	多实例模式：每次import new Blob URL都会创建独立隔离的实例	隔离状态： 避免状态污染，易于测试和并行执行；支持多租户、多版本逻辑共存。
代码来源	文件系统或网络URL	任意JavaScript代码字符串	灵活性： 支持从数据库、用户输入、配置中心动态生成逻辑，实现高度可配置和可扩展的应用。
作用域	模块作用域，但不保证每次实例化都隔离	独立的ES Module作用域，每次实例化都隔离	安全性与稳定性： 降低副作用和冲突风险，增强代码隔离性。
主线程阻塞	静态导入会阻塞主线程；动态import()解析和执行会阻塞	模块解析和执行会阻塞主线程，但可结合Web Worker实现非阻塞执行	响应性： 结合Web Workers可将复杂计算卸载到后台线程，保持UI流畅。
缓存	浏览器缓存文件	浏览器缓存blob: URL的内容	高效缓存： blob: URL基于内容缓存，可避免重复生成和加载相同代码。
调试	良好，支持Source Map	较差，需借助//# sourceURL或Source Map	需要额外配置才能实现良好的调试体验。

典型应用场景：

1. 动态插件系统： 允许用户或第三方开发者上传JavaScript插件代码（作为字符串），应用在运行时安全地加载并执行它们，每个插件都在隔离的环境中运行，互不干扰。
2. A/B测试与特征旗标（Feature Flags）： 根据用户ID、地理位置或实验分组，动态加载不同的业务逻辑或UI组件版本，无需重新部署整个应用。
3. 规则引擎与工作流： 业务规则或工作流步骤可以表示为JavaScript代码字符串，在运行时按需加载和执行，用于动态验证、计算或状态转换。
4. 客户端代码沙箱/在线编辑器： 在浏览器中运行用户提交的JavaScript代码，提供隔离的执行环境以防止恶意代码影响主应用。
5. 高性能数据处理： 将大型数据集的处理逻辑动态加载到Web Workers中并行执行，避免阻塞主线程。
6. 可视化编程工具： 用户通过拖拽组件生成逻辑图，工具将其转换为JavaScript代码字符串，然后动态加载执行。
7. 低代码/无代码平台： 平台根据用户配置动态生成业务逻辑代码，并在运行时加载执行。
8. 复杂表单验证： 根据表单的结构和用户输入，动态生成并加载特定的验证函数。

6. 高级考量与最佳实践

6.1 安全性

• 内容安全策略 (CSP)： 如果从用户输入或不可信来源生成代码，务必配置CSP以限制blob: URL的权限。例如，script-src 'self' blob:;允许从同源和blob: URL加载脚本。
• 代码审查与沙箱： 对于用户提交的代码，必须进行严格的服务器端审查。在客户端，Web Workers提供了重要的沙箱机制。
• 限制全局对象访问： 动态模块在严格模式下运行，其顶层this是undefined。在Web Workers中，其全局对象是self，不直接暴露window和document。但这并不意味着完全安全，仍然需要警惕通过self访问某些敏感API。

6.2 调试

• //# sourceURL： 在动态生成的代码字符串末尾添加//# sourceURL=dynamic-module-<id>.js，可以帮助浏览器开发者工具识别代码来源，并在堆栈跟踪中显示有意义的文件名。
• Source Maps： 对于通过构建工具（如TypeScript、Babel）生成的代码字符串，可以生成Source Map并将其作为Data URL嵌入到//# sourceMappingURL中，从而在浏览器中调试原始代码。

const dynamicModuleCode = `
    // My dynamic logic
    function doSomething() {
        console.log('Doing something...');
        throw new Error('Oops!');
    }
    export { doSomething };
    //# sourceURL=my-dynamic-module.js
`;

6.3 错误处理

• try...catch： 始终在await import(moduleUrl)外部使用try...catch来捕获模块加载和初始执行阶段的错误。
• 模块内部错误： 模块内部的异步操作（如fetch）需要自行处理错误。同步代码的错误会在调用方被捕获。

6.4 缓存与版本管理

• 浏览器缓存： 浏览器会根据blob: URL的内容进行缓存。如果代码字符串内容不变，即使URL每次都重新生成，浏览器也可能使用缓存。
• 强制刷新： 如果需要确保加载最新版本的动态代码，可以在代码字符串中嵌入一个版本号或时间戳，或者每次都生成一个包含不同随机数的代码字符串，以强制浏览器加载新内容。

6.5 依赖解析的挑战

如前所述，动态模块内部的import语句需要特别处理。最佳实践是让动态模块尽可能地自包含，或者通过工厂模式注入外部依赖，而不是让它在内部进行复杂的相对路径解析。

6.6 内存管理

• URL.revokeObjectURL()： 当你确定一个blob: URL不再需要时，务必调用URL.revokeObjectURL(url)来释放内存。虽然浏览器在文档卸载时会自动释放，但显式释放有助于管理长期运行的应用中的内存。
• 模块引用： 确保不再使用的动态模块实例不会被意外地长期引用，以便垃圾回收器能够回收其占用的内存。

7. 未来展望

JavaScript模块化的发展仍在继续。虽然“模块块”模式是基于现有API的强大实践，但未来可能会有更直接、更标准化的语言特性来支持动态模块实例化和沙箱。例如，一些关于ModuleSource或类似概念的提案可能在未来提供更简单、更高效的方式来将字符串解析为ES Module。WebAssembly模块的演进也为更底层的、高性能的、强隔离的代码执行提供了另一条道路。

结语

“模块块”模式并非万能药，它引入了一定的复杂性，尤其是在调试和依赖管理方面。然而，对于那些需要极致的按需加载、运行时代码生成、严格作用域隔离或将复杂计算卸载到后台线程的场景，这种模式提供了一个强大而灵活的解决方案。通过深入理解其原理、掌握其实现技术并遵循最佳实践，开发者可以构建出性能卓越、高度可扩展且安全可靠的现代JavaScript应用。