JavaScript内核与高级编程之:`JavaScript`的`ESM`与`package.json`:`exports`字段的用法。

各位靓仔靓女们,晚上好!我是今晚的讲师,大家可以叫我老王。今天咱们不聊风花雪月,就来掰扯掰扯 JavaScript 的 ESM 和 package.json 里的 exports 字段,争取让大家听完之后,腰不酸了,腿不疼了,ESM 用起来也更顺手了。

开场白:ESM,你的甜蜜小棉袄?

话说当年,JavaScript 这孩子刚出生的时候,那叫一个野蛮生长,模块化?不存在的!大家都是全局变量满天飞,稍微大一点的项目,就跟 spaghetti 代码一样,乱成一锅粥。后来,CommonJS 出现了,Node.js 率先拥抱,总算有了点模块化的样子。但是,CommonJS 也有它的局限性,比如只能在运行时确定模块依赖关系,无法进行静态分析优化。

这时候,ESM(ECMAScript Modules)横空出世,它可是 JavaScript 官方钦定的模块化标准,解决了 CommonJS 的一些痛点,比如可以在编译时确定模块依赖关系,方便进行 tree-shaking 等优化。

ESM 的语法也更简洁明了:

  • 使用 import 导入模块
  • 使用 export 导出模块

跟 CommonJS 的 requiremodule.exports 相比,ESM 看起来更像是 JavaScript 的“亲儿子”,用起来也更“优雅”。

package.jsonexports 字段:守门员还是百宝箱?

好了,有了 ESM,咱们就可以愉快地编写模块化的 JavaScript 代码了。但是,问题又来了:

  • 我的模块里面有很多文件,我只想暴露一部分 API 给用户,其他的都是内部实现,不想让用户随便访问,怎么办?
  • 我的模块既支持 ESM,又支持 CommonJS,我怎么告诉 Node.js,它应该用哪个规范来加载我的模块?
  • 我想要为不同的环境提供不同的模块实现,比如浏览器环境和 Node.js 环境,怎么办?

这时候,package.json 里的 exports 字段就该登场了。它可以说是模块的“守门员”,也可以说是模块的“百宝箱”,它可以控制哪些文件可以被外部访问,可以指定模块的入口文件,还可以根据不同的条件提供不同的模块实现。

exports 字段的基本用法:简单粗暴,一目了然

最简单的用法,就是指定模块的入口文件:

{
  "name": "my-module",
  "version": "1.0.0",
  "exports": "./index.js"
}

这样,当用户 importrequire 你的模块时,实际上就是导入 index.js 文件。

如果你的模块有很多文件,但你只想暴露 index.jsutils.js 两个文件,可以这样写:

{
  "name": "my-module",
  "version": "1.0.0",
  "exports": {
    ".": "./index.js",
    "./utils": "./utils.js"
  }
}

这样,用户就可以这样导入:

import * as main from 'my-module'; // 导入 index.js
import * as utils from 'my-module/utils'; // 导入 utils.js

但是,如果用户尝试导入其他文件,比如 my-module/internal.js,就会报错,因为 exports 字段没有允许访问 internal.js 文件。

exports 字段的高级用法:花样百出,惊喜不断

exports 字段还有很多高级用法,可以让你更加灵活地控制模块的导出行为。

  1. 条件导出:针对不同环境提供不同的实现

    有时候,我们需要根据不同的环境(比如 Node.js 环境和浏览器环境)提供不同的模块实现。exports 字段支持条件导出,可以根据不同的条件选择不同的入口文件。

    {
      "name": "my-module",
      "version": "1.0.0",
      "exports": {
        ".": {
          "browser": "./browser.js",
          "node": "./node.js",
          "default": "./index.js"
        }
      }
    }

    在这个例子中,如果是在浏览器环境中使用,就会导入 browser.js 文件;如果是在 Node.js 环境中使用,就会导入 node.js 文件;如果在其他环境中,就会导入 index.js 文件。

    常用的条件包括:

    • browser: 浏览器环境
    • node: Node.js 环境
    • default: 默认环境
  2. 子路径导出:更精细的控制

    除了指定整个模块的入口文件,还可以指定模块的子路径的入口文件。

    {
      "name": "my-module",
      "version": "1.0.0",
      "exports": {
        "./utils": "./utils.js",
        "./constants": {
          "browser": "./constants.browser.js",
          "node": "./constants.node.js"
        }
      }
    }

    在这个例子中,my-module/utils 总是会导入 utils.js 文件,而 my-module/constants 会根据不同的环境导入不同的文件。

  3. importrequire 区分导出:ESM 和 CommonJS 的完美兼容

    有时候,我们希望为 ESM 和 CommonJS 提供不同的导出方式。exports 字段也支持区分 importrequire

    {
      "name": "my-module",
      "version": "1.0.0",
      "type": "module",
      "exports": {
        ".": {
          "import": "./index.mjs",
          "require": "./index.cjs"
        }
      }
    }

    在这个例子中,如果使用 import 导入,就会导入 index.mjs 文件(ESM 格式);如果使用 require 导入,就会导入 index.cjs 文件(CommonJS 格式)。

    注意: 要使用 importrequire 区分导出,需要在 package.json 中设置 "type": "module",表示这是一个 ESM 模块。

  4. 模式匹配导出:灵活应对各种场景

    exports 还支持使用模式匹配进行导出,这在某些情况下可以简化配置。使用 * 通配符可以匹配任何字符串。

    {
      "name": "my-module",
      "version": "1.0.0",
      "exports": {
        "./features/*": "./src/features/*.js",
        "./styles/*": "./dist/styles/*.css"
      }
    }

    在这个例子中,任何以 ./features/ 开头的导入都会被映射到 ./src/features/ 目录下的对应文件,例如 import featureA from 'my-module/features/featureA' 会导入 ./src/features/featureA.js。 同理,import styles from 'my-module/styles/main' 会导入 ./dist/styles/main.css

  5. default 条件的特殊性
    default 条件是兜底选项,任何未被其他条件匹配到的情况都会使用 default 指定的路径。

    {
      "name": "my-module",
      "version": "1.0.0",
      "exports": {
        ".": {
          "node": "./index.node.js",
          "default": "./index.js"
        }
      }
    }

    在这个例子中,只有在 Node.js 环境下才会使用 index.node.js,其他任何环境都会使用 index.js

exports 字段的优先级:谁说了算?

exports 字段和 main 字段同时存在时,它们的优先级是怎样的呢?

  • 如果 package.json 中设置了 "type": "module",那么 exports 字段的优先级高于 main 字段。也就是说,Node.js 会优先使用 exports 字段来确定模块的入口文件。
  • 如果 package.json 中没有设置 "type": "module",那么 main 字段的优先级高于 exports 字段。也就是说,Node.js 会优先使用 main 字段来确定模块的入口文件。

exports 字段的注意事项:小心驶得万年船

在使用 exports 字段时,需要注意以下几点:

  • exports 字段必须是一个对象。
  • exports 字段的键必须以 . 开头,表示模块的子路径。
  • exports 字段的值可以是字符串,也可以是对象。
  • 如果 exports 字段的值是字符串,表示模块的入口文件。
  • 如果 exports 字段的值是对象,表示条件导出。
  • exports 字段可以防止用户访问模块内部的私有文件。
  • exports 字段可以提高模块的安全性。

exports 字段的最佳实践:让你的模块更加健壮

  • 尽可能使用 exports 字段来控制模块的导出行为。
  • 为不同的环境提供不同的模块实现。
  • 使用条件导出,让你的模块更加灵活。
  • 使用子路径导出,更精细地控制模块的导出行为。
  • 使用模式匹配导出,简化配置。
  • 仔细阅读 Node.js 官方文档,了解 exports 字段的更多用法。

一个更完整的例子:

假设我们有一个名为 my-library 的库,它包含以下文件:

  • index.js: 主入口文件,同时兼容 ESM 和 CommonJS。
  • utils.js: 一些工具函数。
  • browser.js: 浏览器环境下的特殊实现。
  • node.js: Node.js 环境下的特殊实现。
  • internal.js: 内部使用的文件,不应该被外部访问。
  • style.css: 样式文件

我们的 package.json 文件可以这样配置:

{
  "name": "my-library",
  "version": "1.0.0",
  "description": "A versatile JavaScript library",
  "type": "module",
  "exports": {
    ".": {
      "import": "./index.js",
      "require": "./index.js",
      "browser": "./browser.js",
      "node": "./node.js",
      "default": "./index.js"
    },
    "./utils": "./utils.js",
    "./style": "./style.css",
    "./features/*": "./src/features/*.js"
  },
  "files": [
    "index.js",
    "utils.js",
    "browser.js",
    "node.js",
    "style.css",
    "src/features"
  ],
  "keywords": [
    "javascript",
    "library",
    "esm",
    "commonjs"
  ],
  "author": "Your Name",
  "license": "MIT"
}

这个配置的含义是:

  • ".": 主入口,同时支持 ESM 和 CommonJS,并根据环境选择 browser.jsnode.js,默认使用 index.js
  • "./utils": 允许导入 utils.js 文件。
  • "./style": 允许导入 style.css 文件。
  • ./features/*: 允许导入 src/features 目录下的文件。

总结:exports 字段,你的模块化利器

exports 字段是 package.json 中一个非常强大的字段,它可以让你更加灵活地控制模块的导出行为,提高模块的安全性,让你的模块更加健壮。掌握 exports 字段的用法,可以让你在模块化开发的道路上走得更远。

好了,今天的讲座就到这里。希望大家能够掌握 exports 字段的用法,并在实际项目中灵活运用。下次有机会再跟大家分享其他的技术知识。感谢大家的聆听!

(鞠躬,下台)

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