【技术讲座】ES 模块的循环依赖解法：为什么 CommonJS 会导致 Undefined 而 ESM 不会？

引言

在JavaScript模块化编程中，CommonJS 和 ES Modules 是两种主要的模块化规范。随着 ES Modules 的逐渐普及，其模块化机制和 CommonJS 有很大的不同，尤其是在处理循环依赖方面。本文将深入探讨 ES 模块的循环依赖解法，并解释为什么 CommonJS 会导致 undefined 而 ESM 不会。

循环依赖的概念

循环依赖是指在模块之间形成的一种依赖关系，其中一个模块依赖于另一个模块，而另一个模块又依赖于第一个模块。这种依赖关系会导致模块加载时出现错误或未定义的问题。

CommonJS 的循环依赖问题

在 CommonJS 中，模块通过 require 函数来导入其他模块。当模块 A 依赖于模块 B，而模块 B 也依赖于模块 A 时，CommonJS 的模块加载机制会导致以下问题：

• 当模块 A 首次加载时，它会尝试加载模块 B。
• 由于模块 B 也依赖于模块 A，模块加载器会尝试加载模块 A。
• 这种循环引用会导致无限循环，最终导致错误或模块 A 中的 module.exports 为 undefined。

以下是一个简单的 CommonJS 循环依赖的例子：

// moduleA.js
const moduleB = require('./moduleB');
module.exports = { a: moduleB };

// moduleB.js
const moduleA = require('./moduleA');
module.exports = { b: moduleA };

在这个例子中，尝试加载模块 A 会立即尝试加载模块 B，然后模块 B 又尝试加载模块 A，形成循环依赖。

ES Modules 的循环依赖解法

ES Modules 使用 import 语句来导入模块，并引入了静态结构的概念。ES Modules 的模块解析和加载过程与 CommonJS 有很大不同，这使得它能够更好地处理循环依赖。

在 ES Modules 中，模块加载器会在模块首次导入时解析所有依赖，并在内存中创建一个模块映射。这意味着当模块 A 导入模块 B 时，模块 B 的所有依赖也会被解析，即使模块 B 依赖于模块 A。

以下是 ES Modules 处理循环依赖的例子：

// moduleA.js
import { b } from './moduleB';
export const a = b;

// moduleB.js
import { a } from './moduleA';
export const b = a;

在这个例子中，当模块 A 导入模块 B 时，模块 B 的所有依赖都会被解析，包括模块 A。这样，模块 A 和模块 B 的依赖关系会在模块解析阶段得到解决，而不是在运行时。

为什么 ESM 不会导致 undefined？

ES Modules 不会导致 undefined 的原因有以下几点：

1. 静态结构：ES Modules 的模块结构在解析阶段就已经确定，这意味着所有的依赖关系都会在模块加载之前解析。
2. 即时解析：ES Modules 的 import 语句在代码执行时才会被解析，这允许模块加载器在解析时发现循环依赖。
3. 模块映射：ES Modules 使用模块映射来存储模块的引用，这意味着即使存在循环依赖，模块引用也会在模块映射中正确记录。

结论

ES Modules 通过其静态结构和即时解析机制，能够更好地处理循环依赖，避免了 CommonJS 中常见的 undefined 问题。这种机制使得 ES Modules 成为现代 JavaScript 开发的首选模块化规范。

工程级代码示例

以下是一些使用 ES Modules 处理循环依赖的工程级代码示例：

Python 示例

# file: moduleA.py
from .moduleB import b

def a():
    return b()

# file: moduleB.py
from .moduleA import a

def b():
    return a()

PHP 示例

// file: moduleA.php
require_once './moduleB.php';

function a() {
    return b();
}

// file: moduleB.php
require_once './moduleA.php';

function b() {
    return a();
}

Shell 脚本示例

#!/bin/bash

# file: moduleA.sh
source moduleB.sh

function a() {
    echo $(b)
}

# file: moduleB.sh
source moduleA.sh

function b() {
    echo $(a)
}

SQL 示例

-- file: moduleA.sql
SELECT b_value FROM moduleB WHERE b_id = (SELECT b_id FROM moduleB);

-- file: moduleB.sql
SELECT a_value FROM moduleA WHERE a_id = (SELECT a_id FROM moduleA);

这些示例展示了如何在不同编程语言中使用 ES Modules 的机制来处理循环依赖。