本文收录于GitHub山月行博客：shfshanyue/blog，里面包含了我在实际工作中遇到的问题，思考业务和学习前端的方向全栈工程系列Node进阶系列在node环境中，有两个内置的全局变量，不需要导入就可以直接使用，而且无处不在。它们构成了nodejs的模块系统：module和require。下面是一个简单的例子constfs=require('fs')constadd=(x,y)=>x+ymodule.exports=add虽然它们只是在正常使用中导入和导出模块，但是深入一点，你可见宇宙有多大。它们可以在行业中用来做一些棘手的事情。虽然我不推荐使用这些黑科技，但是了解一点还是很有必要的。如何在不重启应用程序的情况下热加载模块？比如require一个json文件的时候会产生缓存，但是改写文件的时候怎么看呢？如何在不侵入代码的情况下打印日志循环引用？会出现什么问题？modulewrapper当我们用node写一个模块的时候，模块实际上是被一个函数包装起来的，如下所示：(function(exports,require,module,__filename,__dirname){//所有模块代码都包装在这个函数中,constfs=require('fs')constadd=(x,y)=>x+ymodule.exports=add});因此，在一个模块中会自动注入以下变量：exportsrequiremodule__filename__dirnamemodule最好的调试方式是打印，我们想知道模块在哪里，就打印出来吧！constfs=require('fs')constadd=(x,y)=>x+ymodule.exports=addconsole.log(module)module.id:如果是.，表示入口模块，否则就是module的文件名，我们可以看到如下koamodule.exports：从下面的源码可以看出模块包装器的调用者module._compile是如何注入内置变量的，所以根据源码很容易理解一个模块中的变量：exports：其实就是一个引用到module.exports要求：在大多数情况下Module.prototype.requiremodule__filename__dirname:path.dirname(__filename)///internal/modules/cjs/loader.js:1138Module.prototype._compile=function(content,filename){//...常量目录e=path.dirname(文件名);constrequire=makeRequireFunction(this,redirects);让结果；//由此可见：exports=module.exportsconstexports=this.exports;constthisValue=exports;const模块=this;如果(requireDepth===0)statCache=newMap();if(inspectorWrapper){result=inspectorWrapper(compiledWrapper,thisValue,exports,require,module,filename,dirname);}else{result=compiledWrapper.call(thisValue,exports,require,module,filename,dirname);}//...}require通过nodeREPL控制台调试，或者在VSCode中输出require，从上面的modulewrapper可以发现require是一个极其复杂的对象从源码中也可以看出require是由makeRequireFunction函数，如下///internal/modules/cjs/helpers.js:33functionmakeRequireFunction(mod,redirects){constModule=mod.constructor;让要求；if(redirects){//...}else{//require实际上是Module.prototype.requirerequire=functi关于要求（路径）{返回mod.require（路径）；};}functionresolve(request,options){//...}require.resolve=resolve;函数路径（请求）{validateString（请求，'请求'）;返回Module._resolveLookupPaths（请求，mod）；}resolve.paths=路径；require.main=process.mainModule;//启用支持以添加额外的扩展类型。require.extensions=Module._extensions;require.cache=模块._cache;returnrequire;}更详细的require可以参考官方文档：NodeAPI:requirerequire(id)require函数用于导入一个模块，也是最常用的函数///内部/模块/cjs/loader.js:1019Module.prototype.require=function(id){validateString(id,'id');if(id===''){thrownewERR_INVALID_ARG_VALUE('id',id,'必须是非空字符串');}requireDepth++;try{returnModule._load(id,this,/*isMain*/false);}最后{requireDepth--;}}require引入模块时，实际通过Module._load加载，大体总结如下：如果Module._cache命中模块缓存，则直接取出module.exports，如果加载的是NativeModule，则loadNativeModule加载模块，如fs、http、path等模块，否则，使用Module.load加载模块，当然这一步也很长，下一章会详细讲解///internal/modules/cjs/loader.js:879Module._load=function(request,parent,isMain){让relResolveCacheIdentifier;if(parent){//...}constfilename=Module._resolveFilename(request,parent,isMain);constcachedModule=Module._cache[文件名];//如果命中缓存，直接获取缓存if(cachedModule!==undefined){updateChildren(parent,cachedModule,true);返回cachedModule.exports；}//如果是NativeModule，就加载它constmod=loadNativeModule(filename,request);如果（mod&&mod.canBeRequiredByUsers）返回mod.exports；//不要调用updateChildren()，模块构造函数已经调用了。constmodule=newModule(文件名,parent);如果（isMain）{process.mainModule=module;module.id='.';}Module._cache[文件名]=模块；如果（父母！==undefined){//...}让thrown=true;try{if(enableSourceMaps){try{//如果不是NativeModule，加载它module.load(filename);}catch(err){rekeySourceMap(Module._cache[文件名],err);抛出错误；/*node-do-not-add-exception-line*/}}else{module.load(filename);}抛=假;}finally{//...}returnmodule.exports;};require.cache代码执行require(lib)时，会执行lib模块中的内容，并作为缓存使用。模块中的内容下次被引用时不会执行。这里的缓存指的是require。cache，也就是上一段提到的Module._cache///internal/modules/cjs/loader.js:899require.cache=Module._cache;这是一个小测试：有两个文件：index.js和utils.js。utils.js中有一个打印操作，当index.js多次引用utils.js时，utils.js中的打印操作会执行多次。代码示例如下index.js//index.js//被引用两次require('./utils')require('./utils')utils.js//utils.jsconsole.log('wasexecutedonce')答案只执行一次，所以require.cache，在index.js末尾打印require，此时会找到模块缓存//index.jsrequire('./utils')require('./utils')console.log(require)让我们回到本章开头的问题：如何在不重启应用的情况下热加载模块？答：删除Module._cache，但同时会出现问题，比如一行deleterequire.cache导致的内存泄漏血案。所以，这种大幅度修改核心代码的黑魔法，在开发环境中是可以发挥的。生产环境就不要去了，毕竟黑魔法是不可控的。综上所述，当模块执行时，会被模块包装器包裹起来，注入到全局变量require和module中。module.exports和exports的关系其实是exports=module.exportsrequire其实就是module.requirerequire.cache会保证module不会执行太多这个时候不要用deleterequire.cache的黑魔法，跟着我前端工程系列Node进阶系列欢迎关注公众号【全栈成长之路】，定期推送Node原创和全栈成长文章<图>欢迎关注全栈成长之路
