在 Node.js 中，模塊化是開發應用程序的核心概念，它使得代碼可以按照功能模塊進行分割，易于維護、復用和擴展。Node.js 支持兩種模塊化規范：

• CommonJS（CJS）：這是 Node.js 最初使用的模塊化規范。

• ECMAScript Modules（ESM）：這是現代 JavaScript 的官方模塊化規范，自 ECMAScript 2015（ES6）引入。

1.?CommonJS 模塊化規范

CommonJS 是 Node.js 早期就支持的模塊化標準，允許在服務端使用模塊。在 CommonJS 中，每個文件都被視為一個獨立的模塊。你可以通過 module.exports 導出模塊內容，并使用 require() 函數引入模塊。

1.1.?CommonJS 基本用法

• 導出模塊：使用 module.exports 或 exports。

• 引入模塊：使用 require()。

定義模塊：

// math.js - 定義模塊
function add(a, b) {return a + b;
}function subtract(a, b) {return a - b;
}// 使用 module.exports 導出模塊
module.exports = {add,subtract,
};// 或者也可以使用 exports（兩者作用相同）
exports.add = add;
exports.subtract = subtract;

引入模塊：

// main.js - 引入并使用模塊
const math = require('./math');console.log(math.add(5, 3));  // 輸出：8
console.log(math.subtract(5, 3));  // 輸出：2

1.2.?CommonJS 特點

• 同步加載：require() 是同步的，這意味著模塊會在需要時同步加載。這在服務端是可以接受的，但在瀏覽器中不夠高效。

• 模塊緩存：加載的模塊會被緩存，因此多次 require() 同一個模塊時，模塊只會被加載一次。

2.?ECMAScript Modules 規范

隨著 JavaScript 語言的發展，ECMAScript Modules（ESM）被引入，成為 JavaScript 官方標準的模塊系統。Node.js 從版本 12.17 開始支持 ESM，Node.js 通過引入 .mjs 文件擴展名和 package.json 中的 "type": "module" 字段來實現對 ESM 的支持。

2.1.?ECMAScript Modules 基本用法

• 導出模塊：使用 export 關鍵字。

• 引入模塊：使用 import 關鍵字。

定義模塊：

// math.mjs - 定義模塊
export function add(a, b) {return a + b;
}export function subtract(a, b) {return a - b;
}

導入模塊：

// main.mjs - 引入并使用模塊
import { add, subtract } from './math.mjs';console.log(add(5, 3));  // 輸出：8
console.log(subtract(5, 3));  // 輸出：2

2.2.?ESM 特點

• 靜態解析：ESM 是靜態的，這意味著在代碼編譯時就能確定模塊的依賴關系（相較于 CommonJS 的動態加載）。

• 異步加載：import 支持異步加載，這在瀏覽器中更高效，特別是當你需要懶加載模塊時。

• 嚴格模式：所有的 ECMAScript 模塊都默認處于嚴格模式（"use strict"）。

• 不允許動態導入和導出：ESM 不支持像 CommonJS 那樣的動態 require，必須在頂層進行 import/export。

3.?文件后綴與模塊加載規則

3.1.?CommonJS 文件后綴

對于 CommonJS 模塊，文件通常使用 .js 后綴。如果你在 Node.js 中編寫 CommonJS 模塊，直接使用 .js 文件即可。

3.2.?ECMAScript 模塊的文件后綴

在 Node.js 中，可以通過以下兩種方式啟用 ESM：

• 使用 .mjs 文件后綴：如果文件擴展名是 .mjs，Node.js 會將其視為 ESM。

• 配置 package.json：在項目的 package.json 中設置 "type": "module"，這樣即使文件是 .js 后綴，Node.js 也會將其作為 ESM 處理。

3.3.?如何區分 CommonJS 和 ESM

Node.js 根據以下規則來確定模塊系統：

• CommonJS：默認情況下，Node.js 中所有 .js 文件都被視為 CommonJS 模塊，除非另有指定。

• ESM：當你使用 .mjs 擴展名，或者在 package.json 中指定 "type": "module"，所有的 .js 文件都會被視為 ESM 模塊。

4.?require 和 import 互操作性

盡管 Node.js 支持 CommonJS 和 ESM 兩種規范，但兩者在一起使用時需要注意一些限制：

4.1.?從 CommonJS 中引入 ESM

從 CommonJS 文件中引入 ESM 模塊是有一定限制的。require() 無法直接加載 ESM 模塊，必須使用 import() 函數（它是一個異步函數）。

// 在 CommonJS 模塊中動態引入 ESM 模塊
(async () => {const math = await import('./math.mjs');console.log(math.add(5, 3));
})();

4.2.?從 ESM 中引入 CommonJS

ESM 模塊可以直接通過 import 引入 CommonJS 模塊，因為 Node.js 會將 CommonJS 模塊包裝成 ESM 格式以供使用。

// 在 ESM 中引入 CommonJS 模塊
import math from './math.js';  // 假設 math.js 是一個 CommonJS 模塊
console.log(math.add(5, 3));

5.?選擇 CommonJS 還是 ESM？

在實際開發中，選擇使用 CommonJS 還是 ESM 取決于幾個因素：

• 兼容性：如果你要支持舊的 Node.js 版本（12 之前）或使用大量依賴的第三方庫（特別是歷史遺留的），CommonJS 可能更合適。

• 未來發展：ESM 是 JavaScript 官方標準，未來會有更多的支持，因此如果是新項目，推薦使用 ESM。

• 生態系統：目前 Node.js 生態中的大多數庫仍然使用 CommonJS，但越來越多的庫開始遷移到 ESM。