Es Module 的解析流程

• 在开始之前,我们先大概了解一下整个流程大概是怎么样的,先有一个大概的了解:

1. 阶段一:构建(Construction),根据地址查找 js 文件,通过网络下载,并且解析模块文件为 Module Record;
2. 阶段二:实例化(Instantiation),对模块进行实例化,并且分配内存空间,解析模块的导入和导出语句,把模块指向对应的内存地址;
3. 阶段三:运行(Evaluation),运行代码,计算值,并且将值填充到内存地址中;

Construction 构建阶段

• loader 负责对模块进行寻址及下载。首先我们修改一个入口文件,这在 html 中通常是一个 <script type="module"></script> 的标签来表示一个模块文件。

• 模块继续通过 import语句声明,在 import声明语句中有一个 模块声明标识符(ModuleSpecifier),这告诉 loader 怎么查找下一个模块的地址。

• 每一个模块标识号对应一个 模块记录(Module Record),而每一个 模块记录 包含了 javascript代码、执行上下文、ImportEntries、LocalExportEntries、IndirectExportEntries、StarExportEntries。其中 ImportEntries 值是一个 ImportEntry Records 类型,而 LocalExportEntries、IndirectExportEntries、StarExportEntries 是一个 ExportEntry Records 类型。

ImportEntry Records

• 一个 ImportEntry Records 包含三个字段 ModuleRequest、ImportName、LocalName;

1. ModuleRequest: 一个模块标识符(ModuleSpecifier);
2. ImportName: 由 ModuleRequest 模块标识符的模块导出所需绑定的名称。值 namespace-object 表示导入请求是针对目标模块的命名空间对象的;
3. LocalName: 用于从导入模块中从当前模块中访问导入值的变量;

• 详情可参考下图:
• 下面这张表记录了使用 import 导入的 ImportEntry Records 字段的实例:

ExportEntry Records

• 一个 ExportEntry Records 包含四个字段 ExportName、ModuleRequest、ImportName、LocalName,和 ImportEntry Records不同的是多了一个 ExportName。

1. ExportName: 此模块用于导出时绑定的名称。

• 下面这张表记录了使用 export 导出的 ExportEntry Records 字段的实例:

  导出声明	导出名	模块标识符	导入名	本地名
  export var v;	"v"	null	null	"v"
  export default function f() {}	"default"	null	null	"f"
  export default function () {}	"default"	null	null	"default"
  export default 42;	"default"	null	null	"default"
  export {x};	"x"	null	null	"x"
  export {v as x};	"x"	null	null	"v"
  export {x} from "mod";	"x"	"mod"	"x"	null
  export {v as x} from "mod";	"x"	"mod"	"v"	null
  export * from "mod";	null	"mod"	all-but-default	null
  export * as ns from "mod";	"ns	"mod"	all	null

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• 只有当解析完当前的 Module Record 之后,才能知道当前模块依赖的是那些子模块,然后你需要 resolve 子模块,获取子模块,再解析子模块,不断的循环这个流程 resolving -> fetching -> parsing,结果如下图所示:

• 这个过程也称为 静态分析,不会运行JavaScript代码,只会识别 export 和 import 关键字,所以说不能在非全局作用域下使用 import,动态导入除外。
• 如果多个文件同时依赖一个文件呢,这会不会引起死循环,答案是不会的。
• loader 使用 Module Map 对全局的 MOdule Record 进行追踪、缓存这样就可以保证模块只被 fetch 一次,每个全局作用域中会有一个独立的 Module Map。

MOdule Map 是由一个 URL 记录和一个字符串组成的key/value的映射对象。URL记录是获取模块的请求URL，字符串指示模块的类型(例如。“javascript”)。模块映射的值要么是模块脚本，null(用于表示失败的获取)，要么是占位符值“fetching(获取中)”。

linking 链接阶段

• 在所有 Module Record 被解析完后，接下来 JS 引擎需要把所有模块进行链接。JS 引擎以入口文件的 Module Record 作为起点，以深度优先的顺序去递归链接模块，为每个 Module Record 创建一个 Module Environment Record，用于管理 Module Record 中的变量。

• Module Environment Record 中有一个 Binding,这个是用来存放 Module Record 导出的变量,如上图所示,在该模块 main.js 处导出了一个 count 的变量,在 Module Environment Record 中的 Binding 就会有一个 count,在这个时候,就相当于 V8 的编译阶段,创建一个模块实例对象,添加相对应的属性和方法,此时值为 undefined 或者 null,为其分配内存空间。
• 而在子模块 count.js 中使用了 import 关键字对 main.js 进行导入,而 count.js 的 import 和 main.js 的 export 的变量指向的内存位置是一致的,这样就把父子模块之间的关系链接起来了。如下图所示:

• 需要注意的是,我们称 export 导出的为父模块,import 引入的为子模块,父模块可以对变量进行修改,具有读写权限,而子模块只有读权限。

Evaluation 求值阶段

• 在模块彼此链接完之后,执行对应模块文件中顶层作用域的代码，确定链接阶段中定义变量的值，放入内存中。

Es module 是如何解决循环引用的

• 在 Es Module 中有5种状态，分别为 unlinked、linking、linked、evaluating和 evaluated，用循环模块记录(Cyclic Module Records)的 Status 字段来表示,正是通过这个字段来判断模块是否被执行过,每个模块只执行一次。这也是为什么会使用 Module Map 来进行全局缓存 Module Record 的原因了,如果一个模块的状态为 evaluated,那么下次执行则会自动跳过,从而包装一个模块只会执行一次。 Es Module 采用 深度优先 的方法对模块图进行遍历,每个模块只执行一次,这也就避免了死循环的情况了。

深度优先搜索算法（英语：Depth-First-Search，DFS）是一种用于遍历或搜索树或图的算法。这个算法会尽可能深地搜索树的分支。当节点v的所在边都己被探寻过，搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发现的节点，则选择其中一个作为源节点并重复以上过程，整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。

• 看下面的例子,所有的模块只会运行一次:

// main.js
import { bar } from "./bar.js";
export const main = "main";
console.log("main");

// foo.js
import { main } from "./main.js";
export const foo = "foo";
console.log("foo");

// bar.js
import { foo } from "./foo.js";
export const bar = "bar";
console.log("bar");

• 通过 node 运行 main.js ,得出以下结果:

• 好了,这篇文章到这也就结束了。《JavaScript视频教程》