AMD和RequireJS初识----优化Web应用前端(按需动态加载JS)

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RequireJS是一个非常小巧的JavaScript模块载入框架，是AMD规范最好的实现者之一。最新版本的RequireJS压缩后只有14K，堪称非常轻量。它还同时可以和其他的框架协同工作，使用RequireJS必将使您的前端代码质量得以提升。

一、AMD 介绍

前端开发在近一两年发展的非常快，JavaScript作为主流的开发语言得到了前所未有的热捧。大量的前端框架出现了，这些框架都在尝试着解决一些前端开发中的共性问题，但是实现又不尽相同。在这个背景下，CommonJS社区诞生了，为了让前端框架发展的更加成熟，CommonJS鼓励开发人员一起在社区里为一些完成特定功能的框架制定规范。AMD（Asynchronous Module Definition）就是其中的一个规范。

传统JavaScript代码的问题

让我们来看看一般情况下JavaScript代码是如何开发的：通过<script>标签来载入JavaScript文件，用全局变量来区分不同的功能代码，全局变量之间的依赖关系需要显式的通过指定其加载顺序来解决，发布应用时要通过工具来压缩所有的JavaScript代码到一个文件。当Web项目变得非常庞大，前端模块非常多的时候，手动管理这些全局变量间的依赖关系就变得很困难，这种做法显得非常的低效。

AMD（Asynchronous Module Definition）的引入

从名称上看便知它是适合script tag的。也可以说AMD是专门为浏览器中JavaScript环境设计的规范。它吸取了CommonJS的一些优点，但又不照搬它的格式。开始AMD作为CommonJS的transport format 存在，因无法与CommonJS开发者达成一致而独立出来。它有自己的wiki 和讨论组。

AMD提出了一种基于模块的异步加载JavaScript代码的机制，它推荐开发人员将JavaScript代码封装进一个个模块，对全局对象的依赖变成了对其他模块的依赖，无须再声明一大堆的全局变量。通过延迟和按需加载来解决各个模块的依赖关系。模块化的JavaScript代码好处很明显，各个功能组件的松耦合性可以极大的提升代码的复用性、可维护性。这种非阻塞式的并发式快速加载JavaScript代码，使Web页面上其他不依赖 JavaScript代码的UI元素，如图片、CSS以及其他DOM节点得以先加载完毕，Web页面加载速度更快，用户也得到更好的体验。

CommonJS的AMD规范中只定义了一个全局的方法，如清单1所示。

define(id?, dependencies?, factory);

该方法用来定义一个JavaScript模块，开发人员可以用这个方法来将部分功能模块封装在这个define方法体内。

id表示该模块的标识，为可选参数。

dependencies是一个字符串Array，表示该模块依赖的其他所有模块标识，模块依赖必须在真正执行具体的factory方法前解决，这些依赖对象加载执行以后的返回值，可以以默认的顺序作为factory方法的参数。dependencies也是可选参数，当用户不提供该参数时，实现 AMD的框架应提供默认值为[“require”，”exports”，“module”]。

factory是一个用于执行改模块的方法，它可以使用前面dependencies里声明的其他依赖模块的返回值作为参数，若该方法有返回值，当该模块被其他模块依赖时，返回值就是该模块的输出。

CommonJS在规范中并没有详细规定其他的方法，一些主要的AMD框架如RequireJS、curl、bdload等都实现了define方法，同时各个框架都有自己的补充使得其API更实用。

AMD设计出一个简洁的写模块API：

define(id?, dependencies?, factory);

其中：

id: 模块标识，可以省略。
dependencies: 所依赖的模块，可以省略。
factory: 模块的实现，或者一个JavaScript对象。

id遵循CommonJS Module Identifiers 。dependencies元素的顺序和factory参数一一对应。

以下是使用AMD模式开发的简单三层结构（基础库/UI层/应用层）：

1，定义无依赖的模块（base.js）

define(function() {
return {
mix: function(source, target) {
}
};
});

2，定义有依赖的模块（ui.js，page.js）

ui.js

define(['base'], function(base) {
return {
show: function() {
// todo with module base
}
}
});

page.js

define(['data', 'ui'], function(data, ui) {
// init here
});

3，定义数据对象模块（data.js）

define({
users: [],
members: []
});

细心的会发现，还有一种没有出现，即具名模块

4，具名模块

define('index', ['data','base'], function(data, base) {
// todo
});

具名模块多数时候是不推荐的，一般由打包工具合并多个模块到一个js文件中时使用。

前面提到dependencies元素的顺序和factory一一对应，其实不太严谨。AMD开始为摆脱CommonJS的束缚，开创性的提出了自己的模块风格。但后来又做了妥协，兼容了 CommonJS Modules/Wrappings 。即又可以这样写

5，包装模块

define(function(require, exports, module) {
var base = require('base');
exports.show = function() {
// todo with module base
}
});

不考虑多了一层函数外，格式和Node.js是一样的。使用require获取依赖模块，使用exports导出API。

除了define外，AMD还保留一个关键字require。require 作为规范保留的全局标识符，可以实现为 module loader。也可以不实现。

目前，实现AMD的库有RequireJS 、curl 、Dojo 、bdLoad、JSLocalnet 、Nodules 等。

也有很多库支持AMD规范，即将自己作为一个模块存在，如MooTools 、jQuery 、qwery 、bonzo 甚至还有 firebug 。

二、RequireJS

RequireJS会让你以不同于往常的方式去写JavaScript。你将不再使用script标签在HTML中引入JS文件，以及不用通过script标签顺序去管理依赖关系。

1、简单示例

当然也不会有阻塞（blocking）的情况发生。好，以一个简单示例开始。

<!doctype html>
<html>
<head>
<title>requirejs入门（一）</title>
<meta charset="utf-8">

<script data-main="main" src="require.js"></script>
</head>
<body>
...
</body>
</html>

main.js

require.config({
paths: {
jquery: 'jquery-1.7.2'
}
});require(['jquery'], function($) {
alert($().jquery);
});

main.js中就两个函数调用require.config和require。

require.config用来配置一些参数，它将影响到requirejs库的一些行为。require.config的参数是一个JS对象，常用的配置有baseUrl，paths等。
这里配置了paths参数，使用模块名“jquery”，其实际文件路径jquery-1.7.2.js（后缀.js可以省略）。

这里require函数的第一个参数是数组，数组中存放的是模块名（字符串类型），数组中的模块与回调函数的参数一一对应。这里的例子则只有一个模块“jquery”。

我们知道jQuery从1.7后开始支持AMD规范，即如果jQuery作为一个AMD模块运行时，它的模块名是“jquery”。注意“jquery”是固定的，不能写“jQuery”或其它。
如果文件名“jquery-1.7.2.js”改为“jquery.js”就不必配置paths参数了。
require.config中config可以省略

jQuery中的支持AMD代码如下

if ( typeof define === "function" && define.amd && define.amd.jQuery ) {
define( "jquery", [], function () { return jQuery; } );
}

我们知道jQuery最终向外暴露的是全局的jQuery和 $。如下

// Expose jQuery to the global object
window.jQuery = window.$ = jQuery;

如果将jQuery应用在模块化开发时，其实可以不使用全局的，即可以不暴露出来。需要用到jQuery时使用require函数即可，

把目录r1放到apache或其它web服务器上，访问index.html。

网络请求如下

我们看到除了require.js外main.js和jquery-1.7.2.js也请求下来了。而它们正是通过requirejs请求的。

页面上会弹出jQuery的版本

这是一个很简单的示例，使用requirejs动态加载jquery。

2、写一个自己的模块：选择器

为演示方便这里仅实现常用的三种选择器id，className，attribute。RequireJS使用define来定义模块。

本例目的：

1、使用baseUrl来配置模块根目录，baseUrl可以是绝对路径也可以是相对路径。
2、使用define定义一个函数类型模块，RequireJS的模块可以是JS对象，函数或其它任何类型（CommonJS/SeaJS则只能是JS对象）

<!doctype html>
<html>
<head>
<title>requirejs入门（二）</title>
<meta charset="utf-8">
<style type="text/css">
.wrapper {
width: 200px;
height: 200px;
background: gray;
}
</style>
</head>
<body>
<div class="wrapper"></div>
<script data-main="js/main" src="require.js"></script>
</body>
</html>

注意：

把script标签放到了div的后面，因为要用选择器去获取页面dom元素，而这要等到dom ready后。
因为把main.js放到js目录中，这里data-main的值须改为“js/main”（说明：data-main貌似可以省略？？？？）

selector.js代码

define(function() {
function query(selector,context) {
var s = selector,
doc = document,
regId = /^#[\w\-]+/,
regCls = /^([\w\-]+)?\.([\w\-]+)/,
regTag = /^([\w\*]+)$/,
regNodeAttr = /^([\w\-]+)?\[([\w]+)(=(\w+))?\]/;
var context =
context == undefined ?
document :
typeof context == 'string' ?
doc.getElementById(context.substr(1,context.length)) :
context;
if(regId.test(s)) {
return doc.getElementById(s.substr(1,s.length));
}
// 略...
}
return query;
});

define的参数为一个匿名函数，该匿名函数执行后返回query，query为函数类型。query就是选择器的实现函数。

main.js 如下

require.config({
baseUrl: 'js'
});require(['selector'], function(query) {
var els = query('.wrapper');
console.log(els)
});

require.config方法执行配置了baseUrl为“js”，baseUrl指的模块文件的根目录，可以是绝对路径或相对路径。这里用的是相对路径。相对路径指引入require.js的页面为参考点，一般是index.html。

把目录r2放到apache或其它web服务器上，访问index.html。

网络请求如下

main.js和selector.js都请求下来了。

selector.js下载后使用query获取页面class为“.wrapper”的元素，控制台输出了该元素。如下

３、写一个具有依赖的事件模块

具有依赖的事件模块event提供三个方法bind、unbind、trigger来管理DOM元素事件。

event依赖于cache模块，cache模块类似于jQuery的$.data方法。提供了set、get、remove等方法用来管理存放在DOM元素上的数据。

示例实现功能：为页面上所有的段落P元素添加一个点击事件，响应函数会弹出P元素的innerHTML。

为了获取元素，用到了上一例写的selector.js。不在重复贴其代码

<!doctype html>
<html>
<head>
<title>requirejs入门（三）</title>
<meta charset="utf-8">
<style type="text/css">
p {
width: 200px;
background: gray;
}
</style>
</head>
<body>
<p>p1</p><p>p2</p><p>p3</p><p>p4</p><p>p5</p>
<script data-main="js/main" src="require.js"></script>
</body>
</html>

cache.js

define(function() {
var idSeed = 0,
cache = {},
id = '_ guid _';
// @private
function guid(el) {
return el[id] || (el[id] = ++idSeed);
}
return {
set: function(el, key, val) {
if (!el) {
throw new Error('setting failed, invalid element');
}
var id = guid(el),
c = cache[id] || (cache[id] = {});
if (key) c[key] = val;
return c;
},
// 略去...
};
});

cache模块的写法没啥特殊的，与selector不同的是返回的是一个JS对象。

event.js 如下

define(['cache'], function(cache) {
var doc = window.document,
w3c = !!doc.addEventListener,
expando = 'snandy' + (''+Math.random()).replace(/\D/g, ''),
triggered,
addListener = w3c ?
function(el, type, fn) { el.addEventListener(type, fn, false); } :
function(el, type, fn) { el.attachEvent('on' + type, fn); },
removeListener = w3c ?
function(el, type, fn) { el.removeEventListener(type, fn, false); } :
function(el, type, fn) { el.detachEvent('on' + type, fn); }; // 略去...
return {
bind : bind,
unbind : unbind,
trigger : trigger
};
});

event依赖于cache，定义时第一个参数数组中放入“cache”即可。第二个参数是为函数类型，它的参数就是cache模块对象。
这样定义后，当require事件模块时，requirejs会自动将event依赖的cache.js也下载下来。

main.js 如下

require.config({
baseUrl: 'js'
});require(['selector', 'event'], function($, E) {
var els = $('p');
for (var i=0; i<els.length; i++) {
E.bind(els[i], 'click', function() {
alert(this.innerHTML);
});
}
});

依然先配置了下模块的根目录js，然后使用require获取selector和event模块。
回调函数中使用选择器$(别名)和事件管理对象E（别名）给页面上的所有P元素添加点击事件。
注意：require的第一个参数数组内的模块名必须和回调函数的形参一一对应。

把目录r3放到apache或其它web服务器上，访问index.html。网络请求如下