詳解Nodejs模組載入運作原理

使用Nodejs，就不可避免地引用第三方模組，它們有些是Nodejs自帶的（例：http，net...），有些是發佈在npm上的（例：mssql，elasticsearch...）

本篇聚焦3個問題：

1. Nodejs模組的載入過程。

2. 應用程式啟動的過程。

3. 應用程式如何載入依賴模組。

1.模組的載入過程

Nodejs 模組大概可以分為4種：

a) builtin module Nodejs中以C++形式提供的模組。

b) constant module Nodejs中定義常數的模組。

c) native module Nodejs中以javascript形式提供的模組。

d) 第三方module 由第三方提供的模組。

我們先來看builtin module 和 native module的生成過程。

native JS module的生成相對複雜一些，編譯後，會在/out/release/obj/gen目錄下產生一個node_natives.h。

該檔案是由js2c.py生成，它會把Nodejs原始碼中的lib目錄下，所有js檔案轉成ASCII碼，並存放在對應的陣列裡。

builtin C++ module 產生過程相對簡單，每個builtin C++的模組入口，都會透過巨集NODE_MODULE_CONTEXT_AWARE_BUILTIN擴充成一個func，例如對tcp_wrap模組而言，會擴充成static void register_tcp_wrap() attribute(constructor) 函式。

熟悉GCC的朋友都知道，attribute(constructor)修飾的函數會在Nodejs的main()函數之前被執行，也就是說，builtin C++ module 會在main()函數之前被載入到modlist_builtin列表，而modlist_builtin是一個struct node_module類型的指針，get_builtin_module()會遍歷查找我們所需的模組。

其實無論是naive JS module 還是 builtin C++ module，最後都是要被編譯成執行檔。兩者的提取方式，卻大不相同，js module 使用process.binding('natives'),而C++ module 則直接使用get_builtin_module()。

在node.cc裡面提供了一個binding()函數，當我們應用require()來引用另外一個模組時，binding()函數就會被引入。下面我們來分析這個函數：

可以目測到，函數主要為三個模組服務：builtin，constants和native。

builtin優先權最高，會到modlist_builtin中查找，過程非常簡單，遍歷整個列表，查找相同名字的模組即可。找到後，模組的註冊函數會先執行，然後將資料exports回傳。

constants模組優先權次之，Nodejs中的常數定義透過constants導出。

native 優先權最低。

2.套用啟動的流程

上圖為流程圖，它描述了test.js做為參數啟動開始，最終被執行。整個過程可以分為4步驟：

1.可執行檔node ： node入口，啟動過程中主要扮演環境準備工作

2.src/node.js：啟動腳本

3.Native Module：為module.js 的執行做準備工作

4.module.js：native module，用來加載，編譯，執行應用程式

#應用如何載入依賴模組

前面提到NativeModule.require()只負責幫助引用natives module，這對於lib/module.js而言已經足夠了。

但很明顯，一般應用不但需要引用matives module，還要引用第三方模組，讓我們來看看module.js中的Module.prototype._require()函數中。

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