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Seajs源碼詳解分析

近幾年前端工程化越來越完善，打包工具也已經(jīng)是前端標配了，像seajs這種老古董早已停止維護，而且使用的人估計也幾個了。但這并不能阻止好奇的我，為了了解當年的前端前輩們是如何在瀏覽器進行代碼模塊化的，我鼓起勇氣翻開了Seajs的源碼。下面就和我一起細細品味Seajs源碼吧。

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如何使用seajs

在看Seajs源碼之前，先看看Seajs是如何使用的，畢竟剛?cè)胄械臅r候，大家就都使用browserify、webpack之類的東西了，還從來沒有用過Seajs。

<!-- 首先在頁面中引入sea.js，也可以使用cdn資源 -->
<script type="text/javascript" src="./sea.js"></script>
<script>
// 設置一些參數(shù)
seajs.config({
 debug: true, // debug為false時，在模塊加載完畢后會移除head中的script標簽
 base: './js/', // 通過路徑加載其他模塊的默認根目錄
 alias: { // 別名
 jquery: 'https://cdn.bootcss.com/jquery/3.2.1/jquery'
 }
})

seajs.use('main', function(main) {
 alert(main)
})
</script>

//main.js
define(function (require, exports, module) {
 // require('jquery')
 // var $ = window.$

 module.exports = 'main-module'
})

seajs的參數(shù)配置

首先通過script導入seajs，然后對seajs進行一些配置。seajs的配置參數(shù)很多具體不詳細介紹，seajs將配置項會存入一個私有對象data中，并且如果之前有設置過某個屬性，并且這個屬性是數(shù)組或者對象，會將新值與舊值進行合并。

(function (global, undefined) {
 if (global.seajs) {
 return
 }
 var data = seajs.data = {}
 
 seajs.config = function (configData) {
 for (var key in configData) {
  var curr = configData[key] // 獲取當前配置
  var prev = data[key] // 獲取之前的配置
  if (prev && isObject(prev)) { // 如果之前已經(jīng)設置過，且為一個對象
  for (var k in curr) {
   prev[k] = curr[k] // 用新值覆蓋舊值，舊值保留不變
  }
  }
  else {
  // 如果之前的值為數(shù)組，進行concat
  if (isArray(prev)) {
   curr = prev.concat(curr)
  }
  // 確保 base 為一個路徑
  else if (key === "base") {
   // 必須已 "/" 結尾
   if (curr.slice(-1) !== "/") {
   curr += "/"
   }
   curr = addBase(curr) // 轉(zhuǎn)換為絕對路徑
  }

  // Set config
  data[key] = curr 
  }
 }
 }
})(this);

設置的時候還有個比較特殊的地方，就是base這個屬性。這表示所有模塊加載的基礎路徑，所以格式必須為一個路徑，并且該路徑最后會轉(zhuǎn)換為絕對路徑。比如，我的配置為base: './js'，我當前訪問的域名為http://qq.com/web/index.html，最后base屬性會被轉(zhuǎn)化為http://qq.com/web/js/。然后，所有依賴的模塊id都會根據(jù)該路徑轉(zhuǎn)換為uri，除非有定義其他配置，關于配置點到為止，到用到的地方再來細說。

模塊的加載與執(zhí)行

下面我們調(diào)用了use方法，該方法就是用來加載模塊的地方，類似與requirejs中的require方法。

// requirejs
require(['main'], function (main) {
 console.log(main)
});

只是這里的依賴項，seajs可以傳入字符串，而requirejs必須為一個數(shù)組，seajs會將字符串轉(zhuǎn)為數(shù)組，在內(nèi)部seajs.use會直接調(diào)用Module.use。這個Module為一個構造函數(shù)，里面掛載了所有與模塊加載相關的方法，還有很多靜態(tài)方法，比如實例化Module、轉(zhuǎn)換模塊id為uri、定義模塊等等，廢話不多說直接看代碼。

seajs.use = function(ids, callback) {
 Module.use(ids, callback, data.cwd + "_use_" + cid())
 return seajs
}

// 該方法用來加載一個匿名模塊
Module.use = function (ids, callback, uri) { //如果是通過seajs.use調(diào)用，uri是自動生成的
 var mod = Module.get(
 uri,
 isArray(ids) ? ids : [ids] // 這里會將依賴模塊轉(zhuǎn)成數(shù)組
 )

 mod._entry.push(mod) // 表示當前模塊的入口為本身，后面還會把這個值傳入他的依賴模塊
 mod.history = {}
 mod.remain = 1 // 這個值后面會用來標識依賴模塊是否已經(jīng)全部加載完畢

 mod.callback = function() { //設置模塊加載完畢的回調(diào)，這一部分很重要，尤其是exec方法
 var exports = []
 var uris = mod.resolve()
 for (var i = 0, len = uris.length; i < len; i++) {
  exports[i] = cachedMods[uris[i]].exec()
 }
 if (callback) {
  callback.apply(global, exports) //執(zhí)行回調(diào)
 }
 }

 mod.load()
}

這個use方法一共做了三件事：

1.調(diào)用Module.get，進行Module實例化
2.為模塊綁定回調(diào)函數(shù)
3.調(diào)用load，進行依賴模塊的加載

實例化模塊，一切的開端

首先use方法調(diào)用了get靜態(tài)方法，這個方法是對Module進行實例化，并且將實例化的對象存入到全局對象cachedMods中進行緩存，并且以uri作為模塊的標識，如果之后有其他模塊加載該模塊就能直接在緩存中獲取。

var cachedMods = seajs.cache = {} // 模塊的緩存對象
Module.get = function(uri, deps) {
 return cachedMods[uri] || (cachedMods[uri] = new Module(uri, deps))
}
function Module(uri, deps) {
 this.uri = uri
 this.dependencies = deps || []
 this.deps = {} // Ref the dependence modules
 this.status = 0
 this._entry = []
}

綁定的回調(diào)函數(shù)會在所有模塊加載完畢之后調(diào)用，我們先跳過，直接看load方法。load方法會先把所有依賴的模塊id轉(zhuǎn)為uri，然后進行實例化，最后調(diào)用fetch方法，綁定模塊加載成功或失敗的回調(diào)，最后進行模塊加載。具體代碼如下(代碼經(jīng)過精簡)：

// 所有依賴加載完畢后執(zhí)行 onload
Module.prototype.load = function() {
 var mod = this
 mod.status = STATUS.LOADING // 狀態(tài)置為模塊加載中
 
 // 調(diào)用resolve方法，將模塊id轉(zhuǎn)為uri。
 // 比如之前的"mian"，會在前面加上我們之前設置的base，然后在后面拼上js后綴
 // 最后變成: "http://qq.com/web/js/main.js"
 var uris = mod.resolve()

 // 遍歷所有依賴項的uri，然后進行依賴模塊的實例化
 for (var i = 0, len = uris.length; i < len; i++) {
 mod.deps[mod.dependencies[i]] = Module.get(uris[i])
 }

 // 將entry傳入到所有的依賴模塊，這個entry是我們在use方法的時候設置的
 mod.pass()
 
 if (mod._entry.length) {
 mod.onload()
 return
 }

 // 開始進行并行加載
 var requestCache = {}
 var m

 for (i = 0; i < len; i++) {
 m = cachedMods[uris[i]] // 獲取之前實例化的模塊對象
 m.fetch(requestCache) // 進行fetch
 }

 // 發(fā)送請求進行模塊的加載
 for (var requestUri in requestCache) {
 if (requestCache.hasOwnProperty(requestUri)) {
  requestCache[requestUri]() //調(diào)用 seajs.request
 }
 }
}

將模塊id轉(zhuǎn)為uri

resolve方法實現(xiàn)可以稍微看下，基本上是把config里面的參數(shù)拿出來，進行拼接uri的處理。

Module.prototype.resolve = function() {
 var mod = this
 var ids = mod.dependencies // 取出所有依賴模塊的id
 var uris = []
 // 進行遍歷操作
 for (var i = 0, len = ids.length; i < len; i++) {
 uris[i] = Module.resolve(ids[i], mod.uri) //將模塊id轉(zhuǎn)為uri
 }
 return uris
}

Module.resolve = function(id, refUri) {
 var emitData = { id: id, refUri: refUri }
 return seajs.resolve(emitData.id, refUri) // 調(diào)用 id2Uri
}

seajs.resolve = id2Uri

function id2Uri(id, refUri) { // 將id轉(zhuǎn)為uri，轉(zhuǎn)換配置中的一些變量
 if (!id) return ""

 id = parseAlias(id)
 id = parsePaths(id)
 id = parseAlias(id)
 id = parseVars(id)
 id = parseAlias(id)
 id = normalize(id)
 id = parseAlias(id)

 var uri = addBase(id, refUri)
 uri = parseAlias(uri)
 uri = parseMap(uri)
 return uri
}

最后就是調(diào)用了id2Uri，將id轉(zhuǎn)為uri，其中調(diào)用了很多的parse方法，這些方法不一一去看，原理大致一樣，主要看下parseAlias。如果這個id有定義過alias，將alias取出，比如id為"jquery"，之前在定義alias中又有定義jquery: 'https://cdn.bootcss.com/jquery/3.2.1/jquery'，則將id轉(zhuǎn)化為'https://cdn.bootcss.com/jquery/3.2.1/jquery'。代碼如下：

function parseAlias(id) { //如果有定義alias，將id替換為別名對應的地址
 var alias = data.alias
 return alias && isString(alias[id]) ? alias[id] : id
}

為依賴添加入口，方便追根溯源

resolve之后獲得uri，通過uri進行Module的實例化，然后調(diào)用pass方法，這個方法主要是記錄入口模塊到底有多少個未加載的依賴項，存入到remain中，并將entry都存入到依賴模塊的_entry屬性中，方便回溯。而這個remain用于計數(shù)，最后onload的模塊數(shù)與remain相等就激活entry模塊的回調(diào)。具體代碼如下(代碼經(jīng)過精簡)：

Module.prototype.pass = function() {
 var mod = this
 var len = mod.dependencies.length

 // 遍歷入口模塊的_entry屬性，這個屬性一般只有一個值，就是它本身
 // 具體可以回去看use方法 -> mod._entry.push(mod)
 for (var i = 0; i < mod._entry.length; i++) {
 var entry = mod._entry[i] // 獲取入口模塊
 var count = 0 // 計數(shù)器，用于統(tǒng)計未進行加載的模塊
 for (var j = 0; j < len; j++) {
  var m = mod.deps[mod.dependencies[j]] //取出依賴的模塊
  // 如果模塊未加載，并且在entry中未使用，將entry傳遞給依賴
  if (m.status < STATUS.LOADED && !entry.history.hasOwnProperty(m.uri)) {
  entry.history[m.uri] = true // 在入口模塊標識曾經(jīng)加載過該依賴模塊
  count++
  m._entry.push(entry) // 將入口模塊存入依賴模塊的_entry屬性
  }
 }
 // 如果未加載的依賴模塊大于0
 if (count > 0) {
  // 這里`count - 1`的原因也可以回去看use方法 -> mod.remain = 1
  // remain的初始值就是1，表示默認就會有一個未加載的模塊，所有需要減1
  entry.remain += count - 1
  // 如果有未加載的依賴項，則移除掉入口模塊的entry
  mod._entry.shift()
  i--
 }
 }
}

如何發(fā)起請求，下載其他依賴模塊？

總的來說pass方法就是記錄了remain的數(shù)值，接下來就是重頭戲了，調(diào)用所有依賴項的fetch方法，然后進行依賴模塊的加載。調(diào)用fetch方法的時候會傳入一個requestCache對象，該對象用來緩存所有依賴模塊的request方法。

var requestCache = {}
for (i = 0; i < len; i++) {
 m = cachedMods[uris[i]] // 獲取之前實例化的模塊對象
 m.fetch(requestCache) // 進行fetch
}

Module.prototype.fetch = function(requestCache) {
 var mod = this
 var uri = mod.uri

 mod.status = STATUS.FETCHING
 callbackList[requestUri] = [mod]

 emit("request", emitData = { // 設置加載script時的一些數(shù)據(jù)
 uri: uri,
 requestUri: requestUri,
 onRequest: onRequest,
 charset: isFunction(data.charset) ? data.charset(requestUri) : data.charset,
 crossorigin: isFunction(data.crossorigin) ? data.crossorigin(requestUri) : data.crossorigin
 })

 if (!emitData.requested) { //發(fā)送請求加載js文件
 requestCache[emitData.requestUri] = sendRequest
 }

 function sendRequest() { // 被request方法，最終會調(diào)用 seajs.request
 seajs.request(emitData.requestUri, emitData.onRequest, emitData.charset, emitData.crossorigin)
 }

 function onRequest(error) { //模塊加載完畢的回調(diào)
 var m, mods = callbackList[requestUri]
 delete callbackList[requestUri]
 // 保存元數(shù)據(jù)到匿名模塊，uri為請求js的uri
 if (anonymousMeta) {
  Module.save(uri, anonymousMeta)
  anonymousMeta = null
 }
 while ((m = mods.shift())) {
  // When 404 occurs, the params error will be true
  if(error === true) {
  m.error()
  }
  else {
  m.load()
  }
 }
 }
}

經(jīng)過fetch操作后，能夠得到一個requestCache對象，該對象緩存了模塊的加載方法，從上面代碼就能看到，該方法最后調(diào)用的是seajs.request方法，并且傳入了一個onRequest回調(diào)。

for (var requestUri in requestCache) {
 requestCache[requestUri]() //調(diào)用 seajs.request
}

//用來加載js腳本的方法
seajs.request = request

function request(url, callback, charset, crossorigin) {
 var node = doc.createElement("script")
 addOnload(node, callback, url)
 node.async = true //異步加載
 node.src = url
 head.appendChild(node)
}

function addOnload(node, callback, url) {
 node.onload = onload
 node.onerror = function() {
 emit("error", { uri: url, node: node })
 onload(true)
 }

 function onload(error) {
 node.onload = node.onerror = node.onreadystatechange = null
 // 腳本加載完畢的回調(diào)
 callback(error)
 }
}

通知入口模塊

上面就是request的邏輯，只不過刪除了一些兼容代碼，其實原理很簡單，和requirejs一樣，都是創(chuàng)建script標簽，綁定onload事件，然后插入head中。在onload事件發(fā)生時，會調(diào)用之前fetch定義的onRequest方法，該方法最后會調(diào)用load方法。沒錯這個load方法又出現(xiàn)了，那么依賴模塊調(diào)用和入口模塊調(diào)用有什么區(qū)別呢，主要體現(xiàn)在下面代碼中：

if (mod._entry.length) {
 mod.onload()
 return
}

如果這個依賴模塊沒有另外的依賴模塊，那么他的entry就會存在，然后調(diào)用onload模塊，但是如果這個代碼中有define方法，并且還有其他依賴項，就會走上面那么邏輯，遍歷依賴項，轉(zhuǎn)換uri，調(diào)用fetch巴拉巴拉。這個后面再看，先看看onload會做什么。

Module.prototype.onload = function() {
 var mod = this
 mod.status = STATUS.LOADED 
 for (var i = 0, len = (mod._entry || []).length; i < len; i++) {
 var entry = mod._entry[i]
 // 每次加載完畢一個依賴模塊，remain就-1
 // 直到remain為0，就表示所有依賴模塊加載完畢
 if (--entry.remain === 0) {
  // 最后就會調(diào)用entry的callback方法
  // 這就是前面為什么要給每個依賴模塊存入entry
  entry.callback()
 }
 }
 delete mod._entry
}

依賴模塊執(zhí)行，完成全部操作

還記得最開始use方法中給入口模塊設置callback方法嗎，沒錯，兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)我們又回到了起點。

mod.callback = function() { //設置模塊加載完畢的回調(diào)
 var exports = []
 var uris = mod.resolve()

 for (var i = 0, len = uris.length; i < len; i++) {
 // 執(zhí)行所有依賴模塊的exec方法，存入exports數(shù)組
 exports[i] = cachedMods[uris[i]].exec()
 }

 if (callback) {
 callback.apply(global, exports) //執(zhí)行回調(diào)
 }

 // 移除一些屬性
 delete mod.callback
 delete mod.history
 delete mod.remain
 delete mod._entry
}

那么這個exec到底做了什么呢？

Module.prototype.exec = function () {
 var mod = this

 mod.status = STATUS.EXECUTING

 if (mod._entry && !mod._entry.length) {
 delete mod._entry
 }

 function require(id) {
 var m = mod.deps[id]
 return m.exec()
 }

 var factory = mod.factory

 // 調(diào)用define定義的回調(diào)
 // 傳入commonjs相關三個參數(shù): require, module.exports, module
 var exports = factory.call(mod.exports = {}, require, mod.exports, mod)
 if (exports === undefined) {
 exports = mod.exports //如果函數(shù)沒有返回值，就取mod.exports
 }
 mod.exports = exports
 mod.status = STATUS.EXECUTED

 return mod.exports // 返回模塊的exports
}

這里的factory就是依賴模塊define中定義的回調(diào)函數(shù)，例如我們加載的main.js中，定義了一個模塊。

define(function (require, exports, module) {
 module.exports = 'main-module'
})

那么調(diào)用這個factory的時候，exports就為module.exports，也是是字符串"main-moudle"。最后callback傳入的參數(shù)就是"main-moudle"。所以我們執(zhí)行最開頭寫的那段代碼，最后會在頁面上彈出main-moudle。

Seajs源碼詳解分析

define定義模塊

你以為到這里就結束了嗎？并沒有。前面只說了加載依賴模塊中define方法中沒有其他依賴，那如果有其他依賴呢？廢話不多說，先看看define方法做了什么：

global.define = Module.define
Module.define = function (id, deps, factory) {
 var argsLen = arguments.length

 // 參數(shù)校準
 if (argsLen === 1) {
 factory = id
 id = undefined
 }
 else if (argsLen === 2) {
 factory = deps
 if (isArray(id)) {
  deps = id
  id = undefined
 }
 else {
  deps = undefined
 }
 }

 // 如果沒有直接傳入依賴數(shù)組
 // 則從factory中提取所有的依賴模塊到dep數(shù)組中
 if (!isArray(deps) && isFunction(factory)) {
 deps = typeof parseDependencies === "undefined" ? [] : parseDependencies(factory.toString())
 }

 var meta = { //模塊加載與定義的元數(shù)據(jù)
 id: id,
 uri: Module.resolve(id),
 deps: deps,
 factory: factory
 }

 // 激活define事件, used in nocache plugin, seajs node version etc
 emit("define", meta)

 meta.uri ? Module.save(meta.uri, meta) :
 // 在腳本加載完畢的onload事件進行save
 anonymousMeta = meta
 }

首先進行了參數(shù)的修正，這個邏輯很簡單，直接跳過。第二步判斷了有沒有依賴數(shù)組，如果沒有，就通過parseDependencies方法從factory中獲取。這個方法很有意思，是一個狀態(tài)機，會一步步的去解析字符串，匹配到require，將其中的模塊取出，最后放到一個數(shù)組里。這個方法在requirejs中是通過正則實現(xiàn)的，早期seajs也是通過正則匹配的，后來改成了這種狀態(tài)機的方式，可能是考慮到性能的問題。seajs的倉庫中專門有一個模塊來講這個東西的，請看鏈接。

獲取到依賴模塊之后又設置了一個meta對象，這個就表示這個模塊的原數(shù)據(jù)，里面有記錄模塊的依賴項、id、factory等。如果這個模塊define的時候沒有設置id，就表示是個匿名模塊，那怎么才能與之前發(fā)起請求的那個mod相匹配呢？

這里就有了一個全局變量anonymousMeta，先將元數(shù)據(jù)放入這個對象。然后回過頭看看模塊加載時設置的onload函數(shù)里面有一段就是獲取這個全局變量的。

function onRequest(error) { //模塊加載完畢的回調(diào)
...
 // 保存元數(shù)據(jù)到匿名模塊，uri為請求js的uri
 if (anonymousMeta) {
 Module.save(uri, anonymousMeta)
 anonymousMeta = null
 }
...
}

不管是不是匿名模塊，最后都是通過save方法，將元數(shù)據(jù)存入到mod中。

// 存儲元數(shù)據(jù)到 cachedMods 中
Module.save = function(uri, meta) {
 var mod = Module.get(uri)
 
 if (mod.status < STATUS.SAVED) {
 mod.id = meta.id || uri
 mod.dependencies = meta.deps || []
 mod.factory = meta.factory
 mod.status = STATUS.SAVED
 }
}

這里完成之后，就是和前面的邏輯一樣了，先去校驗當前模塊有沒有依賴項，如果有依賴項，就去加載依賴項和use的邏輯是一樣的，等依賴項全部加載完畢后，通知入口模塊的remain減1，知道remain為0，最后調(diào)用入口模塊的回調(diào)方法。整個seajs的邏輯就已經(jīng)全部走通，Yeah！

結語

有過看requirejs的經(jīng)驗，再來看seajs還是順暢很多，對模塊化的理解有了更加深刻的理解。閱讀源碼之前還是得對框架有個基本認識，并且有使用過，要不然很多地方都很懵懂。所以以后還是閱讀一些工作中有經(jīng)常使用的框架或類庫的源碼進行閱讀，不能總像個無頭蒼蠅一樣。

最后用一張流程圖，總結下seajs的加載過程。

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