Javascript Module Loader实现原理

前段时间我开始基于SeaJS开发2.0版本的jRaiser，主要目的就是把这个库模块化。结合实际开发过程中遇到的问题，我重新写了一个更符合自身需求的jRaiser Loader以代替SeaJS（另一方面也是为了亲手写一个Loader）。与SeaJS一样，jRaiser Loader也是Wrappings规范（关于AMD与Wrappings的区别，这篇文章有详细说明）的实现，主要接口也与SeaJS保持一致（但功能比SeaJS少）。下面以jRaiser Loader的实现为例介绍一下Loader的实现原理。

先介绍几个术语：

• 模块：模块化开发中的一个功能单元。它有一个唯一的Id作为标识，并可以依赖于其他模块。
• 任务：loader.use()方法的回调函数。在jRaiser Loader的内部处理中，任务也是模块。
• 就绪：当某个模块已经加载完成，并且不依赖于任何模块或者它依赖的所有模块已经就绪，这个模块就是就绪状态。

在模块化开发中，一个模块可以依赖于任意个模块，而被它依赖的模块又可以依赖于任意个其他模块。这就要求加载模块时必须一层一层把所有依赖的模块都加载进来，类似于树的遍历。由于前端动态加载JS的过程是异步的，也就是说，这是异步的遍历。在算法上，jRaiser Loader采取自顶向下的遍历方式以及自底向上的通知方式。假设有A、B、C三个模块，A依赖于B，B依赖于C。当通过jRaiser.use加载A模块时，其加载过程如下（红色箭头部分为异步流程）：

jRaiser Loader的功能主要由四个类协作完成，其中最核心的是Module类。

Module对象有两种，一种表示功能接口模块，另一种表示需要执行的任务模块。前者通过define()创建，id为该模块的路径；后者通过jRaiser.use()创建，id为“#自动编号”。通过isTask方法可以知道该对象是否任务模块。

当加载模块定义文件时，该文件调用的define()就会创建Module对象。Module类的构造函数有三个参数：

• id：模块的唯一标识，可以为空。
• factory：模块的构造函数。
• dependencies：依赖的模块，可以为空。

为何作为模块标识的id属性可以为空呢？这主要是浏览器特征决定的。前面提到过，模块路径即为模块Id。在IE下，只要遍历script元素，并找出readyState属性为interactive的元素，就可以获取到当前正在执行的script，进而通过src属性获取到它的路径；但是其他浏览器下的script元素没有readyState属性，就只能借助onload事件获取刚刚执行完的script元素（这招在IE下偏偏又是无效的，因为IE的onload事件有可能不是紧接着script执行结束触发的），所以延迟了Id的设置。

Module对象的初始化工作大多要在设置了Id之后才能进行，所以放到了setId方法中。setId方法会检查每个依赖模块是否就绪，如果未就绪，则调用dependentChain.add()添加依赖记录，并调用Module.load()加载该模块，Module.load则调用scriptLoader.load加载外部JS文件，此为自顶向下的模块加载流程。由于scriptLoader内部记录了文件加载状态，所以同一个文件不会被重复加载多次。最后，setId方法会调用_checkReady方法检查当前模块是否就绪。

原文参考自

一旦某Module对象已经就绪，它会执行以下操作：

• 如果该Module对象是功能接口模块，它会通过dependentChain.get()寻找依赖于它的Module对象，并逐一调用它们的notifyReady方法，告诉它们“我已经就绪”。
• 如果该Module对象是任务模块，它并不会调用execute方法立刻执行，而是调用taskManager.tryExecute()尝试执行任务队列。因为在任务队列里面，可能还有未就绪的任务在它的前面，如果立刻执行当前任务，那顺序就乱了。

另外，notifyReady方法也会调用_checkReady方法检查当前Module对象是否就绪，如果就绪，则对当前对象再执行上面的操作。此为自底向上的就绪通知流程。

jRaiser Loader目前仅达到了Loader的最基本功能，一些异常的情况（例如循环依赖）尚未处理，有待进一步完善。jRaiser 2.0正式版在短期内还不会与大家见面，有兴趣的朋友可自行从SVN检出代码。

最后，我把一个未能很好解决的问题提出来，希望高手支招。很多JS类库提供了在DOMReady之后执行回调函数的功能，比如jQuery：

$(function() {
  alert('dom ready');
});

但是，如果把这个功能作为一个模块异步加载进来使用的话，可能会失效。原因在于，模块加载完成后，DOMReady这个时机可能已经过去。某个事件已经过去，你再给它绑回调函数，就只能在下次触发这个事件的时候才会执行，可惜的是DOMReady只会触发一次。同样的问题也存在于onload事件中。

我暂时把DOMReady回调绑定放在了Loader文件中，并且，为避免每个需要使用DOMReady接口的模块都直接依赖于Loader，又另外建立了一个domready模块调用Loader的接口（jRaiser.domReady）。如果将来有更优雅的实现，就可以只修改domready模块。