第 3 卷

示例（模块导入）：

Code block

1// 模块B：b.js 2// 导入模块A

3const moduleA = require('./a.js');

4 5// 使用模块A导出的内容

6console.log(moduleA.name); // 输出：Node.js模块化 7moduleA.sayHello(); // 输出：Hello CommonJS

8 9// 若模块A直接导出函数

10const fn = require('./a.js');

11console.log(fn()); // 输出：直接导出一个函数

1. 核心总结

• 每个文件=一个模块，拥有独立作用域；
• 导出： exports 是 module.exports 的引用，最终导出以 module.exports 为准；
• 导入： require() 按特定规则查找模块，缓存模块结果，返回 module.exports 对象；
• 执行特性：模块仅在首次导入时执行一次，后续导入直接使用缓存。

总结

1. Node.js是基于V8引擎的服务器端JS运行环境，通过单线程+事件驱动+libuv实现高效并发；
2. 核心全局对象有 global、 console、 process、 Buffer 等，各有明确的实用场景；
3. 事件循环是异步核心，分6个阶段执行回调，微任务优先级高于宏任务；
4. 非阻塞I/O让主线程不等待I/O操作，通过线程池+事件循环处理异步回调；
5. Node.js默认使用CommonJS模块化， exports/module.exports 负责导出， require()

负责导入（带缓存和查找机制）。

六、从源码级别解释Node.js的模块加载机制

1. 模块加载核心入口：Module类

Node.js源码中，模块加载的核心逻辑封装在 lib/module.js 的 Module 类中，每个模块都是 Module 的实例。核心属性包括： id（模块唯一标识）、 exports（模块导出对象）、

1.Module._resolveFilename 步骤1：模块路径解析（）

源码中通过 Module._resolveFilename(request, parent, isMain) 方法解析模块的真实文件路径。核心逻辑：

• 优先处理核心模块（如 fs、 path），直接返回内置模块路径；
• 若为相对/绝对路径，结合父模块路径（ parent.filename）拼接为完整路径，补全文件后缀

（.js、.json、.node）；

• 若为第三方模块，调用 lib/path.js 的路径查找逻辑，从当前目录 node_modules 开始递

归向上查找，直到找到模块或抵达根目录；

• 解析过程中会处理符号链接（ fs.realpathSync），确保路径真实有效。

2.Module._cache 步骤2：模块缓存检查（）

Node.js源码中通过全局对象 Module._cache（一个对象，key为模块真实路径，value为 Module实例）缓存已加载的模块。

• 解析出真实路径后，先检查 Module._cache 是否存在该模块实例；
• 若存在，直接返回缓存的 module.exports，避免重复加载；
• 若不存在，创建新的 Module 实例，存入缓存（提前缓存，防止循环依赖时重复创建）。

3.Module.load 步骤3：模块加载（）

调用 module.load(filename) 方法加载模块，核心是根据文件类型选择对应的加载器（源码中定义在 Module._extensions 对象中）：

• .js 文件：通过 fs.readFileSync 同步读取文件内容，调用 Module._compile 编译执

行；

• .json 文件：读取内容后通过 JSON.parse 解析为对象，赋值给 module.exports；
• .node 文件：调用C++扩展模块的加载逻辑（ process.dlopen），加载二进制模块。

• 封装代码：将模块原始代码包裹在一个匿名函数中，函数参数为 exports、 require、

module、 __filename、 __dirname，确保模块作用域隔离（避免污染全局）；

封装后的代码格式示例（源码动态拼接字符串）：

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { // 模块原始代码

const fs = require('fs');

exports.name = 'test';

});

• 执行函数：通过 vm.runInThisContext（Node.js的虚拟机模块）执行封装后的函数，传入

当前模块的 exports、 require 等参数；

• 执行过程中，模块内对 exports 或 module.exports 的修改会直接作用于Module实例的对

应属性。

5.module.exports 步骤5：返回导出对象（）

模块编译执行完成后，将 module.exports 作为 require() 的返回值，供父模块使用。

1. 循环依赖的源码处理逻辑

当A模块依赖B模块，B模块又依赖A模块时，源码通过“提前缓存+部分导出”解决：

• A模块加载时，创建A的Module实例并存入缓存，然后加载B模块；
• B模块加载时依赖A，从缓存中取出A的实例（此时A尚未执行完成， module.exports 可能是初始

空对象）；

• B模块执行完成后导出自己的 exports，A模块继续执行，补全自己的 module.exports；
• 源码中通过 module.loaded 属性标记模块是否执行完成，确保循环依赖时不会死锁。

七、什么是中间件 (middleware)？在Express、Koa中如何使用中间件？

1. 中间件的核心定义

中间件是Web框架（如Express、Koa）中用于处理HTTP请求的“管道式”组件，本质是一个函数。

它可以：

• 接收请求对象（ req）、响应对象（ res）、后续中间件的回调函数（Express）或上下文对象
• ctx）、next函数（Koa）；
• 对请求进行预处理（如解析参数、验证权限、记录日志）；
• 终止请求-响应循环（如直接返回响应）；
• 调用下一个中间件（通过 next()），形成处理链条。