Объясните различия между модулями CommonJS и ES-модулями в JavaScript

Модули являются основным инструментом для организации кода в JavaScript, и в современном JavaScript существует несколько способов работы с модулями. Два наиболее популярных подхода — это CommonJS и ES-модули (ESM). Оба подхода имеют свои особенности и применяются в разных контекстах, но их использование зависит от среды выполнения и версии JavaScript. В этой статье мы разберемся, какие ключевые различия между ними, а также как и когда использовать каждый из подходов.

1. Синтаксис импорта и экспорта

CommonJS:

CommonJS использует синтаксис require() для импорта модулей и module.exports для их экспорта. Этот подход был изначально разработан для работы в серверной среде Node.js.

Пример импорта и экспорта в CommonJS:

// Импорт модуля
const myModule = require('./myModule');

// Экспорт модуля
module.exports = function() {
  console.log('Hello from CommonJS!');
};

В CommonJS модули загружаются синхронно. Это работает хорошо в серверной среде, где файлы обычно уже находятся на диске, и доступ к ним можно получить мгновенно.

ES-модули (ESM):

ES-модули, введенные в спецификации ECMAScript 6 (ES6), используют синтаксис import и export. Это стандарт JavaScript, который поддерживается в браузерах и, начиная с Node.js версии 12, тоже используется для серверных приложений.

Пример импорта и экспорта в ES-модулях:

// Импорт модуля
import { myFunction } from './myModule';

// Экспорт модуля
export function myFunction() {
  console.log('Hello from ES Modules!');
}

ES-модули поддерживают как именованный, так и экспорт по умолчанию:

// Экспорт по умолчанию
export default function() {
  console.log('Default export!');
}

// Именованный экспорт
export function namedExport() {
  console.log('Named export!');
}

Особенность синтаксиса ES-модулей заключается в том, что модули загружаются асинхронно, что позволяет оптимизировать их использование в браузерах.

2. Загрузка модулей: синхронная vs асинхронная

CommonJS:

Модули в CommonJS загружаются синхронно. Когда вы вызываете require(), Node.js немедленно загружает и выполняет модуль, что может замедлить приложение, если модули находятся в сети или на удаленных серверах.

ES-модули (ESM):

ES-модули, наоборот, загружаются асинхронно. Это позволяет браузеру и другим средам выполнения загружать модули параллельно, улучшая производительность и сокращая время загрузки.

// Пример асинхронной загрузки в ES-модуле
import('./myModule.js').then(module => {
  module.default();
});

Асинхронность позволяет эффективно управлять загрузкой ресурсов в браузере, что делает ES-модули предпочтительными для работы на клиентской стороне.

3. Поддержка в разных средах

CommonJS:

CommonJS был первоначально разработан для Node.js и работает в серверной среде. Однако для работы с CommonJS в браузере требуется специальная сборка с помощью таких инструментов, как Webpack или Browserify, которые преобразуют код в формат, совместимый с браузером.

ES-модули (ESM):

ES-модули являются стандартом JavaScript и поддерживаются напрямую во всех современных браузерах и последних версиях Node.js. Браузеры могут загружать и использовать ES-модули с помощью <script type="module">, а Node.js также поддерживает их с версии 12 и выше.

<!-- Пример использования ES-модуля в браузере -->
<script type="module">
  import { myFunction } from './myModule.js';
  myFunction();
</script>

4. Поддержка динамической загрузки

CommonJS:

CommonJS не поддерживает динамическую загрузку модулей, за исключением использования require() внутри функций или условных операторов, что приводит к синхронной загрузке.

if (condition) {
  const myModule = require('./myModule');
}

ES-модули (ESM):

ES-модули поддерживают динамическую загрузку с помощью синтаксиса import(). Это позволяет загружать модули только по мере необходимости, что делает приложение более гибким.

if (condition) {
  import('./myModule.js').then(module => {
    module.myFunction();
  });
}

5. Кеширование модулей

CommonJS:

CommonJS кеширует модули сразу после их первого импорта. Это означает, что если вы импортируете модуль несколько раз, он будет загружен и выполнен только один раз.

ES-модули (ESM):

ES-модули также кешируются, но они имеют более строгие правила. При использовании ES-модулей, модуль всегда будет загружаться один раз, но результат выполнения может быть повторно использован в других частях приложения.

6. Использование в Node.js

В Node.js вы можете использовать как CommonJS, так и ES-модули, начиная с версии 12 (и с полной поддержкой начиная с версии 14). Однако для использования ES-модулей в Node.js необходимо использовать файл с расширением .mjs или указать "type": "module" в package.json.

Пример в Node.js:

{
  "type": "module"
}

С этой настройкой Node.js будет обрабатывать файлы с расширением .js как ES-модули.

7. Основные отличия в коде

Пример CommonJS:

// myModule.js
module.exports = {
  greet: function() {
    console.log('Hello from CommonJS!');
  }
};

// app.js
const myModule = require('./myModule');
myModule.greet();

Пример ES-модуля:

// myModule.js
export function greet() {
  console.log('Hello from ES Modules!');
}

// app.js
import { greet } from './myModule.js';
greet();

Заключение

Основные различия между CommonJS и ES-модулями заключаются в синтаксисе, способах импорта и экспорта, а также в поддержке асинхронной загрузки и динамических импортов. CommonJS хорошо подходит для серверных приложений, в то время как ES-модули — это стандарт для браузеров и современных приложений, предоставляющий более гибкие и производительные способы работы с модулями.

Использование ES-модулей предпочтительнее для клиентского кода, так как они поддерживаются браузерами и оптимизированы для асинхронной работы. Однако для серверных приложений и совместимости с устаревшими системами CommonJS по-прежнему остаются важным инструментом.