Nodejs模塊載入運行原理
前言
使用Nodejs,就不可避免地引用第三方模塊,它們有些是Nodejs自帶的(例:http,net...),有些是發(fā)布在npm上的(例:mssql,elasticsearch...)
本篇章聚焦3個問題:
- Nodejs模塊的加載過程。
- 應(yīng)用啟動的過程。
- 應(yīng)用如何加載依賴模塊。
1.模塊的加載過程
Nodejs 模塊大概可分為4種:
a) builtin module Nodejs中以C++形式提供的模塊。
b) constant module Nodejs中定義常量的模塊。
c) native module Nodejs中以javascript形式提供的模塊。
d) 第三方module 由第三方提供的模塊。
我們先看builtin module 和 native module的生成過程。
native JS module的生成相對復(fù)雜一些,編譯后,會在/out/release/obj/gen目錄下生成一個node_natives.h。
該文件是由js2c.py生成,它會把Nodejs源碼中的lib目錄下,所有js文件轉(zhuǎn)成ASCII碼,并存放在相應(yīng)的數(shù)組里。
builtin C++ module 生成過程相對簡單,每個builtin C++的模塊入口,都會通過宏NODE_MODULE_CONTEXT_AWARE_BUILTIN擴展成一個func,例如對tcp_wrap模塊而言,會擴展成static void register_tcp_wrap() attribute(constructor) 函數(shù)。
熟悉GCC的朋友都知道,attribute(constructor)修飾的函數(shù)會在Nodejs的main()函數(shù)之前被執(zhí)行,也就是說,builtin C++ module 會在main()函數(shù)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塊。
其實無論是naive JS module 還是 builtin C++ module,最終都是要被編譯成可執(zhí)行文件。對于兩者的提取方式,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里面提供了一個binding()函數(shù),當我們應(yīng)用require()來引用另外一個模塊時,binding()函數(shù)便會被引入。下面我們分析一下這個函數(shù):
可以目測到,函數(shù)主要為三個模塊服務(wù):builtin,constants和native。
builtin優(yōu)先級最高,會到modlist_builtin中查找,過程非常簡單,遍歷整個列表,查找相同名字的模塊即可。找到后,模塊的注冊函數(shù)會被先執(zhí)行,然后將數(shù)據(jù)exports返回。
constants模塊優(yōu)先級次之,Nodejs中的常量定義通過constants導(dǎo)出。
native 優(yōu)先級最低。
2.應(yīng)用啟動的過程
上圖為一個流程圖,它描述了test.js做為參數(shù)啟動開始,最終被執(zhí)行。整個過程可以分為4步:
1.可執(zhí)行文件 node : node入口,在啟動過程中主要扮演環(huán)境準備工作
2.src/node.js:啟動腳本
3.Native Module:為module.js 的執(zhí)行做準備工作
4.module.js:native module,用來加載,編譯,執(zhí)行應(yīng)用程序
應(yīng)用如何加載依賴模塊
前面提到NativeModule.require()只負責(zé)幫助引用natives module,這對于lib/module.js而言已經(jīng)足夠了。
但是很明顯,一般應(yīng)用不但需要引用matives module,還要引用第三方模塊,讓我們看一下module.js中的Module.prototype._require()函數(shù)中。
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