1. Node.js 的模块系统

Node.js 提供了两种模块系统：CommonJS 和 ES6 模块（ESM）。理解它们的使用对于编写和组织代码非常重要。

1.1 CommonJS 模块系统

CommonJS 是 Node.js 中默认的模块系统。它使用 require 函数导入模块，使用 module.exports 或 exports 导出模块。

导出模块

// math.js
function add(a, b) {
    return a + b;
}

function multiply(a, b) {
    return a * b;
}

// 导出函数
module.exports = { add, multiply };

导入模块

// app.js
const math = require('./math');

console.log(math.add(2, 3)); // 输出 5
console.log(math.multiply(2, 3)); // 输出 6

模块缓存
每个模块只会被加载一次，并且会被缓存。这意味着在不同地方 require 相同模块时，返回的都是相同的实例。

1.2 ES6 模块系统

ES6 引入了新的模块系统（ESM），它在 Node.js 中通过 .mjs 文件或在 package.json 中设置 "type": "module" 来启用。

导出模块

// math.mjs
export function add(a, b) {
    return a + b;
}

export function multiply(a, b) {
    return a * b;
}

导入模块

// app.mjs
import { add, multiply } from './math.mjs';

console.log(add(2, 3)); // 输出 5
console.log(multiply(2, 3)); // 输出 6

ES6 模块支持静态分析，因此导入和导出必须在顶层作用域中进行，不能在条件语句或函数中动态导入。

2. npm 和 package.json

npm 是 Node.js 的包管理工具，用于管理项目的依赖项和脚本。

2.1 初始化项目

在项目的根目录中运行以下命令来初始化 package.json 文件：

npm init

你可以根据提示填写项目的相关信息，也可以使用 npm init -y 自动生成默认配置的 package.json。

2.2 安装依赖

安装依赖包

npm install express

默认情况下，这会将 express 包添加到 dependencies 中，并下载到 node_modules 目录下。

安装开发依赖

npm install jest --save-dev

使用 --save-dev 标志可以将包添加到 devDependencies 中，这类依赖只在开发环境中需要。

全局安装

npm install -g nodemon

使用 -g 标志可以全局安装包，使其在任何地方都可以使用。

2.3 管理依赖

package.json 文件中包含了项目的元信息和依赖管理信息。

依赖项

{
  "name": "my-project",
  "version": "1.0.0",
  "dependencies": {
    "express": "^4.17.1"
  },
  "devDependencies": {
    "jest": "^26.6.3"
  }
}

更新依赖

npm update

更新项目中的依赖到最新版本，同时遵循 package.json 中指定的版本范围。

移除依赖

npm uninstall express

从项目中移除依赖，并更新 package.json。

2.4 脚本

你可以在 package.json 中定义自定义的脚本，这些脚本可以通过 npm run <script-name> 来执行。

示例：定义和运行脚本

{
  "scripts": {
    "start": "node app.js",
    "test": "jest"
  }
}

运行 npm start 将会执行 node app.js，运行 npm test 将会执行 jest。

2.5 发布包

发布步骤

1. 登录 npm：使用 npm login 登录到 npm 注册账号。
2. 发布包：运行 npm publish 将你的包发布到 npm 注册表。
3. 更新版本：每次发布新版本时，需要更新 package.json 中的版本号。

示例：发布包

npm publish

发布后，其他开发者可以通过 npm install <your-package-name> 安装你的包。

总结

Node.js 提供了两种模块系统（CommonJS 和 ES6 模块），每种都有其独特的使用方式。npm 是 Node.js 的包管理工具，package.json 是管理项目依赖、定义脚本、以及发布包的重要文件。通过掌握这些工具和技术，你可以有效地管理 Node.js 项目，组织代码，并与社区分享你的工作。