ES6 模块化

1.回顾：node.js 中如何实现模块化
node.js 遵循了 CommonJS 的模块化规范。其中：

• 导入其它模块使用 require() 方法
• 模块对外共享成员使用 module.exports 对象

模块化的好处：
大家都遵守同样的模块化规范写代码，降低了沟通的成本，极大方便了各个模块之间的相互调用，利人利己。

2.前端模块化规范的分类
在 ES6 模块化规范诞生之前，JavaScript 社区已经尝试并提出了 AMD、CMD、CommonJS 等模块化规范。

但是，这些由社区提出的模块化标准，还是存在一定的差异性与局限性、并不是浏览器与服务器通用的模块化标准，例如：

• AMD 和 CMD 适用于浏览器端的 Javascript 模块化
• CommonJS 适用于服务器端的 Javascript 模块化

太多的模块化规范给开发者增加了学习的难度与开发的成本。因此，大一统的 ES6 模块化规范诞生了！

3.什么是 ES6 模块化规范
ES6 模块化规范是浏览器端与服务器端通用的模块化开发规范。它的出现极大的降低了前端开发者的模块化学习成本，开发者不需再额外学习 AMD、CMD 或 CommonJS 等模块化规范。
ES6 模块化规范中定义：

• 每个 js 文件都是一个独立的模块
• 导入其它模块成员使用 import 关键字
• 向外共享模块成员使用 export 关键字

4.在 node.js 中体验 ES6 模块化
node.js 中默认仅支持 CommonJS 模块化规范，若想基于 node.js 体验与学习 ES6 的模块化语法，可以按照

如下两个步骤进行配置：

• 确保安装了 v14.15.1 或更高版本的 node.js
• 在 package.json 的根节点中添加 “type”: “module” 节点

npm init可以初始化一个package.json，npm是node.js的包管理器。而node.js Node.js是JavaScript的一种运行环境 node.js是对Google V8引擎进行的封装。

5.ES6 模块化的基本语法
ES6 的模块化主要包含如下 3 种用法：

• 默认导出与默认导入
• 按需导出与按需导入
• 直接导入并执行模块中的代码

默认导出与默认导入

默认导出

默认导出的语法： export default 默认导出的成员

默认导入

默认导入的语法： import 接收名称 from ‘模块标识符’

默认导出的注意事项

每个模块中，只允许使用唯一的一次 export default，否则会报错！

默认导入的注意事项

默认导入时的接收名称可以任意名称，只要是合法的成员名称即可：

按需导出与按需导入

按需导出

按需导出的语法： export 按需导出的成员

按需导入

按需导入的语法： import { s1 } from '模块标识符'

按需导出与按需导入的注意事项

• 每个模块中可以使用多次按需导出
• 按需导入的成员名称必须和按需导出的名称保持一致
• 按需导入时，可以使用 as 关键字进行重命名
• 按需导入可以和默认导入一起使用

直接导入并执行模块中的代码

如果只想单纯地执行某个模块中的代码，并不需要得到模块中向外共享的成员。此时，可以直接导入并执行模块代码，示例代码如下：

Promise

1.回调地狱
多层回调函数的相互嵌套，就形成了回调地狱。示例代码如下：

回调地狱的缺点：

• 代码耦合性太强，牵一发而动全身，难以维护
• 大量冗余的代码相互嵌套，代码的可读性变差

如何解决回调地狱的问题
为了解决回调地狱的问题，ES6（ECMAScript 2015）中新增了 Promise 的概念。

Promise 的基本概念

• Promise 是一个构造函数
  -我们可以创建 Promise 的实例 const p = new Promise()
  • new 出来的 Promise 实例对象，代表一个异步操作
• Promise.prototype 上包含一个.then() 方法
  • 每一次 new Promise() 构造函数得到的实例对象，
  • 都可以通过原型链的方式访问到.then() 方法，例如p.then()
• .then() 方法用来预先指定成功和失败的回调函数
  • p.then(成功的回调函数，失败的回调函数)
  • p.then(result => { }, error => { })
  • 调用.then() 方法时，成功的回调函数是必选的、失败的回调函数是可选的

基于回调函数按顺序读取文件内容

基于 then-fs 读取文件内容

由于 node.js 官方提供的 fs 模块仅支持以回调函数的方式读取文件，不支持 Promise 的调用方式。因此，需要先运行如下的命令，安装 then-fs 这个第三方包，从而支持我们基于 Promise 的方式读取文件的内容：

then-fs 的基本使用

调用 then-fs 提供的 readFile() 方法，可以异步地读取文件的内容，它的返回值是 Promise 的实例对象。因此可以调用 .then() 方法为每个 Promise 异步操作指定成功和失败之后的回调函数。示例代码如下：

注意：上述的代码无法保证文件的读取顺序，需要做进一步的改进！

then() 方法的特性

如果上一个 .then() 方法中返回了一个新的 Promise 实例对象，则可以通过下一个 .then() 继续进行处理。通过 .then() 方法的链式调用，就解决了回调地狱的问题。

基于 Promise 按顺序读取文件的内容

Promise 支持链式调用，从而来解决回调地狱的问题。示例代码如下：

通过 .catch 捕获错误

在 Promise 的链式操作中如果发生了错误，可以使用 Promise.prototype.catch 方法进行捕获和处理：

如果不希望前面的错误导致后续的 .then 无法正常执行，则可以将 .catch 的调用提前，示例代码如下：

Promise.all() 方法

Promise.all() 方法会发起并行的 Promise 异步操作，等所有的异步操作全部结束后才会执行下一步的 .then操作（等待机制）。示例代码如下：

注意：数组中 Promise 实例的顺序，就是最终结果的顺序！

Promise.race() 方法

Promise.race() 方法会发起并行的 Promise 异步操作，只要任何一个异步操作完成，就立即执行下一步的.then 操作（赛跑机制）。示例代码如下：

基于 Promise 封装读文件的方法

方法的封装要求：

• 方法的名称要定义为 getFile
• 方法接收一个形参 fpath，表示要读取的文件的路径
• 方法的返回值为 Promise 实例对象

getFile 方法的基本定义

注意：第 5 行代码中的 new Promise() 只是创建了一个形式上的异步操作。

创建具体的异步操作

如果想要创建具体的异步操作，则需要在 new Promise() 构造函数期间，传递一个 function 函数，将具体的异步操作定义到 function 函数内部。示例代码如下：

获取 .then 的两个实参

通过 .then() 指定的成功和失败的回调函数，可以在 function 的形参中进行接收，示例代码如下：

调用 resolve 和 reject 回调函数

Promise 异步操作的结果，可以调用 resolve 或 reject 回调函数进行处理。示例代码如下：

async/await

1. 什么是 async/await
async/await 是 ES8（ECMAScript 2017）引入的新语法，用来简化 Promise 异步操作。在 async/await 出现之前，开发者只能通过链式 .then() 的方式处理 Promise 异步操作。示例代码如下：

.then 链式调用的优点：解决了回调地狱的问题
.then 链式调用的缺点：代码冗余、阅读性差、不易理解

2. async/await 的基本使用
使用 async/await 简化 Promise 异步操作的示例代码如下：

3. async/await 的使用注意事项
   ① 如果在 function 中使用了 await，则 function 必须被 async 修饰
   ② 在 async 方法中，第一个 await 之前的代码会同步执行，await 之后的代码会异步执行

EventLoop

1. JavaScript 是单线程的语言
JavaScript 是一门单线程执行的编程语言。也就是说，同一时间只能做一件事情。

单线程执行任务队列的问题：
如果前一个任务非常耗时，则后续的任务就不得不一直等待，从而导致程序假死的问题。

2. 同步任务和异步任务
为了防止某个耗时任务导致程序假死的问题，JavaScript 把待执行的任务分为了两类：
同步任务（synchronous）

• 又叫做非耗时任务，指的是在主线程上排队执行的那些任务
• 只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务

异步任务（asynchronous）

• 又叫做耗时任务，异步任务由 JavaScript 委托给宿主环境进行执行
• 当异步任务执行完成后，会通知 JavaScript 主线程执行异步任务的回调函数

3. 同步任务和异步任务的执行过程

• 同步任务由 JavaScript 主线程次序执行
• 异步任务委托给宿主环境执行
• 已完成的异步任务对应的回调函数，会被加入到任务队列中等待执行
• JavaScript 主线程的执行栈被清空后，会读取任务队列中的回调函数，次序执行
• JavaScript 主线程不断重复上面的第 4 步

4. EventLoop 的基本概念

JavaScript 主线程从“任务队列”中读取异步任务的回调函数，放到执行栈中依次执行。这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为 EventLoop（事件循环）。

结合 EventLoop 分析输出的顺序

正确的输出结果：ADCB。其中：

• A 和 D 属于同步任务。会根据代码的先后顺序依次被执行
• C 和 B 属于异步任务。它们的回调函数会被加入到任务队列中，等待主线程空闲时再执行

宏任务和微任务

1. 什么是宏任务和微任务
JavaScript 把异步任务又做了进一步的划分，异步任务又分为两类，分别是：
① 宏任务（macrotask）

• 异步 Ajax 请求、
• setTimeout、setInterval、
• 文件操作
• 其它宏任务

② 微任务（microtask）

• Promise.then、.catch 和 .finally
• process.nextTick
• 其它微任务

2. 宏任务和微任务的执行顺序

每一个宏任务执行完之后，都会检查是否存在待执行的微任务，如果有，则执行完所有微任务之后，再继续执行下一个宏任务。

3. 去银行办业务的场景
① 小云和小腾去银行办业务。首先，需要取号之后进行排队

• 宏任务队列

② 假设当前银行网点只有一个柜员，小云在办理存款业务时，小腾只能等待

• 单线程，宏任务按次序执行

③ 小云办完存款业务后，柜员询问他是否还想办理其它业务？

• 当前宏任务执行完，检查是否有微任务

④ 小云告诉柜员：想要买理财产品、再办个信用卡、最后再兑换点马年纪念币？

• 执行微任务，后续宏任务被推迟

⑤ 小云离开柜台后，柜员开始为小腾办理业务

• 所有微任务执行完毕，开始执行下一个宏任务

4. 分析以下代码输出的顺序

正确的输出顺序是：2431
分析：
① 先执行所有的同步任务

• 执行第 6 行、第 12 行代码

② 再执行微任务

• 执行第 9 行代码

③ 再执行下一个宏任务

• 执行第 2 行代码

5. 经典面试题
请分析以下代码输出的顺序（代码较长，截取成了左中右 3 个部分） ：

正确的输出顺序是：156234789

API 接口案例

1. 案例需求
基于 MySQL 数据库 + Express 对外提供用户列表的 API 接口服务。用到的技术点如下：

• 第三方包 express 和 mysql2
• ES6 模块化
• Promise
• async/await

2. 主要的实现步骤

• 搭建项目的基本结构
• 创建基本的服务器
• 创建 db 数据库操作模块
• 创建 user_ctrl 业务模块
• 创建 user_router 路由模块

3. 搭建项目的基本结构
① 启用 ES6 模块化支持

• 在 package.json 中声明 “type”: “module”

② 安装第三方依赖包

• 运行 npm install express@4.17.1 mysql2@2.2.5

4. 创建基本的服务器

5. 创建 db 数据库操作模块

6. 创建 user_ctrl 模块

7. 创建 user_router 模块

8. 导入并挂载路由模块

9. 使用 try…catch 捕获异常