Node.js模块系统：exports与require的使用指南

为什么需要模块系统？¶

在Node.js中，我们可以将代码拆分成多个独立的文件，每个文件就是一个“模块”。这样做的好处是：
- 代码复用：不同文件可以共享功能（比如工具函数、配置信息）。
- 代码组织：将不同功能的代码放在不同文件中，便于维护和查找。
- 避免全局污染：模块内的变量和函数默认只在模块内部可见，不会影响其他文件。

一、Node.js中的模块是什么？¶

每个.js文件都是一个独立的模块。例如，新建一个utils.js文件，它就是一个模块。模块内部的变量、函数、类等默认是“私有的”，只有通过导出机制才能被外部模块访问。

二、如何导出模块内容（exports）？¶

要让其他模块使用当前模块的内容，需要通过exports对象导出。exports是一个默认空的对象，我们可以向其中挂载属性或方法。

1. 导出单个值¶

// utils.js
exports.PI = 3.14159; // 导出一个常量
exports.add = (a, b) => a + b; // 导出一个函数

2. 导出多个值¶

如果需要导出多个属性或方法，可以直接给exports对象添加多个属性：

// utils.js
exports.name = "Node.js";
exports.version = "18.0.0";

exports.log = (msg) => console.log("日志：", msg);

3. 导出整个对象¶

如果需要导出一个复杂对象（如配置、类等），可以直接将对象赋值给exports：

// config.js
const config = {
  port: 3000,
  db: "mysql",
  secret: "abc123"
};

module.exports = config; // 直接导出对象（注意：也可用 exports = config，但更推荐 module.exports）

三、如何导入模块内容（require）？¶

要使用其他模块的内容，使用require函数导入模块。require会返回被导入模块的导出内容。

1. 导入本地模块¶

导入当前项目中的模块时，需要使用相对路径（以./或../开头）：

// main.js
const utils = require("./utils.js"); // 导入当前目录下的 utils.js
const config = require("./config.js"); // 导入当前目录下的 config.js

// 使用导出的内容
console.log(utils.PI); // 3.14159
console.log(utils.add(1, 2)); // 3
console.log(config.port); // 3000

2. 导入第三方模块¶

如果是导入Node.js包（如express、lodash），直接写包名即可：

const express = require("express"); // 导入 express 模块
const _ = require("lodash"); // 导入 lodash 模块

四、关键细节：exports与module.exports的关系¶

exports是module.exports的引用（即exports = module.exports），默认指向一个空对象。
我们可以通过exports直接挂载属性（如exports.xxx = ...），或直接给module.exports赋值（如module.exports = { ... }）。
注意：如果直接给exports赋值（如exports = { a: 1 }），可能会覆盖默认的module.exports，因此更推荐通过exports.xxx或module.exports导出。

五、综合示例¶

假设我们有两个文件：math.js（导出数学工具）和main.js（导入并使用）。

1. 导出模块（math.js）¶

// math.js
exports.add = (a, b) => a + b;
exports.subtract = (a, b) => a - b;
exports.multiply = (a, b) => a * b;

2. 导入模块（main.js）¶

// main.js
// 导入 math.js 模块
const math = require("./math.js");

// 使用导出的函数
console.log("1+2=", math.add(1, 2)); // 输出：1+2=3
console.log("5-3=", math.subtract(5, 3)); // 输出：5-3=2
console.log("2*4=", math.multiply(2, 4)); // 输出：2*4=8

3. 运行结果¶

在终端执行node main.js，即可看到输出结果。

总结¶

模块：每个.js文件是一个模块，内部内容默认私有。
导出：通过exports或module.exports将内容暴露给外部。
导入：通过require引入其他模块，使用其导出的内容。

掌握exports和require是Node.js开发的基础，后续学习框架（如Express）和工具库（如Webpack）时会频繁用到。多练习不同模块的导出与导入，能快速提升代码组织能力！