ES 模块

Nuxt 使用原生 ES 模块。

本指南旨在解释什么是 ES 模块以及如何使 Nuxt 应用(或上游库)与 ESM 兼容。

背景

CommonJS 模块

CommonJS (CJS) 是 Node.js 引入的一种格式,允许在独立的 JavaScript 模块之间共享功能(阅读更多)。你可能已经熟悉这种语法。

const a = require('./a')

module.exports.a = a

像 webpack 和 Rollup 这样的打包工具支持这种语法,并允许你在浏览器中使用用 CommonJS 编写的模块。

ESM 语法

大多数情况下,当人们谈论 ESM vs. CJS 时,他们指的是编写代码的另一种语法。modules.

import a from './a'

export { a }

在 ECMAScript Modules (ESM) 成为标准之前(花了十多年!),像webpack甚至像 TypeScript 这样的语言也开始支持所谓的 ESM 语法。然而,与实际规范相比,存在一些关键差异;这是一个有用的解释器.

什么是“原生”ESM?

你可能已经用 ESM 语法编写应用程序很长时间了。毕竟,它在浏览器中是原生支持的,在 Nuxt 2 中,我们把你编写的所有代码都编译成了适当的格式(服务器使用 CJS,浏览器使用 ESM)。

当将模块添加到你的包时,事情有点不同。一个示例库可能同时公开 CJS 和 ESM 版本,并让我们选择我们想要的那个。

{
  "name": "sample-library",
  "main": "dist/sample-library.cjs.js",
  "module": "dist/sample-library.esm.js"
}

因此,在 Nuxt 2 中,打包工具(webpack)会为服务器构建引入 CJS 文件(“main”),并为客户端构建使用 ESM 文件(“module”)。

module 字段是 webpack 和 Rollup 等打包工具使用的约定,但 Node.js 本身不识别。Node.js 只使用exports等等main字段进行模块解析。

然而,在最近的 Node.js LTS 版本中,现在可以在使用原生 ESM 模块在 Node.js 中。这意味着 Node.js 本身可以使用 ESM 语法处理 JavaScript,尽管它默认不这样做。启用 ESM 语法的两种最常见方式是:

  • 在你的 package.json 中设置 "type": "module" 并继续使用 .js 扩展名
  • 使用 .mjs 文件扩展名(推荐)

这就是我们为 Nuxt Nitro 所做的;我们输出一个 .output/server/index.mjs 文件。这告诉 Node.js 将此文件视为原生 ES 模块。

在 Node.js 环境中哪些导入是有效的?

当你 import 模块而不是 require 它时,Node.js 会以不同的方式解析它。例如,当你导入 sample-library 时,Node.js 会在该库的 package.json 中查找 exports 条目,如果未定义 exports,则回退到 main 条目。

动态导入也是如此,例如 const b = await import('sample-library')

Node 支持以下类型的导入(参见文档):

  1. .mjs 结尾的文件 - 这些文件应使用 ESM 语法。
  2. .cjs 结尾的文件 - 这些文件应使用 CJS 语法。
  3. .js 结尾的文件 - 除非其 package.json 包含 "type": "module",否则这些文件应使用 CJS 语法。

可能会出现哪些问题?

长期以来,模块作者一直在生成 ESM 语法构建,但使用 .esm.js.es.js 等约定,并将其添加到 package.json 中的 module 字段中。到目前为止,这并没有成为问题,因为它们只被 webpack 等打包工具使用,而这些工具并不特别关心文件扩展名。

但是,如果你尝试在 Node.js ESM 环境中导入一个包含 .esm.js 文件的包,它将无法工作,你会收到如下错误:

终端
(node:22145) Warning: To load an ES module, set "type": "module" in the package.json or use the .mjs extension.
/path/to/index.js:1

export default {}
^^^^^^

SyntaxError: Unexpected token 'export'
    at wrapSafe (internal/modules/cjs/loader.js:1001:16)
    at Module._compile (internal/modules/cjs/loader.js:1049:27)
    at Object.Module._extensions..js (internal/modules/cjs/loader.js:1114:10)
    ....
    at async Object.loadESM (internal/process/esm_loader.js:68:5)

如果你从一个 Node.js 认为是 CJS 的 ESM 语法构建中进行命名导入,你可能也会收到此错误。

终端
file:///path/to/index.mjs:5
import { named } from 'sample-library'
         ^^^^^
SyntaxError: Named export 'named' not found. The requested module 'sample-library' is a CommonJS module, which may not support all module.exports as named exports.

CommonJS modules can always be imported via the default export, for example using:

import pkg from 'sample-library';
const { named } = pkg;

    at ModuleJob._instantiate (internal/modules/esm/module_job.js:120:21)
    at async ModuleJob.run (internal/modules/esm/module_job.js:165:5)
    at async Loader.import (internal/modules/esm/loader.js:177:24)
    at async Object.loadESM (internal/process/esm_loader.js:68:5)

ESM 问题排查

如果你遇到这些错误,问题几乎肯定出在上游库。它们需要修复它们的库以支持 Node.js 导入。

转译库

同时,你可以通过将这些库添加到 build.transpile 中,告诉 Nuxt 不尝试导入它们。

export default defineNuxtConfig({
  build: {
    transpile: ['sample-library'],
  },
})

你可能会发现你*也*需要添加这些库正在导入的其他包。

别名库

在某些情况下,你可能还需要手动将库别名为 CJS 版本,例如:

export default defineNuxtConfig({
  alias: {
    'sample-library': 'sample-library/dist/sample-library.cjs.js',
  },
})

默认导出

具有 CommonJS 格式的依赖项可以使用 module.exportsexports 提供默认导出。

node_modules/cjs-pkg/index.js
module.exports = { test: 123 }
// or
exports.test = 123

如果我们 require 这样的依赖项,这通常运行良好。

test.cjs
const pkg = require('cjs-pkg')

console.log(pkg) // { test: 123 }

原生 ESM 模式下的 Node.js, 启用 esModuleInterop 的 TypeScript以及像 webpack 这样的打包工具,提供了一种兼容机制,使我们能够默认导入此类库。这种机制通常被称为“interop require default”。

import pkg from 'cjs-pkg'

console.log(pkg) // { test: 123 }

然而,由于语法检测和不同捆绑格式的复杂性,总是存在 interop default 失败的可能性,最终我们得到如下结果:

import pkg from 'cjs-pkg'

console.log(pkg) // { default: { test: 123 } }

此外,在使用动态导入语法时(在 CJS 和 ESM 文件中),我们总是遇到这种情况:

import('cjs-pkg').then(console.log) // [Module: null prototype] { default: { test: '123' } }

在这种情况下,我们需要手动进行默认导出互操作。

// Static import
import { default as pkg } from 'cjs-pkg'

// Dynamic import
import('cjs-pkg').then(m => m.default || m).then(console.log)

为了处理更复杂的情况和更高的安全性,我们推荐并内部使用mlly在 Nuxt 中,它可以保留命名导出。

import { interopDefault } from 'mlly'

// Assuming the shape is { default: { foo: 'bar' }, baz: 'qux' }
import myModule from 'my-module'

console.log(interopDefault(myModule)) // { foo: 'bar', baz: 'qux' }

库作者指南

好消息是,修复 ESM 兼容性问题相对简单。主要有两种选择:

  1. 你可以将 ESM 文件重命名为以 .mjs 结尾。
    _这是推荐且最简单的方法。_你可能需要解决库依赖项以及构建系统的问题,但在大多数情况下,这应该可以为你解决问题。为了最大程度的明确性,还建议将 CJS 文件重命名为以 .cjs 结尾。
  2. 你可以选择让整个库仅支持 ESM.
    这意味着在你的 package.json 中设置 "type": "module",并确保你的构建库使用 ESM 语法。但是,你可能会遇到依赖项问题——并且这种方法意味着你的库_只能_在 ESM 环境中使用。

迁移

从 CJS 到 ESM 的第一步是更新所有 require 的用法,将其替换为 import

module.exports = function () { /* ... */ }

exports.hello = 'world'
const myLib = require('my-lib')

在 ESM 模块中,与 CJS 不同,requirerequire.resolve__filename__dirname 全局变量不可用,应替换为 import()import.meta.filename

const { join } = require('node:path')

const newDir = join(__dirname, 'new-dir')
const someFile = require.resolve('./lib/foo.js')

最佳实践

  • 优先使用命名导出而不是默认导出。这有助于减少 CJS 冲突。(参见默认导出部分)
  • 尽可能避免依赖 Node.js 内置模块和仅限 CommonJS 或 Node.js 的依赖项,以使你的库在浏览器和 Edge Workers 中无需 Nitro polyfills 即可使用。
  • 使用新的 exports 字段和条件导出。(阅读更多).
{
  "exports": {
    ".": {
      "import": "./dist/mymodule.mjs"
    }
  }
}