Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时环境。早期的 Node.js 采用的是 CommonJS 模块规范，从 Node v13.2.0 版本开始正式支持 ES Modules 特性。直到 v15.3.0 版本 ES Modules 特性才稳定下来并与 NPM 生态相兼容。
本文将介绍 Node.js 中 require 函数的工作流程、如何让 Node.js 直接执行 ts 文件及如何正确地劫持 Node.js 的 require 函数，从而实现钩子的功能。接下来，我们先来介绍 require 函数。
require 函数
Node.js 应用由模块组成，每个文件就是一个模块。对于 CommonJS 模块规范来说，我们通过 require 函数来导入模块。那么当我们使用 require 函数来导入模块的时候，该函数内部发生了什么？这里我们通过调用堆栈来了解一下 require 的过程：
由上图可知，在使用 require 导入模块时，会调用 Module 对象的 load 方法来加载模块，该方法的实现如下所示：
// lib/internal/modules/cjs/loader.js
Module.prototype.load = function(filename) {
this.filename = filename;
this.paths = Module._nodeModulePaths(path.dirname(filename));
const extension = findLongestRegisteredExtension(filename);
Module._extensions[extension](this, filename);
this.loaded = true;
// 省略部分代码
};
注意：本文所引用 Node.js 源码所对应的版本是 v16.13.1
在以上代码中，重要的两个步骤是：
步骤一：根据文件名找出扩展名；
步骤二：通过解析后的扩展名，在 Module._extensions 对象中查找匹配的加载器。
在 Node.js 中内置了 3 种不同的加载器，用于加载 node、json 和 js 文件。node 文件加载器
// lib/internal/modules/cjs/loader.js
Module._extensions['.node'] = function(module, filename) {
return process.dlopen(module, path.toNamespacedPath(filename));
};
json 文件加载器
// lib/internal/modules/cjs/loader.js
Module._extensions['.json'] = function(module, filename) {
const content = fs.readFileSync(filename, 'utf8');
try {
module.exports = JSONParse(stripBOM(content));
} catch (err) {
err.message = filename + ': ' + err.message;
throw err;
}
};
js 文件加载器
// lib/internal/modules/cjs/loader.js
Module._extensions['.js'] = function(module, filename) {
// If already analyzed the source, then it will be cached.
const cached = cjsParseCache.get(module);
let content;
if (cached?.source) {
content = cached.source;
cached.source = undefined;
} else {
content = fs.readFileSync(filename, 'utf8');
}
// 省略部分代码
module._compile(content, filename);
};
下面我们来分析比较重要的 js 文件加载器。通过观察以上代码，我们可知 js 加载器的核心处理流程，也可以分为两个步骤：
步骤一：使用 fs.readFileSync 方法加载 js 文件的内容；
步骤二：使用 module._compile 方法编译已加载的 js 代码。
那么了解以上的知识之后，对我们有什么用处呢？其实在了解 require 函数的工作流程之后，我们就可以扩展 Node.js 的加载器。比如让 Node.js 能够运行 ts 文件。
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