Node 模塊引入
Node 模塊引入主要會經歷如下3個步驟：
- 路徑分析
- 文件定位
- 編譯執行
在 Node 中，模塊分爲核心模塊和文件模塊。
核心模塊是 Node 提供的模塊。其中部分模塊在 Node 源碼編譯時直接生成二進制執行文件，在 Node 進程啓動時被加載到內存中，因此當這部分模塊引入時，會只直接跳過文件定位和編譯執行，且在路徑分析中優先判斷，它的加載速度最快。
文件模塊是用戶編寫的模塊。文件模塊在運行時動態加載，需要完整的路徑分析、文件定位、編譯執行過程，速度比核心模塊慢。
緩存優先
跟瀏覽器會緩存靜態腳本文件以提高性能一樣，Node 對引入的模塊也會進行緩存，以減少二次引入的開銷。不同之處在於，瀏覽器是緩存文件，而 Node 是緩存編譯和執行之後的對象。
不論是核心模塊還是文件模塊，require() 方法對相同的模塊的二次加載一律採用緩存優先的方式。
路徑分析和文件定位
require() 方法接受一個標識符作爲參數，標識符有幾種形式，根據不同的標識符，模塊的查找和定位有不同的差異。
模塊標識符分析
模塊標識符主要分爲以下幾類：
- 核心模塊，如 http、fs、path 等
- . 或 … 開頭的相對路徑文件模塊
- 以 / 開頭的絕對路徑文件模塊
- 非路徑形式的文件模塊，如自定義的 connect 模塊
核心模塊
核心模塊的優先級僅次於緩存加載。
如果要加載一個與核心模塊標識符相同的自定義模塊，那是不會成功的。如果要加載必須選擇一個不同的標識符或換成路徑方式。
路徑形式的文件模塊
以 .、… 和 / 開頭的標識符，這裏都被當作文件模塊處理。在分析文件模塊時，require() 方法會將路徑轉爲真實路徑，並以真實路徑作爲索引，將編譯後的結果存放到緩存中。
由於文件模塊給 Node 指明瞭確切的文件位置，所以在查找過程中可以節約大量時間，其加載時間慢於核心模塊。
自定義模塊
自定義模塊是一種特殊的文件模塊，可以是一個文件或者包的形式。這類模塊的查找是最費時的，是所有方式中最慢的。
在介紹自定義模塊的查找方式之前，需要先介紹一下模塊路徑這個概念。
模塊路徑是 Node 在定位文件模塊的具體文件時制定的查找策略，具體表現爲一個路徑組成的數組。關於這個路徑的生成規則，我們可以手動嘗試一番。
(1) 創建 module_path.js 文件，其內容如下：
console.log(module.paths);
(2) 將該文件放到任意一個目錄中，然後執行如下命令：
node module_path.js
在 Linux 下，你可能得到如下的數組輸出：
['/home/user/demo/node_modules',
'/home/user/node_modules',
'/home/node_modules',
'/node_modules']
在 Windows 下，可能是這樣：
['c:\\demo\\node_modules',
'c:\\node_modules']
可以看出，模塊路徑的生成規則如下所示：
- 當前文件目錄下的 node_modules 目錄；
- 父目錄下的 node_modules 目錄；
- 父目錄下的父目錄下的 node_modules 目錄；
- 沿着路徑向上逐級遞歸，直到根目錄下的 node_modules 目錄。
在自定義模塊的加載過程中，Node 會逐個嘗試模塊路徑中的路徑，直到找到目標文件爲止。可以看出，當前文件的路徑越深，模塊查找耗時會越多，這是自定義模塊的加載速度最慢的原因。
文件定位
在文件定位過程中，有些細節需要注意，主要包括文件擴展名的分析、目錄和包的處理。
文件擴展名分析
require() 在分析標識符的過程中，會出現標識符中不包含文件擴展名的情況。CommonJS 模塊規範也允許在標識符中不包含文件擴展名，這種情況下，Node 會按 .js、.json、.node 的次序補足擴展名，依次嘗試。
在嘗試的過程中，需要調用 fs 模塊同步阻塞式的判斷文件是否存在。因爲 Node 是單線程的，所以這裏是一個會引起性能問題的地方。所以，如果是 .json 和 .node 文件，在標識符中帶上擴展名，會加快一點速度。
目錄分析和包
在分析標識符的過程中，require() 通過分析文件擴展名後，可能沒有查找到對應的文件，但卻得到一個目錄，這在引入自定義模塊和逐個模塊路徑查找時經常會出現，此時 Node 會將目錄當做一個包來處理。
在這個過程中，Node 對 CommonJS 包規範進行了一定程度的支持。首先，Node 在當前目錄下查找 package.json（CommonJS 包規範定義的包描述文件），通過JSON.parse() 解析出包描述對象，從中取出 main 屬性指定的文件名進行定位。如果文件名缺少擴展名，將會進入擴展名分析的步驟。
而如果 main 屬性指定的文件名錯誤，或者壓根沒有 package.json 文件，Node 會將 index 當作默認文件名，然後依次查找 index.js、index.json、index.node。
如果在目錄分析的過程中沒有定位成功任何文件，則自定義模塊進入下一個模塊路徑進行查找。如果模塊路徑數組都被遍歷完畢，依然沒有查找到目標文件，則會拋出查找失敗的異常。