前言
在樸靈老師的《深入淺出nodejs》一書中提到，每個模塊文件的require，exports和module這3個變量并沒有在模塊中定義，也并非全局函數/對象。而是在編譯的時候Node對js文件內容進行了頭尾的包裝。在頭部加了(function (exports, require, module, __filename, __dirname) {，在尾部加了 \n});。這樣看起來雖然貌似理解了require，exports和module的來源。但是依然不明白在這個函數外調用時，比如require時，發生了什么。于是花了點時間去仔細閱讀了一下node的源代碼，感覺豁然開朗，這里把我的分析過程記錄一下，僅供大家參考。
源文件分析
有關require的內容，只要閱讀兩個文件就夠了。分別是lib/internal/bootstrap_node.js和lib/module.js。
1、require入口：?
可以看到，這里繼續調用了_load方法用于加載文件
2、Module._load方法：
可以看到，這里繼續調用了_resolveFilename方法，顧名思義，這應該是一個解析需要require的文件名的方法
3、Module._resolveFilename方法：
可以看到，這里又繼續調用了_findPath方法
4、Module._findPath方法：
可以看到，這里完整的顯示了node是如何根據require傳入的名稱來定位具體的文件的，他們的順序依次是：
1、先從緩存中讀取，如果沒有則繼續往下
2、判斷需要模塊路徑是否以/結尾，如果不是，則要判斷
? ? a. 檢查是否是一個文件，如果是，則轉換為真實路徑
? ? b. 否則如果是一個目錄，則調用tryPackage方法讀取該目錄下的package.json文件，把里面的main屬性設置為filename
? ? c. 如果沒有讀到路徑上的文件，則通過tryExtensions嘗試在該路徑后依次加上.js，.json和.node后綴，判斷是否存在，若存在則返回加上后綴后的路徑
3、如果依然不存在，則同樣調用tryPackage方法讀取該目錄下的package.json文件，把里面的main屬性設置為filename
4、如果依然不存在，則嘗試在該路徑后依次加上index.js，index.json和index.node，判斷是否存在，若存在則返回拼接后的路徑。
5、若解析成功，則把解析得到的文件名cache起來，下次require就不用再次解析了，否則若解析失敗，則返回false
5、文件名成功獲取后，再次回到Module._load方法：
可以看到，這里繼續調用了load方法來加載文件
6、Module.load方法：
可以看到，這里將根據不同的文件類型（js，json和node），采用不同的加載方法
7、不同文件類型的加載方法不同：
可以看到，js文件將在讀入文件（同步讀）內容后進行編譯，json文件則用JSON.parse解析內容，node文件則使用dlopen進行動態鏈接庫載入
8、這里僅針對通常的js類型的文件的載入進行分析：
可以看到，js文件內容先被wrap（包裝）了一下，然后才使用runInThisContext來運行包裝后的代碼，而傳入的參數就是前面說的exports, require, module，還有當前文件名及所在目錄名。此外，也看到，模塊中的this其實是指向module的exports，而不是global！
9、Module.wrap：
可以看到，Module.wrap只是NativeModule.wrap的引用，這里的NativeModule則位于lib/internal/bootstrap_node.js中
10、NativeModule.wrap：
可以看到，這里就對上了文章開頭所說的編譯時node文件內容的頭尾包裝，自此，本次源碼分析結果。
總結
從上面的分析可以看出來，exports其實是module的屬性，require則是Module原型的方法。exports.xx=xx，其實跟module.exports.xx=xx其實是一樣的，不過如果直接為export賦值，則不能寫成exports=xx，而應該寫成module.exports=xx，因為exports在這里只是一個引用。
從上面也可以看到，每一次require，都會把new一個Module，并且把這個Module添加到當前模塊的children中，并且返回新建的Module對象的exports。
其實node啟動的原理跟require是一樣的，src/node.cc中的node::LoadEnvironment函數會被調用，在該函數內則會接著調用lib/internal/bootstrap_node.js中的代碼，并執行startup函數，startup函數會執行Module.runMain方法，而Module.runMain方法會執行Module._load方法，參數就是命令行的第一個參數（比如： node ./app.js），如此，跟上面require就走到一起了。
要想深入的理解一件事情的原理，還是需要仔細的閱讀和研究底層的實現代碼，好在node關于require實現原理方面的代碼還挺簡單的，想要深入理解node的同學還是很有必要仔細讀一下的。
