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  • Jser 设计模式系列之面向对象

    GOF在《设计模式》中说到:面向接口编程,而非面向实现编程

    鉴于此,这个概念可见一斑!

    JS却不像其他面向对象的高级语言(C#,Java,C++等)拥有内建的接口机制,以确定一组对象和另一组对象包含相似的的特性。所幸的是JS拥有强大的灵活性,这使得模仿接口特性又变得非常简单。那么到底是接口呢?

    接口概念:

    接口提供了一种用以说明一个对象应该具有那些方法的手段

    接口,为一些具有相似行为的类之间(可能为同一种类型,也可能为不同类型)提供统一的方法定义,使这些类之间能够很好的实现通信

    使用接口的优点:

    • 自我描述性,促进代码的重用
    • 明确一个类实现的方法,帮助其使用这个类
    • 稳定不同类之间的通信

    一个需求,需要多个部门协调合作的时候,接口的概念就特别重要了,每个部门可以按部就班的做自己的事情,涉及到交互的时候,提供接口处理即可

    就好像主板上的内存条,CPU,硬盘,主板提供各种接口,其他设备直接按相应的接口插入即可

    javascript语言要实现接口的概念还是有局限性的问题的

    • 弱类型,具有极强的表现力的语言,那么使用了接口后,其实就强化了类型的作用,降低了语言的灵活性了
    • 最重要的就是JS没有对这种机制的支持,没有强制性

    javascript中模仿接口

    常用的几种手法:

    • 通过注释
    • 通过属性检查模仿
    • 鸭式辨型模仿

    接口本身就是一个抽象的概念,至于如何实现各有不同

    这是我的一段项目代码,接口是通过模块闭包实现的,这样的好处更能体现出封装性

    //引入编译模块
    define('ProcessMgr', [
        'Compile'
    ], function(compile) {
    
        var flipContentProcessed,
            flipWidgetProcessed, disposeWidgetBind, objectKeys,
            converWidgetWapper, ActionMgr, getHotspot,
    
            //内部消息传递接口
            //
            //  1 构建节点树
            //       A 构建纯DOM节点
            //       B 构建content对象, 这是第二种加载模式,动态预加载
            //  2 绑定节点事件
            //  3 手动触发事件
            //  4 自动触发事件
            //  5 事件委托处理
            //  6 翻页动作
            //  7 翻页完成动作
            //  8 复位动作
            //  9 销毁动作
            //  10 移除整个页面结构
            //
           
    ProcessMgr =
     { 
                'preCompile'     : preCompile,
                'executeCompile' : executeCompile,
                'assignTrigger'  : assignTrigger,
                'assignAutoRun'  : assignAutoRun,
                'assignSuspend'  : assignSuspend,
                'assignDispose'  : assignDispose,
                'recovery'       : recovery,
                'destroy'        : destroy,
                'removePage'     : removePage
            },
    
            ...........具体处理的方法...................
    
    
            return ProcessMgr; //返回对外接口
     })

    jQuery的接口更加的直接,直接挂在在对应的原型链上或是静态链


    封装

    为什么要封装?

    因为我们不关心它是如何实现的,我们只关心如何使用

    手机,电脑,我们接触的形形色色的东西,其实我们一直都只是在使用它

    同样的道理,我们放到程序设计中也是如此,封装实现的细节 ,降低对象之间的耦合程序,保持数据的完整性与修改的约束

    所以说一个设计良好的API可以让开发者赏心悦目

    javascript实现封装的手段

    对于JS语法规则,我们要牢牢抓住3点

    • JS函数是一等对象
    • JS是函数级的作用域,意味着函数内部的变量不能被外部访问
    • JS是词法性质的静态作用域,换句话说,即便在执行期作用域还是在定义的时候就预先分配好了

    根据这3个规则我们就可以干很多别的语言干不了的事了

    我们来模拟一个完整的封装

    私有属性和方法

    var encapsulation = function(){
        //私有属性
        var name = 'aaron'
       //私有方法
        var getName = function(){
            alert(name)
        }
    }
    
    alert(name) //

    函数作用域实现变量与方法私有化,外边自然无法方法,当然这种完全没有实际意义了,我们要配合后面的处理

    特权属性和方法

    简单的说就能够让实例直接有权力访问内部的属性与方法,所以在设计上要修改下实现手法,

    var encapsulation = function(){
        //特权
        this.name = 'aaron'
        this.getName = function(){
            alert(name)
        }
    }
    alert(new encapsulation().name) //aaron

    弊端也显而易见,每次new一个新的对象,特权属性与方法都会被重新拷贝一份,也就是需要单独占据一块堆内存

    共有属性和方法

    *注意了,命名函数与函数表达式在本质上虽然没什么区别,但是在处理上还是有很大不同

    函数表达式

    var encapsulation = function(){
        //静态属性方法
        encapsulation.name = 'aaron'
        encapsulation.getName = function(){
            alert(name)
        }
    }
    
    console.log( encapsulation.name ) //

    命名函数

    即便方法不执行,静态属性也能访问到,就证明了JS有一种预解析的机制,也就是常说的函数提升了

    function encapsulation(){
        //静态属性方法
        encapsulation.name = 'aaron'
        encapsulation.getName = function(){
            alert(name)
        }
    }
    
    console.log( encapsulation.name ) // aaron

    共有静态属性和方法

    这是最最常用的,JS 的prototype原型特性,可以共享所有属性与方法,当然,属性是引用类型的时候就会存在问题了

    var encapsulation = function(){
        //共享属性方法
        encapsulation.prototype.name = 'aaron'
        encapsulation.prototype.getName = function(){
            alert(name)
        }
    }
    
    console.log(new encapsulation().name ) // aaron
    console.log(new encapsulation().name ) // aaron

    继承

    大型设计中,代码肯定是很多的,所以我们需要减少重复性的代码,尽可能的弱化对象之间的耦合:

    通过几种手段

    • 类式继承
    • 原型式继承
    • 掺元混入

    当然并非所有的重复代码都可以使用一种继承方法,所以我们一般要区分共性是否一致

    我项目中使用的继承手段

    image

    呵呵,眼熟吧,借鉴EXT的处理机制,有继承与混入,自己改了点,毕竟那种分层结构,倒序调用,还有点不合适套用,下文会介绍实现

    类式继承

    现在的框架,库大多继承的手段都是类式继承,而且继承的处理方式也基本一致,但是里面的细节问题可能大家没注意到,我们一起分析下

    我们看看几个框架的继承实现

    mootools

    Class

    Backbone

    extend

    ext

    extend

    ext比较特殊,因为是通过注入的手法,实现继承了类名转化继承混入静态扩充

    对比几个框架,我们红线部分的相同之处没?实现原理确是一样的,包括EXT也一样,只是在具体实现上增加了各自的方案,


    设计的原理

    抛开复杂的框架,我们看看设计的底层原理是什么,又会有什么问题?

    原型链作为JS实现继承的主要方法,其根本的思路利用原型链让一个引用类型,继承另一个引用类型

    原型与实例的关系:

    构造器有一个原型对象,原型对象有一个指针指向构造器,那么实例则是包含一个指向原型的指针

    所以实例只与原型有关系

     
     
    实现中的细节:
     
    function SuperType(){ //父类
       this.property = true; 
    } 
    
    SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
      return this.property; 
    }; 
    
    function SubType(){ //子类
        this.subproperty = false; 
    } 
    
    //继承了 SuperType 
    SubType.prototype = new SuperType(); //实现原型继承,引用 
    
    SubType.prototype.getSubValue = function (){ 
         return this.subproperty; 
    }; 
    
    var instance = new SubType(); 
    
    alert(instance.getSuperValue());      //true
     
     
    演示文稿1
     
    1 继承的本质是引用,那么N多组实例其实都是操作的同一个引用,那么问题来了,如果父类中有个一引用属性,那么一个子类操作修改了,所有的子类都会被影响
     
    function SuperType(){ 
        this.colors = ["red", "blue", "green"]; 
    }
    
    function SubType(){             
    } 
     
    //继承了 SuperType 
    SubType.prototype = new SuperType(); 
     
    var instance1 = new SubType(); 
    instance1.colors.push("black"); 
    alert(instance1.colors);     //"red,blue,green,black" 
     
    var instance2 = new SubType(); 
    alert(instance2.colors);       //"red,blue,green,black"
     
     
    2 在解决原型中包含引用类型值所带来问题的过程中,开发人员开始使用一种叫做借用构造函数(constructor stealing)的技术(有时候也叫做伪造对象或经典继承)
     
    function SuperType(){ 
        this.colors = ["red", "blue", "green"]; 
    } 
     
    function SubType(){   
        //继承了 SuperType 
        SuperType.call(this); 
    } 
     
    var instance1 = new SubType(); 
    instance1.colors.push("black"); 
    alert(instance1.colors);    //"red,blue,green,black" 
     
    var instance2 = new SubType(); 
    alert(instance2.colors);    //"red,blue,green"

    通过使用 call()方法(或 apply()方法也可以),我们实际上是在(未来将要)新创建的 SubType 实例的环境下调用了 SuperType 构造函数。这样一来,就会在新 SubType 对象上执行 SuperType()函数中定义的所有对象初始化代码。结果,SubType 的每个实例就都会具有自己的 colors 属性的副本了

    借用构造函数的问题
    如果仅仅是借用构造函数,那么也将无法避免构造函数模式存在的问题——方法都在构造函数中定义,因此函数复用就无从谈起了。而且,在超类型的原型中定义的方法,对子类型而言也是不可见的,结果所有类型都只能使用构造函数模式。考虑到这些问题,借用构造函数的技术也是很少单独使用的

    通过SubType.prototype = new SuperType(); 的方式实现引用的继承,看似很简单,但是里面还有几个问题

    • 不管什么情况,都把父类的实例属性与方法都复制给了子类
    • 如果子类修改了原型共享的引用属性,倒置所有继承的会受引向
    • 借用构造函数,那么也将无法避免构造函数模式存在的问题——方法都在构造函数中定义,因此函数复用就无从谈起了

    看看Backbone的如何处理

    var ctor = function () {
    
     };
    ctor.prototype = parent.prototype;
    
     child.prototype = new ctor();
    
     child.prototype.constructor = child;

    可见backbone引用一个中介ctor函数

    其实就是一种代理继承

    proxy来实现继承,这样就避免了在classical继承中出现的parent的constructor被使用两次带来的效率问题和在原型链中再次继承this的属性
    function obj (o){
        var f = {}
        f.prototype = o
        return new f();
    }

    最后还要修正一下constructor的指针,因为是继承ctor了

    至于原型式继承可以参考高级程序设计3, 比较详细了

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