jQuery源码分析系列：数据缓存

很多同学在项目中都喜欢将数据存储在HTMLElement属性上，如

    
<div data="some data">Test</div>
<script>
    div.getAttribute('data'); // some data
</script>

给页面中div添加了自定义属性“data”及值“some data”。后续JS代码中使用getAttribute获取。

jQuery从1.2.3开始提供了data/removeData方法用来存储/删除数据。1.6.1代码片段

jQuery.extend({
    cache: {},
  
    // Please use with caution
    uuid: 0,
      
    ...
      
});

即给jQuery添加了静态字段/方法，有jQuery.cache/jQuery.uuid/jQuery.expando等。下面分别介绍

jQuery.cache 空对象，用来缓存。它的结构较复杂。

jQuery.uuid 自增唯一的数字。

jQuery.expando 字符串，使用Math.random生成，去掉了非数字字符。它作为HTMLElement或JS对象的属性名。

expando: "jQuery" + ( jQuery.fn.jquery + Math.random() ).replace( /\D/g, "" ),

jQuery.noData JS对象，对于指定的HTMLElement禁用data方法。如embed、applet。

jQuery.hasData 用来判断HTMLElement或JS对象是否具有数据。返回true或false。即如果调用了jQuery.data方法添加了属性，则返回true。

<div>aa</div>
<script>
    var div = document.getElementsByTagName('div')[0];
    $.hasData(div); // false
    $.data(div, 'name','jack');
    $.hasData(div); // true
</script>

 

jQuery.acceptData 用来判断该元素是否能接受数据，返回true或false。在jQuery.data中使用。

jQuery.data 这是提供给客户端程序员使用的方法，它同时是setter/getter。

1，传一个参数，返回附加在指定元素的所有数据，即thisCachejQuery.data(el); // thisCache

2，传二个参数，返回指定的属性值jQuery.data(el, 'name'); 

3，传三个参数，设置属性及属性值jQuery.data(el, 'name', 'jack');jQuery.data(el, 'uu', {});
4，传四个参数，第四个参数pvt仅提供给jQuery库自身使用。即jQuery._data方法中传true。因为jQuery的事件模块严重依赖于jQuery.data，为避免人为的不小心重写在这个版本中加入的。

jQuery.removeData 删除数据。

上面是jQuery数据缓存模块的整体概述，下面详细说下jQuery.data方法。jQuery.data为两种对象提供缓存:JS对象和HTMLElement

// 为JS对象提供缓存
var myObj = {};
$.data(myObj, 'name', 'jack');
$.data(myObj, 'name'); // jack
  
// 为HTMLElement提供缓存
<div id="xx"></div>
<script>
    var el = document.getElementById('xx');
    $.data(el, 'name', 'jack');
    $.data(el, 'name'); // jack
</script>

内部实现上也是有区别的，

1，为JS对象提供缓存时，直接将数据保存在JS对象上。cache为JS对象。此时会偷偷的给JS对象添加个属性（类似于jQuery16101803968874529044），属性值也是个JS对象。举例说明

var myObj = {};
$.data(myObj, 'name', 'jack');
console.log(myObj);

myObj的结构如下

myObj = {
    jQuery16101803968874529044 : {
        name : 'jack'
    }
}

“jQuery16101803968874529044”这个字符串在data内部命名为id（注意并非HTMLElement元素的id），它实际就是jQuery.expando。上面已经提到它是在jQuery.js引入到页面后随机生成的。

2，为HTMLElement提供缓存时，却不会直接保存在HTMLElement上。而是保存在jQuery.cache上。cache为jQuery.cache。此时先给HTMLElement添加属性（类似于jQuery16101803968874529044），属性值为数字（1,2,3递增）。即只将一些数字保存在了HTMLElement上，不会直接将数据置入。这是因为IE老版本中可能会存在内存泄露危险。而HTMLElement如何与jQuery.cache建立联系呢？ 还是id。刚刚提到属性值数字就是id。举例说明

<div id="xx"></div>
<script>
    var el = document.getElementById('xx');
    $.data(el, 'name', 'jack');
    console.log(el[jQuery.expando]); // 1
    console.log(jQuery.cache); // {1 : {name:'jack'}}
</script>

el 上添加了属性jQuery.expando，值为id，这个id是从1开始递增的。而id又作为jQuery.cache的属性（key）。这样就HTMLElement就与jQuery.cache建立了联系。如图

不知注意到没有，jQuery.data还有第四个参数pvt，这个参数只在jQuery._data中使用。

// For internal use only.
_data: function( elem, name, data ) {
    return jQuery.data( elem, name, data, true );
},

jQuery._data从命名上就指定它是私有的，使用jQuery的客户端程序员不应该去调用该方法。jQuery的API文档上也不会公开它。

jQuery的数据缓存模块从1.2.3到1.6.1几乎每个版本都在变。jQuery._data的提出就是为了避免客户端程序员覆盖/重写了默写模块。如jQuery事件模块中事件handler等就使用jQuery.data存储，如果重写了该模块。那么事件模块将瘫痪。因此特意添加了pvt参数及jQuery._data方法。

但如果你刻意要破坏，那么还是可以做的。如下

<div id="xx">Test</div>
<script>
    $('#xx').click(function(){
        alert('click');
    });
      
    // 语句1
    $.data($('#xx')[0], 'events', '', true);
      
    // 语句2
    //$._data($('#xx')[0], 'events', '');
</script>

整个jQuery.data设置(set)数据缓存的过程就是如此，理解的这个。取数据(get)的过程就好理解了。不重复。

用jQuery.extend方法扩展工具函数，jQuery.fn.extend调用jQuery.extend中扩展的方法缓存数据。

数据缓存源码：

/* Start Data cache*/
var rbrace = /^(?:\{.*\}|\[.*\])$/,//花括号
    rmultiDash = /([a-z])([A-Z])/g;//驼峰写法，大小写之间会被插入破折号
/**写入*/
//在匹配的DOM元素（elem）上附加一个唯一ID，在$.cache中添加同样的ID属性，该ID属性的值是一个对象，其中存储了key/value的映射

//.data(key,value)用来设置保存数据  .data(key)用来查询数据
jQuery.extend({
    //数据存储在$.cache中,关键实现的核心
    cache: {},
    //整型值，初始为0 调用data接口自动加一  生成新的唯一ID  分配ID用的seed
    uuid: 0,
    /*    唯一ID附加在$.expando命名的属性上，$.expando是动态生成的，避免命名冲突  移除非数字编号的
        为了区分不同的jQuery实例存储的数据，前缀 +　版本号　＋　随机数作为    key*/
    expando: "jQuery" + ( jQuery.fn.jquery + Math.random() ).replace( /\D/g, "" ),

    //以下元素没有data 除了Flash之外的object
    noData: {
        "embed": true,//用于播放一个多媒体对象 ，flash 音频 视频
        "object": "clsid:D27CDB6E-AE6D-11cf-96B8-444553540000",//用于向页面添加多媒体对象 flash 音频 视频
        "applet": true//object用于IE浏览器   embed元素用于非IE浏览器
    },

    //判断一个元素事发后有与之关联的数据(通过jQuery.data设置) 用在事件处理中
    hasData: function( elem ) {
        //如果是DOM，就从jQuery.cache中读取，关联的jQuery.cache和DOM元素的id存储在jQueyr.expando中
        //如果非DOM 直接从elem上取，jQuery.expando属性中有数据
        //elem的属性jQuery.expando 要么值是id  要么存储数据
        elem = elem.nodeType ? jQuery.cache[elem[jQuery.expando]]:elem[jQuery.expando];
        return !!elem && !isEmptyDataObject(elem);
    },
    /*
    工具函数：
    jQuery.data(elem,key,value)        在指定元素上存储、添加任意数据 处理了循环引用和内存泄露问题
    jQuery.data(elem,key)            返回指定元素上name指定的值
    jQuery.data(elem)                返回全部数据

    pvt私有的  是否是内部使用的独立对象  pvt为true用于事件处理

    myObj = {  js缓存直接绑定在js对象上
            jQuery16101803968874529044 : {
                name : 'jack'
            }
    }
    示例：
    <div id="xx"></div>
    <script>  html是放在jquery.cache上面的
        var el = document.getElementById('xx');
        $.data(el, 'name', 'jack');
        console.log(el[jQuery.expando]); // 1
        console.log(jQuery.cache); // { 1 : { name:'jack'}}
    </script>

    HTMLElement -> jQuery.expando ->ID ->jQuery.cache

    */
    /*
        data部分的代码明确区分了JS对象 和 DOM对象的保存，为了解决部分浏览器的内存泄露问题。当DOM和JS对象之间出现循环引用时，GC就无法正确处理。

    */
    data: function( elem, name, data, pvt /* Internal Use Only */ ) {
        //如果属于noData中定义的元素，是否可以附加数据，不可以直接返回
        if(!jQuery.acceptData(elem)){
            return;
        }

        var internalKey = jQuery.expando,//??
        getByName = typeof name === "string",
        thisCache,
        //区分处理DOM元素和JS对象 IE不能垃圾回收对象跨DOM和JS 因为IE6-7不能垃圾回收对象跨DOM对象和JS对象进行的引用属性
        isNode = elem.nodeType,

        //如果是DOM 使用全局jQuery.cache
        //如果是JS对象，直接附加在对象上
        cache = isNode ? jQuery.cache : elem,

        //如果JS对象的cache已经存在，需要为JS对象定义一个ID
        //如果DOM元素，直接取elem[jQuery.expando] 返回id 为递增的
        //如果是JS对象，且JS对象的属性jQuery.expando存在，返回jQuery.expando
        //var internalKey = jQuery.expando
        id = isNode ? elem[jQuery.expando] : elem[jQuery.expando] && jQuery.expando;
        //id不存在  id存在但是internalKey=jQuery.expando不存在
        //data未定义，说明当前调用是查询数据，但是对象没有任何数据  直接返回
        if((!id || (pvt && id && !cache[id][internalKey])) && getByName && data === undefined){
            return;
        }
        //HTMLElement -> jQuery.expando -> id -> jQuery.cache
        //id不存在生成一个  设置id
        if(!id){
            if(isNode){
                //HTMLElement添加属性（类似于jQuery16101803968874529044），属性值为数字 1 2 3 4
                //用uuid递增分配唯一ID，只有DOM元素需要。需要存在全局cache中
                elem[jQuery.expando] = id = ++ jQuery.uuid;
            }else{
                //避免与其他属性冲突 “jQuery16101803968874529044”这个字符串在data内部命名为id
                id = jQuery.expando;
            }
        }

        //数据存储在一个映射对象中   清空原有的值
        if(!cache[id]){
            cache[id] = {};//初始化存储对象
            if(!isNode){
                cache[id].toJSON = jQuery.noop;
            }
        }
        //用extend扩展cache，增加一个属性，用来保存数据。
        //data接口接受对象和函数 浅拷贝
        if(typeof name === "object" || typeof name === "function"){
            if(pvt){
                //id: 1  2  3  4  5 ...
                cache[id][internalKey] = jQuery.extend(cache[id][internalKey],name);
            }else{
                cache[id] = jQuery.extend(cache[id],name);
            }
        }
        //存储了所有的数据的映射对象
        thisCache = cache[id];

        //避免key冲突
        if ( pvt ) {
            if ( !thisCache[ internalKey ] ) {
                thisCache[ internalKey ] = {};//设空对象
            }
            thisCache = thisCache[ internalKey ];
        }

        if ( data !== undefined ) {
            thisCache[ jQuery.camelCase( name ) ] = data;
        }
        //忽略
        if ( name === "events" && !thisCache[name] ) {
            return thisCache[ internalKey ] && thisCache[ internalKey ].events;
        }
        //如果name是字符串，返回data  不是 返回整个存储对象
        return getByName ? thisCache[ jQuery.camelCase( name ) ] : thisCache;
    },
    //删除数据
    removeData: function( elem, name, pvt /* Internal Use Only */ ) {
        //如果元素不能附加数据
        if ( !jQuery.acceptData( elem ) ) {
            return;
        }
        //internalKey定义唯一ID
        var internalKey = jQuery.expando,
            //是DOM对象
            isNode = elem.nodeType,

            //DOM对象用cache全局缓存   JS对象存在elem中
            cache = isNode ? jQuery.cache : elem,
            // 如果elem的jQuery.expando已经有值了，就重用 减少ID数
            id = isNode ? elem[ jQuery.expando ] : jQuery.expando;
            //缓存中没有这个元素  直接返回
            if ( !cache[ id ] ) {
                return;
            }
            //部分浏览器不支持deleteExpando ，在jQuery.support中检查过这个浏览器特性 失败的话 设null
            if(jQuery.support.deleteExpando || cache != window){
                delete cache[id];
            }else{
                cache[id] = null;
            }

            var internalCache = cache[id][internalKey];
            //如果还有数据  就清空一次在设置 增加性能
            if(internalCache){
                cache[id] = {};
                cache[id][internalKey] = internalCache;
            //没有任何数据了
            }else if(isNode){
                //如果支持delete 就删除  IE使用reomveAttribute
                if(jQuery.support.deleteExpando){
                    delete elem[jQuery.expando];
                }else if(elem.reomveAttribute){
                    elem.reomveAttribute(jQuery.expando);
                }else{
                    elem[jQuery.expando] = null;
                }
            }
    },
    _data: function( elem, name, data ) {
        return jQuery.data(elem,name,data,true);
    },

    //判断一个元素是否可以附加数据
    acceptData: function( elem ) {
        if(elem.nodeName){
            //embed object applet  以下元素没有data
            var match = jQuery.noData[elem.nodeName.toLowerCase()];
            if(match){
                //getAttribute():查询属性的名字  返回false
                return !(match === true || elem.getAttribute("classid") !== match);
            }
        }
        return true;
    }
});

jQuery.fn.extend({
    //向被选元素添加数据  和读取数据
    data: function( key, value ) {
        var data = null;//初始化
        //用于处理特殊key   key是undefined  则认为取当前jQuery对象中第一个元素的全部数据
        if(typeof key === "undefined"){
            if(this.length){
                data = jQuery.data(this[0]);
                //Element
                    if(this[0].nodeType === 1){
                        var attr = this[0].attributes,name;
                        for(var i = 0; l = attr.length;i<l;i++){
                            name = attr[i].name;
                            if(name.indexOf("data-") === 0){
                                name = jQuery.camelCase(name.substring(5));

                                dataAttr(this[0],name,data[name]);
                            }
                        }
                    }
                return data;
            //key是对象 则对当前jQuery对象迭代调用$.fn.each
            //在每一个匹配的元素上存储数据key
            }else if(typeof key === "object" ){
                return this.each(function(){
                    jQuery.data(this,key);
                }
            }
            // 到这里，key是字符串
              var parts = key.split(".");
              parts[1] = parts[1] ? "." + parts[1] : "";
              //如果value为undefined，则   取当前jQuery对象中第一个元素指定名称的数据
              if ( value === undefined ) {
                  data = this.triggerHandler("getData" + parts[1] + "!", [parts[0]]);

                  // Try to fetch any internally stored data first
                  // 优先取内部数据
                  if ( data === undefined && this.length ) {
                     data = jQuery.data( this[0], key );
                     // 读取HTML5的data属性
                    data = dataAttr( this[0], key, data );
                  }

                  return data === undefined && parts[1] ?
                     this.data( parts[0] ) :
                     data;

              // key是字符串，value不是undefined，则存储
              } else {
                 return this.each(function() {
                var $this = jQuery( this ),
                args = [ parts[0], value ];
                // 触发事件
                $this.triggerHandler( "setData" + parts[1] + "!", args );
                jQuery.data( this, key, value );
                $this.triggerHandler( "changeData" + parts[1] + "!", args );
             });
          }
    },
    //删除数据
    removeData: function( key ) {
        return this.each(function() {
            jQuery.removeData( this, key );
        });
    }
});