最近,我面試了一位具有5年Web應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的軟件開發(fā)人員。她有4年半的JavaScript編程經(jīng)驗(yàn),自認(rèn)為自己具有非常優(yōu)秀的JavaScript技能,可是,隨后我很快發(fā)現(xiàn),實(shí)際上她對(duì)JavaScript卻知之甚少。然而,我并不是要為此而責(zé)怪她。JavaScript就是這么不可思議。有很多人(也包括我自己,這種情況直到最近才有所改觀)都自以為是,覺得因?yàn)樗麄兌瓹/C++/C#或者具有編程經(jīng)驗(yàn),便以為他們非常擅長(zhǎng)JavaScript這門語言。
從某個(gè)角度講,這種自以為是也并非毫無道理。用JavaScript做一些簡(jiǎn)單的事情是非常容易的。其入門的門檻非常低;這個(gè)語言待人寬厚,并不苛求你必須懂它很多才能開始用它編寫代碼。甚至對(duì)于非程序員來說,也可以僅花個(gè)把小時(shí)就能夠上手用它為他的網(wǎng)站編寫幾段或多或少都有些用的腳本。
實(shí)際上直到最近,無論懂的JavaScript有多么少,僅僅在MSDN® DHTML參考資料以及我在C++/C#方面編程經(jīng)驗(yàn)的幫助下,我都能夠湊合過下去。直到我在工作中真正開始編寫AJAX應(yīng)用時(shí),我才發(fā)現(xiàn)我對(duì)JavaScript的了解有多么欠缺。這種新一代的Web應(yīng)用復(fù)雜的交互特性要求使用一種完全不同的方式來編寫JavaScript代碼。這些都是非常嚴(yán)肅的JavaScript應(yīng)用!我們以往那種漫不經(jīng)心編寫腳本的方法不靈了。
面向?qū)ο蟮木幊?OOP)這種方法廣泛用于多種JavaScript庫,采用這種方法可使代碼庫更加易于管理和維護(hù)。JavaScript支持OOP,但它的支持方式同流行的Microsoft® .NET框架下的C++、C#、Visual Basic®等語言完全不同,所以,大量使用這些語言的開發(fā)者起初可能會(huì)發(fā)現(xiàn),JavaScript中的OOP比較怪異,同直覺不符。我寫這篇文章就是要對(duì)JavaScript到底是如何支持面向?qū)ο缶幊痰囊约叭绾胃咝Ю眠@種支進(jìn)行面向?qū)ο蟮腏avaScript開發(fā)進(jìn)行深入討論。接下來讓我們開始談?wù)剬?duì)象(除了對(duì)象還能有別的嗎?)吧。
JavaScript對(duì)象是字典
在C++或C#中,當(dāng)談及對(duì)象時(shí),我們指的是類或者結(jié)構(gòu)的實(shí)例。對(duì)象根據(jù)實(shí)例化出它的模版(也即,類)的不同而具有不同的屬性和方法。JavaScript對(duì)象不是這樣的。在JavaScript中,對(duì)象僅僅是name/value對(duì)的集合,我們可以把JavaScript對(duì)象看作字典,字典中的鍵為字符串。我們可以用我們熟悉的"." (點(diǎn))操作符或者一般用于字典的"[]"操作符,來獲取或者設(shè)置對(duì)象的屬性。下面的代碼片段
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var userObject = new Object(); |
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userObject.lastLoginTime = new Date(); |
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alert(userObject.lastLoginTime); |
同這段代碼所做的完全是同樣的事情:
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userObject[ "lastLoginTime" ] = new Date(); |
3 |
alert(userObject[ "lastLoginTime" ]); |
我們還可以用這樣的方式,直接在userObject的定義中定義lastLoginTime屬性:
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var userObject = { "lastLoginTime" : new Date() }; |
2 |
alert(userObject.lastLoginTime); |
請(qǐng)注意這同C# 3.0的對(duì)象初始化表達(dá)式是多么的相似。另外,熟悉Python的讀者會(huì)發(fā)現(xiàn),在第二段和第三段代碼中,我們實(shí)例化userObject的方式就是Python中指定字典的方式。這里唯一的區(qū)別的就是,JavaScript中的對(duì)象/字典只接受字符串作為鍵,而Python中字典則無此限制。
這些例子也表明,同C++或者C#對(duì)象相比,JavaScript對(duì)象是多么地更加具有可塑性。屬性lastLoginTime不必事先聲明,如果在使用這個(gè)屬性的時(shí)候userObject還不具有以此為名的屬性,就會(huì)在userObject中把這個(gè)屬性添加進(jìn)來。如果記住了JavaScript對(duì)象就是字典的話,你就不會(huì)對(duì)此大驚小怪了 —— 畢竟我們隨時(shí)都可以把新鍵(及其對(duì)應(yīng)的值)添加到字典中去。
JavaScript對(duì)象的屬性就是這個(gè)樣子的。那么,JavaScript對(duì)象的方法呢?和屬性一樣,JavaScript仍然和C++/C#不同。為了理解對(duì)象的方法,就需要首先仔細(xì)看看JavaScript函數(shù)。
JavaScript中的函數(shù)具有首要地位
在許多編程語言中,函數(shù)和對(duì)象一般都認(rèn)為是兩種不同的東西??稍贘avaScript中,它們之間的區(qū)別就沒有那么明顯了 —— JavaScript中的函數(shù)實(shí)際上就是對(duì)象,只不過這個(gè)對(duì)象具有同其相關(guān)聯(lián)的一段可執(zhí)行代碼。請(qǐng)看下面這段再普通不過的代碼:
這是JavaScript中定義函數(shù)最常用的方式了。但是,你還可以先創(chuàng)建一個(gè)匿名函數(shù)對(duì)象再將該對(duì)象賦值給變量func,也即,象下面那樣,定義出完全相同的函數(shù)
1 |
var func = function (x) { |
或者甚至通過使用Function構(gòu)造器,向下面這樣來定義它:
1 |
var func = new Function( "x" , "alert(x);" ); |
這表明,函數(shù)實(shí)際上就是一個(gè)支持函數(shù)調(diào)用操作的對(duì)象。最后這種使用Function構(gòu)造器來定義函數(shù)的方式并不常用,但卻為我們帶來很多很有趣的可能,其原因可能你也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,在這種函數(shù)定義的方式中,函數(shù)體只是Function構(gòu)造器的一個(gè)字符串型的參數(shù)。這就意味著,你可以在JavaScript運(yùn)行的時(shí)候構(gòu)造出任意的函數(shù)。
要進(jìn)一步證明函數(shù)是對(duì)象,你可以就象為任何其它JavaScript對(duì)象一樣,為函數(shù)設(shè)置或添加屬性:
2 |
alert( "Hi, " + x + "!" ); |
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sayHi.text = "Hello World!" ; |
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sayHi[ "text2" ] = "Hello World... again." ; |
作為對(duì)象,函數(shù)還可以賦值給變量、作為參數(shù)傳遞給其它函數(shù)、作為其它函數(shù)的返回值、保存為對(duì)象的屬性或數(shù)組中的一員等等。圖1所示為其中一例。
圖1 函數(shù)在JavaScript具有首要地位
02 |
var greet = function (x) { |
06 |
greet( "MSDN readers" ); |
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function operateOn(num, func) { |
18 |
alert(operateOn(16, square)); |
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function makeIncrementer() { |
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return function (x) { return x + 1; }; |
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var inc = makeIncrementer(); |
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arr[0] = function (x) { return x * x; }; |
33 |
arr[2] = arr[0](arr[1]); |
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arr[3] = arr[0](arr[2]); |
40 |
var obj = { "toString" : function () { return "This is an object." ; } }; |
記住這一點(diǎn)后,為對(duì)象添加方法就簡(jiǎn)單了,只要選擇一個(gè)函數(shù)名并把一個(gè)函數(shù)賦值為這個(gè)函數(shù)名即可。接下來我通過將三個(gè)匿名函數(shù)分別賦值給各自相應(yīng)的方法名,為一個(gè)對(duì)象定義了三個(gè)方法:
03 |
"bark" : function () { alert( "Woof!" ); }, |
04 |
"displayFullName" : function () { |
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alert( this .name + " The Alpha Dog" ); |
08 |
"chaseMrPostman" : function () { |
13 |
myDog.displayFullName(); |
函數(shù)displayFullName中"this"關(guān)鍵字的用法對(duì)C++/C#開發(fā)者來說并不陌生 —— 該方法是通過哪個(gè)對(duì)象調(diào)用的,它指的就是哪個(gè)對(duì)象(使用Visual Basic的開發(fā)者也應(yīng)該熟悉這種用法 —— 只不過"this"在Visual Basic稱作"Me")。因此在上面的例子中,displayFullName中"this"的值指的就是myDog對(duì)象。但是,"this"的值不是靜態(tài)的。如果通過別的對(duì)象對(duì)函數(shù)進(jìn)行調(diào)用,"this"的值也會(huì)隨之指向這個(gè)別的對(duì)象,如圖2所示。
圖2 “this”隨著對(duì)象的改變而改變
01 |
function displayQuote() { |
04 |
alert( this .memorableQuote); |
07 |
var williamShakespeare = { |
08 |
"memorableQuote" : "It is a wise father that knows his own child." , |
09 |
"sayIt" : displayQuote |
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"memorableQuote" : "Golf is a good walk spoiled." , |
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"sayIt" : displayQuote |
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"memorableQuote" : "True friends stab you in the front." |
25 |
williamShakespeare.sayIt(); |
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displayQuote.call(oscarWilde); |
圖2最后一行的代碼是將函數(shù)作為一個(gè)對(duì)象的方法進(jìn)行調(diào)用的另外一種方式。別忘了,JavaScript中的函數(shù)是對(duì)象。每個(gè)函數(shù)對(duì)象都有一個(gè)叫做call的方法,這個(gè)方法會(huì)將函數(shù)作為該方法的第一個(gè)參數(shù)的方法進(jìn)行調(diào)用。也就是說,無論將哪個(gè)對(duì)象作為第一個(gè)參數(shù)傳遞給call方法,它都會(huì)成為此次函數(shù)調(diào)用中"this"的值。后面我們就會(huì)看到,這個(gè)技術(shù)在調(diào)用基類構(gòu)造器時(shí)會(huì)非常有用。
有一點(diǎn)要記住,那就是永遠(yuǎn)不要調(diào)用不屬于任意對(duì)象卻包含有"this"的函數(shù)。如果調(diào)用了的話,就會(huì)攪亂全局命名空間。這是因?yàn)樵谶@種調(diào)用中,"this"將指向Global對(duì)象,此舉將嚴(yán)重?fù)p害你的應(yīng)用。例如,下面的腳本將會(huì)改變JavaScript的全局函數(shù)isNaN的行為。我們不推薦這么干。
01 |
alert( "NaN is NaN: " + isNaN(NaN)); |
04 |
this .isNaN = function () { |
05 |
return "not anymore!" ; |
12 |
alert( "NaN is NaN: " + isNaN(NaN)); |
到此我們已經(jīng)看過了創(chuàng)建對(duì)象并為其添加熟悉和方法的幾種方式。但是,如果你仔細(xì)看了以上所舉的所以代碼片段就會(huì)發(fā)現(xiàn),所有的熟悉和方法都是在對(duì)象的定義之中通過硬性編碼定義的。要是你需要對(duì)對(duì)象的創(chuàng)建進(jìn)行更加嚴(yán)格的控制,那該怎么辦?例如,你可能會(huì)需要根據(jù)某些參數(shù)對(duì)對(duì)象屬性中的值進(jìn)行計(jì)算,或者你可能需要將對(duì)象的屬性初始化為只有到代碼運(yùn)行時(shí)才會(huì)得到的值,你還有可能需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象的多個(gè)實(shí)例,這些要求也是非常常見的。
在C#中,我們使用類類實(shí)例化出對(duì)象實(shí)例。但是JavaScript不一樣,它并沒有類的概念。相反, 在下一小節(jié)你將看到,你可以利用這一點(diǎn):將函數(shù)同"new"操作符一起使用就可以把函數(shù)當(dāng)著構(gòu)造器來用。
有構(gòu)造函數(shù)但沒有類
JavaScript中的OOP最奇怪的事,如前所述,就是JavaScript沒有C#和C++ 中所具有的類。在C#中,通過如下這樣的代碼
能夠得到一個(gè)對(duì)象,這個(gè)對(duì)象就是Dog類的一個(gè)實(shí)例。但在JavaScript中根本就沒有類。要想得到同類最近似的效果,可以象下面這樣定義一個(gè)構(gòu)造器函數(shù):
01 |
function DogConstructor(name) { |
03 |
this .respondTo = function (name) { |
04 |
if ( this .name == name) { |
10 |
var spot = new DogConstructor( "Spot" ); |
11 |
spot.respondTo( "Rover" ); |
12 |
spot.respondTo( "Spot" ); |
好吧,這里都發(fā)生了什么?先請(qǐng)不要管DogConstructor 函數(shù)的定義,仔細(xì)看看這行代碼:
1 |
var spot = new DogConstructor( "Spot" ); |
"new"操作符所做的事情很簡(jiǎn)單。首先,它會(huì)創(chuàng)建出一個(gè)新的空對(duì)象。然后,緊跟其后的函數(shù)調(diào)用就會(huì)得到執(zhí)行,并且會(huì)將那個(gè)新建的空對(duì)象設(shè)置為該函數(shù)中"this"的值。換句話說,這行帶有"new"操作符的代碼可以看作等價(jià)于下面這兩行代碼:
4 |
DogConstructor.call(spot, "Spot" ); |
在DogConstructor的函數(shù)體中可以看出,調(diào)用該函數(shù)就會(huì)對(duì)調(diào)用中關(guān)鍵字"this"所指的對(duì)象進(jìn)行初始化。采用這種方式,你就可以為對(duì)象創(chuàng)建模版了!無論何時(shí)當(dāng)你需要?jiǎng)?chuàng)建類似的對(duì)象時(shí),你就可以用"new"來調(diào)用該構(gòu)造器函數(shù),然后你就能夠得到一個(gè)完全初始化好的對(duì)象。這和類看上去非常相似,不是嗎?實(shí)際上,JavaScript中構(gòu)造器函數(shù)的名字往往就是你想模擬的類的名字,所以上面例子中的構(gòu)造函數(shù)你就可以直接命名為Dog:
07 |
this .respondTo = function (name) { |
08 |
if ( this .name == name) { |
14 |
var spot = new Dog( "Spot" ); |
上面在Dog的定義中,我定義了一個(gè)叫做name的實(shí)例變量。將Dog作為構(gòu)造器函數(shù)使用而創(chuàng)建的每個(gè)對(duì)象都有自己的一份叫做name的實(shí)例變量(如前所述,name就是該對(duì)象的字典入口)。這符合我們的期望;畢竟每個(gè)對(duì)象都需屬于自己的一份實(shí)例變量,只有這樣才能保存它自己的狀態(tài)。但是如果你再看接下來的那行代碼,就會(huì)發(fā)現(xiàn)Dog的每個(gè)實(shí)例都有自己的一份respondTo方法,這可是個(gè)浪費(fèi);respondTo的實(shí)例你只需要一個(gè),只有將這一個(gè)實(shí)例在所有的Dog實(shí)例間共享即可!你可以把respondTo的定義從Dog中拿出來,這樣就可以克服此問題了,就向下面這樣:
8 |
this .respondTo = respondTo; |
這樣一來,Dog的所有實(shí)例(也即,用構(gòu)造器函數(shù)Dog創(chuàng)建的所有實(shí)例)都可以共享respondTo方法的同一個(gè)實(shí)例了。但是,隨著方法數(shù)量的增加,這種方式維護(hù)起來會(huì)越來越困難。最后你的代碼庫中會(huì)堆積大量的全局函數(shù),而且,隨著“類”的數(shù)量不斷增加,特別是這些類的方法具有類似的方法名時(shí),情況會(huì)變得更加糟糕。這里還有一個(gè)更好的辦法,就是使用原型對(duì)象,這就是下一個(gè)小節(jié)要討論的內(nèi)容。
原型(Prototype)
原型對(duì)象是JavaScript面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)核心概念。原型這個(gè)名稱來自于這樣一個(gè)概念:在JavaScript中,所有對(duì)象都是通過對(duì)已有的樣本(也即,原型)對(duì)象進(jìn)行拷貝而創(chuàng)建的。該原型對(duì)象的所有屬性和方法都會(huì)成為通過使用該原型的構(gòu)造函數(shù)生成的對(duì)象的屬性和方法。你可以認(rèn)為,這些對(duì)象從它們的原型中繼承了相應(yīng)的屬性和方法。當(dāng)你象這樣來創(chuàng)建一個(gè)新的Dog對(duì)象時(shí)
1 |
var buddy = new Dog( "Buddy" ); |
buddy所引用的對(duì)象將從它的原型中繼承到相應(yīng)的屬性和方法,雖然僅從上面這一行代碼可能會(huì)很難看出來其原型來自哪里。buddy對(duì)象的原型來自來自構(gòu)造器函數(shù)(在此例中指的就是函數(shù)Dog)的一個(gè)屬性。
在JavaScript中,每個(gè)函數(shù)都有一個(gè)叫做“prototype”的屬性,該屬性指向一個(gè)原型對(duì)象。發(fā)過來,該原型對(duì)象據(jù)有一個(gè)叫做"constructor"的屬性,該屬性又指回了這個(gè)函數(shù)本身。這是一種循環(huán)引用;圖3 更好地揭示出了這種環(huán)形關(guān)系。
圖3 每個(gè)函數(shù)的原型都具有一個(gè)叫做Constructor的屬性
好了,當(dāng)一個(gè)函數(shù)(比如上例中的Dog)和"new"操作符一起使用,創(chuàng)建出一個(gè)對(duì)象時(shí),該對(duì)象將從Dog.prototype中繼承所有的屬性。在圖3中,你可以看出,Dog.prototype對(duì)象具有一個(gè)指會(huì)Dog函數(shù)的construtor屬性,每個(gè)Dog對(duì)象(它們繼承自Dog.prototype)將同樣也具有一個(gè)指會(huì)Dog函數(shù)的constructor屬性。圖4中的代碼證明了這一點(diǎn)。構(gòu)造器函數(shù)、原型對(duì)象以及用它們創(chuàng)建出來的對(duì)象這三者之間的關(guān)系如圖5所示。
圖4 對(duì)象同樣也具有它們?cè)偷膶傩?/STRONG>
01 |
var spot = new Dog( "Spot" ); |
04 |
alert(Dog.prototype.isPrototypeOf(spot)); |
08 |
alert(spot.constructor == Dog.prototype.constructor); |
09 |
alert(spot.constructor == Dog); |
13 |
alert(spot.hasOwnProperty( "constructor" )); |
17 |
alert(Dog.prototype.hasOwnProperty( "constructor" )); |
圖5 繼承自它們的原型的實(shí)例
有些讀者可能已經(jīng)注意到了圖4中對(duì)hasOwnProperty方法和isPrototypeOf方法的調(diào)用。這些方法又來自哪里呢?它們并不是來自Dog.prototype。實(shí)際上,JavaScript中還有其它一些類似于toString、toLocaleString和valueOf等等我們可以直接對(duì)Dog.prototype以及Dog的實(shí)例進(jìn)行調(diào)用的方法,但它們統(tǒng)統(tǒng)都不是來自于Dog.prototype的。其實(shí)就象.NET框架具有System.Object一樣,JavaScript中也有Object.prototype,它是所有類的最頂級(jí)的基類。(Object.prototype的原型為null。)
在這個(gè)例子中,請(qǐng)記住Dog.prototype也是一個(gè)對(duì)象。它也是通過對(duì)Object的構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行調(diào)用后生成的,雖然這一點(diǎn)在代碼中并不直接出現(xiàn):
1 |
Dog.prototype = new Object(); |
所以,就如同Dog的實(shí)例繼承自Dog.prototype一樣,Dog.prototype繼承自O(shè)bject.prototype。這就使得Dog的所有實(shí)例也都會(huì)繼承Object.prototype的方法和實(shí)例。
每個(gè)JavaScript對(duì)象都會(huì)繼承一個(gè)原型鏈,該鏈的最末端都是Object.prototype。請(qǐng)注意,到此為止你在這里所見到的繼承都是活生生的對(duì)象間的繼承。這同你通常所認(rèn)識(shí)的類在定義時(shí)形成的繼承的概念不同。因此,JavaScript中的繼承要來得更加的動(dòng)態(tài)化。繼承的算法非常簡(jiǎn)單,就是這樣的:當(dāng)你要訪問一個(gè)對(duì)象的屬性/方法時(shí),JavaScript會(huì)首先對(duì)該屬性/方法是否定義于該對(duì)象之中。如果不是,接下來就要對(duì)該對(duì)象的原型進(jìn)行檢查。如果還沒有發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的定義,然后就會(huì)對(duì)該對(duì)象的原型的原型進(jìn)行檢查,并以此類推,直到碰到Object.prototype。圖6所示即為這個(gè)解析過程。
圖6 在原型鏈中對(duì)toString()方法進(jìn)行解析(點(diǎn)擊該圖就可以看到大圖了,譯者注:貌似原文的這個(gè)圖就沒法點(diǎn)擊。)
JavaScript這種動(dòng)態(tài)解析屬性訪問和方法調(diào)用的方式將對(duì)JavaScript帶來一些影響。對(duì)原型對(duì)象的修改會(huì)馬上在繼承它的對(duì)象中得以體現(xiàn),即使這種修改是在對(duì)象創(chuàng)建后才進(jìn)行的也無關(guān)緊要。如果你在對(duì)象中定義了一個(gè)叫做X的屬性/方法,那么該對(duì)象原型中同名的屬性/方法就會(huì)無法訪問到。例如,你可以通過在Dog.prototype中定義一個(gè)toString方法來對(duì)Object.prototype中的toString方法進(jìn)行重載。所有修改指揮在一個(gè)方向上產(chǎn)生作用,即慈寧宮原型到繼承它的對(duì)象這個(gè)方向,相反則不然。
圖7所示即為這種影響。圖7還演示了如何解決前文碰到的避免不必要的方法實(shí)例問題。不用讓每個(gè)對(duì)象都具有一個(gè)單獨(dú)的方法對(duì)象的實(shí)例,你可以通過將方法放到其原型之中來讓所有對(duì)象共享同一個(gè)方法。此例中,getBreed方法由rover和spot共享 —— 至少直到在spot中重載了getBreed(譯者注:原文為toString,應(yīng)為筆誤)方法之前。spot在重載之后就具有自己版本的getBreed方法,但是rover對(duì)象以及隨后使用new和GreatDane創(chuàng)建的對(duì)象仍將繼承的是定義于GreatDane.prototype對(duì)象的getBreed方法。
圖7 從原型中進(jìn)行繼承
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function GreatDane() { } |
03 |
var rover = new GreatDane(); |
04 |
var spot = new GreatDane(); |
06 |
GreatDane.prototype.getBreed = function () { |
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alert(rover.getBreed()); |
15 |
spot.getBreed = function () { |
16 |
return "Little Great Dane" ; |
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alert(spot.getBreed()); |
25 |
alert(rover.getBreed()); |
靜態(tài)屬性和方法
有些時(shí)候你會(huì)需要同類而不是實(shí)例捆綁到一起的屬性或方法 —— 也即,靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法。在JavaScript中這很容易就能做到,因?yàn)楹瘮?shù)就是對(duì)象,所以可以隨心所欲為其設(shè)置屬性和方法。既然構(gòu)造器函數(shù)在JavaScript代表了類這個(gè)概念,所以你可以通過在構(gòu)造器函數(shù)中設(shè)置屬性和昂奮來為一個(gè)類添加靜態(tài)方法和屬性,就象這樣:
1 |
function DateTime() { } |
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DateTime.now = function () { |
在JavaScript調(diào)用靜態(tài)方法的語法實(shí)際上和C#完全相同。既然構(gòu)造器函數(shù)就是類的名字,所以這也不應(yīng)該有什么奇怪的。這樣你就有了類、共有屬性/方法以及靜態(tài)屬性/方法。你還需要什么呢?當(dāng)然,還需要私有成員。但是,JavaScript并不直接支持私有成員(這方面它也不支持protected成員)。對(duì)象的所以屬性和方法所有人都可以訪問得到。這里有一種在類中定義出私有成員的方法,但要完成這個(gè)任務(wù)就需要首先對(duì)閉包有所了解。
閉包
我學(xué)JavaScript完全是迫不得已。因?yàn)槲乙庾R(shí)到,不學(xué)習(xí)JavaScript,就無法為在工作中參加編寫真正的AJAX應(yīng)用做好準(zhǔn)備。起初,我有種在程序員的級(jí)別中下降了不少等級(jí)的感覺。(我要學(xué)JavaScript了!我那些使用C++的朋友該會(huì)怎么說我???)但是一旦我克服了起初的抗拒心理之后,我很快發(fā)現(xiàn),JavaScript實(shí)際上是一門功能強(qiáng)大、表達(dá)能力極強(qiáng)而且很小巧的語言。它甚至擁有一些其它更加流行的語言才剛剛開始支持的特性。
JavaScript中更加高級(jí)的一個(gè)特性便是它對(duì)閉包的支持,在C# 2.0中是通過匿名方法對(duì)閉包提供支持的。閉包是一種運(yùn)行時(shí)的現(xiàn)象,它產(chǎn)生于內(nèi)部函數(shù)(在C#中成為內(nèi)部匿名方法)本綁定到了其外部函數(shù)的局部變量之上的時(shí)候。顯然,除非內(nèi)部函數(shù)可以通過某種方式在外部函數(shù)之外也可以讓其可以訪問得到,否則這也沒有多大意義。舉個(gè)例子就可以把這個(gè)現(xiàn)象說得更清楚了。
假如你需要基于一個(gè)簡(jiǎn)單評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一個(gè)數(shù)字序列進(jìn)行過濾,該標(biāo)準(zhǔn)就是大于100的數(shù)字可以留下,但要把其它的所以數(shù)字都過濾掉。你可以編寫寫一個(gè)如圖8所示的函數(shù)。
圖8 基于謂詞(Predicate)對(duì)元素進(jìn)行過濾
01 |
function filter(pred, arr) { |
07 |
for ( var i = 0; i < len; i++) { |
17 |
var someRandomNumbers = [12, 32, 1, 3, 2, 2, 234, 236, 632,7, 8]; |
18 |
var numbersGreaterThan100 = filter( |
19 |
function (x) { return (x > 100) ? true : false ; }, |
24 |
alert(numbersGreaterThan100); |
但是現(xiàn)在你想新建一個(gè)不同的過濾標(biāo)準(zhǔn),比方說,這次只有大于300的數(shù)字才能留下。你可以這么做:
1 |
var greaterThan300 = filter( |
2 |
function (x) { return (x > 300) ? true : false ; }, |
可能還需要留下大于50、25、10、600等等的數(shù)字,然而,你是如此聰明,很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們使用的都是“大于”這同一個(gè)謂詞,所不同的只是其中的數(shù)字。所以,你可以把具體的數(shù)字拿掉,編寫出這么一個(gè)函數(shù):
1 |
function makeGreaterThanPredicate(lowerBound) { |
2 |
return function (numberToCheck) { |
3 |
return (numberToCheck > lowerBound) ? true : false ; |
有了這個(gè)函數(shù)你就可以象下面這樣做了:
1 |
var greaterThan10 = makeGreaterThanPredicate(10); |
2 |
var greaterThan100 = makeGreaterThanPredicate(100); |
3 |
alert(filter(greaterThan10, someRandomNumbers)); |
4 |
alert(filter(greaterThan100, someRandomNumbers)); |
請(qǐng)注意makeGreaterThanPredicate函數(shù)所返回的內(nèi)部匿名函數(shù)。該匿名內(nèi)部函數(shù)使用了lowerBound,它是傳遞給makeGreaterThanPredicate的一個(gè)參數(shù)。根據(jù)通常的變量范圍規(guī)則,當(dāng)makeGreaterThanPredicate函數(shù)退出后,lowerBound就離開了它的作用范圍!但是在此種情況下,內(nèi)部匿名函數(shù)仍然還攜帶著它,即使makeGreaterThanPredicate早就退出了也還是這樣。這就是我們稱之為閉包的東西 ——— 因?yàn)閮?nèi)部函數(shù)關(guān)閉著它的定義所在的環(huán)境(也即,外部函數(shù)的參數(shù)和局部變量)。
乍一看,閉包也許沒什么大不了的。但是如果使用得當(dāng),使用它可以在將你的點(diǎn)子轉(zhuǎn)變?yōu)榇a時(shí),為你打開很多非常有意思的新思路。在JavaScript中閉包最值得關(guān)注的用途之一就是用它來模擬出類的私有變量。
模擬私有屬性
好的,現(xiàn)在讓我們來看看在閉包的幫助下怎樣才能模擬出私有成員。函數(shù)中的私有變量通常在函數(shù)之外是訪問不到的。在函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后,實(shí)際上局部變量就會(huì)永遠(yuǎn)消失。然而,如果內(nèi)部函數(shù)捕獲了局部變量的話,這樣的局部變量就會(huì)繼續(xù)存活下去。 這個(gè)實(shí)情就是在JavaScript中模擬出私有屬性的關(guān)鍵所在。請(qǐng)看下面的Person類:
function Person(name, age) {
this.getName = function() { return name; };
this.setName = function(newName) { name = newName; };
this.getAge = function() { return age; };
this.setAge = function(newAge) { age = newAge; };
}
參數(shù)name和age對(duì)構(gòu)造器函數(shù)Person來說就是局部變量。一旦Person函數(shù)返回之后,name 和age就應(yīng)該被認(rèn)為永遠(yuǎn)消失了。然而,這兩個(gè)參數(shù)被4個(gè)內(nèi)部函數(shù)捕獲,這些內(nèi)部函數(shù)被賦值為Person實(shí)例的方法了,因此這樣一來就使得name和age能夠繼續(xù)存活下去,但卻被很嚴(yán)格地限制為只有通過這4個(gè)方法才能訪問到它們。所以,你可以這樣做:
var ray = new Person("Ray", 31);
alert(ray.getName());
alert(ray.getAge());
ray.setName("Younger Ray");
// Instant rejuvenation!
ray.setAge(22);
alert(ray.getName() + " is now " + ray.getAge() +
" years old.");
不必在構(gòu)造器中進(jìn)行初始化的私有成員可以聲明為構(gòu)造器函數(shù)的局部變量,就象這樣:
function Person(name, age) {
var occupation;
this.getOccupation = function() { return occupation; };
this.setOccupation = function(newOcc) { occupation =
newOcc; };
// accessors for name and age
}
要注意的是,這樣的私有成員同我們所認(rèn)為的C#中的私有成員稍有不同。在C#中,類的公開方法可以直接訪問類的私有成員。但是在JavaScript中,私有成員只有通過在閉包中包含有這些私有成員的方法來訪問(這樣的方法通常稱為特權(quán)方法,因?yàn)樗鼈儾煌谄胀ǖ墓_方法)。因此,在Person的公開方法中,你依然可以通過Person的特權(quán)方法方法來訪問私有成員:
Person.prototype.somePublicMethod = function() {
// doesn’t work!
// alert(this.name);
// this one below works
alert(this.getName());
};
大家廣泛認(rèn)為,Douglas Crockford是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)(或者可能說發(fā)表更合適)使用閉包來模擬私有成員的人。他的網(wǎng)站,javascript.crockford.com,包含了JavaScript方面的大量信息 —— 對(duì)JavaScript感興趣的開發(fā)人員都應(yīng)該去他的網(wǎng)站看看。
類的繼承
好的,現(xiàn)在你已經(jīng)看到了如何通過構(gòu)造器函數(shù)和原型對(duì)象在JavaScript中模擬類。你也已經(jīng)了解原型鏈可以確保所有的對(duì)象都能具有Object.prototype中的通用方法。你還看到了如何使用閉包來模擬出私有成員。但是,這里好像還是缺點(diǎn)什么東西。你還沒看到在JavaScript中如何實(shí)現(xiàn)類的繼承;這在C#中可是司空見慣的事情。很不幸,在JavaScript進(jìn)行類的繼承無法象在C#中那樣鍵入一個(gè)冒號(hào)而實(shí)現(xiàn);在JavaScript中還需要做更多的事情。但從另一方面講,因?yàn)镴avaScript非常靈活,我們有多種途徑實(shí)現(xiàn)類的繼承。
比方說,如圖9所示,你有一個(gè)基類叫Pet,它有一個(gè)派生類叫做Dog。怎樣在JavaScript中實(shí)現(xiàn)這個(gè)繼承關(guān)系呢?Pet類就很簡(jiǎn)單了,你已經(jīng)看到過怎么實(shí)現(xiàn)它了:
圖9 類
// class Pet
function Pet(name) {
this.getName = function() { return name; };
this.setName = function(newName) { name = newName; };
}
Pet.prototype.toString = function() {
return "This pet’s name is: " + this.getName();
};
// end of class Pet
var parrotty = new Pet("Parrotty the Parrot");
alert(parrotty);
那該如何定義派生自Pet類的Dog類呢?從 圖9中可看出,Dog類具有一個(gè)額外的屬性,breed,,并且它還重載了Pet的toString方法(請(qǐng)注意,avaScript中的方法和屬性命名慣例采用的是駝峰式大小寫方式,即camel case;而C#推薦使用的是Pascal大小寫方式)。 圖10所示即為Pet類的定義實(shí)現(xiàn)方法:
圖10 繼承Pet類
// class Dog : Pet
// public Dog(string name, string breed)
function Dog(name, breed) {
// think Dog : base(name)
Pet.call(this, name);
this.getBreed = function() { return breed; };
// Breed doesn’t change, obviously! It’s read only.
// this.setBreed = function(newBreed) { name = newName; };
}
// this makes Dog.prototype inherits
// from Pet.prototype
Dog.prototype = new Pet();
// remember that Pet.prototype.constructor
// points to Pet. We want our Dog instances’
// constructor to point to Dog.
Dog.prototype.constructor = Dog;
// Now we override Pet.prototype.toString
Dog.prototype.toString = function() {
return "This dog’s name is: " + this.getName() +
", and its breed is: " + this.getBreed();
};
// end of class Dog
var dog = new Dog("Buddy", "Great Dane");
// test the new toString()
alert(dog);
// Testing instanceof (similar to the is operator)
// (dog is Dog)? yes
alert(dog instanceof Dog);
// (dog is Pet)? yes
alert(dog instanceof Pet);
// (dog is Object)? yes
alert(dog instanceof Object);
通過正確設(shè)置原型鏈這個(gè)小把戲,就可以同在C#中所期望的那樣,使得instanceof測(cè)試在JavaScript中也能夠正常進(jìn)行。而且如你所愿,特權(quán)方法也能夠正常得以運(yùn)行。
模擬命名空間
在C++和C#中,命名空間用來將命名沖突的可能性減小到最小的程度。例如,在.NET框架中,命名空間可以幫助我們區(qū)分出Microsoft.Build.Task.Message和System.Messaging.Message這兩個(gè)類。JavaScript并沒有明確的語言特性來支持命名空間,但使用對(duì)象可以非常容易的模擬出命名空間。比如說你想創(chuàng)建一個(gè)JavaScript代碼庫。不想在全局中定義函數(shù)和類,你就可以將你的函數(shù)和類封裝到如下這樣的命名空間之中:
var MSDNMagNS = {};
MSDNMagNS.Pet = function(name) { // code here };
MSDNMagNS.Pet.prototype.toString = function() { // code };
var pet = new MSDNMagNS.Pet("Yammer");
只有一層命名空間可能會(huì)出現(xiàn)不唯一的請(qǐng)看,所以你可以創(chuàng)建嵌套的命名空間:
var MSDNMagNS = {};
// nested namespace "Examples"
MSDNMagNS.Examples = {};
MSDNMagNS.Examples.Pet = function(name) { // code };
MSDNMagNS.Examples.Pet.prototype.toString = function() { // code };
var pet = new MSDNMagNS.Examples.Pet("Yammer");
不難想象,每次都鍵入這些很長(zhǎng)的嵌套命名空間很快就會(huì)讓人厭煩。幸運(yùn)的是,你的代碼庫的用戶可以很容易地為你的命名空間起一個(gè)比較簡(jiǎn)潔的別名:
// MSDNMagNS.Examples and Pet definition...
// think "using Eg = MSDNMagNS.Examples;"
var Eg = MSDNMagNS.Examples;
var pet = new Eg.Pet("Yammer");
alert(pet);
你要是看一眼Microsoft AJAX代碼庫的源代碼的話,就會(huì)發(fā)現(xiàn)該庫的編寫者也使用了類似的技巧來實(shí)現(xiàn)命名空間(請(qǐng)看靜態(tài)方法Type.registerNamespace的實(shí)現(xiàn)代碼)。這方面更詳細(xì)的信息可參見"OOP and ASP.NET AJAX"的側(cè)邊欄。
你應(yīng)該用這種方式來進(jìn)行JavaScript編程嗎?
如你所見,JavaScript對(duì)面向?qū)ο蟮闹С址浅:?。雖然設(shè)計(jì)為基于原型的語言,但是它足夠靈活也足夠強(qiáng)大,允許你拿它來進(jìn)行通常是出現(xiàn)在其它常用語言中的基于類的編程風(fēng)格。但是問題在于:你是否應(yīng)該以這種方式來進(jìn)行JavaScript編碼嗎?你是否應(yīng)該采用C#或C++的編程方式,采用比較聰明的方式模擬出本來不存在的特性來進(jìn)行JavaScript編程?每種編程語言都互不相同,一種語言的最佳實(shí)踐對(duì)另外一種編程語言來講可能就不實(shí)最佳的了。
你已經(jīng)了解在JavaScript中是對(duì)象繼承自對(duì)象(而非類繼承自類)。所以,讓大量的類使用靜態(tài)的繼承層次結(jié)構(gòu)可能不是JavaScript之道。可能就象Douglas Crockford在他的這篇文章"Prototypal Inheritance in JavaScript"中所說的那樣,JavaScript的編程之道就是創(chuàng)建原型對(duì)象,并使用下面這樣的簡(jiǎn)單的對(duì)象函數(shù)來創(chuàng)建繼承自原對(duì)象的新對(duì)象:
function object(o) {
function F() {}
F.prototype = o;
return new F();
}
然后,既然JavaScript對(duì)象可塑性很強(qiáng),你就可以在對(duì)象生成之后,通過為它添加必要的新字段和新方法來增強(qiáng)對(duì)象。
這種做法都很不錯(cuò),但不可否認(rèn)的是,全世界大多數(shù)開發(fā)者都更加屬性基于類的編程。實(shí)際上,基于類的編程還會(huì)繼續(xù)流行下去。根據(jù)即將發(fā)布的ECMA-262規(guī)范(ECMA-262是JavaScript的官方規(guī)范)的第4個(gè)版本,JavaScript 2.0將具有真正的類。所以說,JavaScript正在逼近基于類的編程語言。然而,JavaScript 2.0要得到廣泛使用可能還需要幾年的時(shí)間。 同時(shí)還有一點(diǎn)也很重要,就是要全面掌握當(dāng)前版本的JavaScript,只有這樣才能讀懂和編寫出基于原型和基于類的這兩種風(fēng)格的JavaScript代碼。
大局觀
隨著交互式、重客戶端AJAX應(yīng)用的普及,JavaScript很快就成為了.NET開發(fā)者工具箱中最有用的工具之一。然而,對(duì)于更加適應(yīng) C++、C#或者Visual Basic等語言的開發(fā)者來講,JavaScript的原型本性一開始會(huì)讓它們感到很不適應(yīng)。我覺得我的JavaScript之旅收獲頗豐,但一直以來也不乏挫折打擊。如果這篇文章能夠幫助你更加順利地進(jìn)步,那么我將倍感欣慰,因?yàn)檫@就是我寫這篇文章的目的所在。
OOP 和 ASP.NET AJAX
ASP.NET AJAX中實(shí)現(xiàn)的OOP同我在這篇文章里討論的規(guī)范的實(shí)現(xiàn)方法稍有不同。這里面主要有兩個(gè)方面的原因:ASP.NET AJAX版的實(shí)現(xiàn)為反射(對(duì)于象xml-scrip這樣的聲明式語法并且為了參數(shù)驗(yàn)證,反射是很有必要的手段)提供了更多的可能,而且ASP.NET AJAX旨在將.NET開發(fā)者所熟悉的其它一些語法結(jié)構(gòu),比如屬性、事件、枚舉以及接口等翻譯為JavaScript代碼。
在當(dāng)前廣泛可用的版本中,JavaScript缺乏.NET開發(fā)者所熟知的大量OOP方面的概念,ASP.NET AJAX模擬出了其中的大部分概念。
類可用具有基于命名規(guī)范的屬性訪問器(下文中有例子),還可用完全按照.NET所提供的模式進(jìn)行事件多播。私有變量的命名遵從以下劃線打頭的成員就是私有成員這樣的規(guī)范。很少有必要使用真正私有的變量,這個(gè)策略使得我們可用從調(diào)試器中直接查看這種變量。引入接口也是為了進(jìn)行類型檢查,而不是通常的duck-typing(一種類型方案,其基于的概念是,如果有一種東西象鴨子那樣走路并且象鴨子那樣嘎嘎叫,我們就認(rèn)為這種東西是鴨子,或者說可用把這種東西看作鴨子)。
類和反射
在JavaScript中,我們無法得知函數(shù)的名字。即使有可能可以得知,多數(shù)情況下這對(duì)我們來說也沒有什么幫助,因?yàn)轭悩?gòu)造器通常就是將一個(gè)匿名函數(shù)賦值為一個(gè)命名空間變量。真正的類型名的是由該變量的全限定名組成的,但卻同樣無法取得,構(gòu)造器函數(shù)對(duì)此名也一無所知。為了克服此局限并在JavaScript類之中具有豐富的反射機(jī)制,ASP.NET AJAX要求要將類型的名字進(jìn)行注冊(cè)。
ASP.NET AJAX中的反射API可用于任何類型,無論該類型是內(nèi)建的類、接口、命名空間、甚至是枚舉都沒有問題,而且其中還包含有和.NET框架中相同的isInstanceOfType和inheritsFrom函數(shù),這兩個(gè)函數(shù)用來在程序運(yùn)行時(shí)對(duì)類的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢視。ASP.NET AJAX在調(diào)試模式還做了類型檢查,其意義在于能夠幫助開發(fā)者盡早地找出程序中的bug。
注冊(cè)類的層次結(jié)構(gòu)和基類的調(diào)用
要在ASP.NET AJAX中定義一個(gè)類,你需要將該類的構(gòu)造器函數(shù)賦值給一個(gè)變量(要注意構(gòu)造器函數(shù)是如何調(diào)用基類的方法的):
MyNamespace.MyClass = function() {
MyNamespace.MyClass.initializeBase(this);
this._myProperty = null;
}
然后,你需要在它的原型中定義該類的成員:
MyNamespace.MyClass.prototype = {
get_myProperty: function() { return this._myProperty;},
set_myProperty: function(value) { this._myProperty = value; },
doSomething: function() {
MyNamespace.MyClass.callBaseMethod(this, "doSomething");
/* do something more */
}
}
最后,你要對(duì)這個(gè)類進(jìn)行注冊(cè):
MyNamespace.MyClass.registerClass(
"MyNamespace.MyClass ", MyNamespace.BaseClass);
構(gòu)造器和原型的繼承層次結(jié)構(gòu)就不需要你管了,因?yàn)閞egisterClass函數(shù)會(huì)為你完成此項(xiàng)任務(wù)。
Bertrand Le Roy是ASP.NET AJAX團(tuán)隊(duì)中的一位二級(jí)軟件設(shè)計(jì)工程師,Software Design Engineer II。
該文章在 2013/7/5 12:04:24 編輯過