深入理解JavaScript系列(3):全面解析Module模式 – Javascript教程_JS教程_技術文章 – 程式設計聯盟

簡介
Module模式是JavaScript編程中一個非常通用的模式,一般情況下,大傢都知道基本用法,本文嘗試著給大傢更多該模式的高級使用方式。
首先我們來看看Module模式的基本特征:
1. 模塊化,可重用
2. 封裝瞭變量和function,和全局的namaspace不接觸,松耦合
3. 隻暴露可用public的方法,其它私有方法全部隱藏
關於Module模式,最早是由YUI的成員Eric Miraglia在4年前提出瞭這個概念,我們將從一個簡單的例子來解釋一下基本的用法(如果你已經非常熟悉瞭,請忽略這一節)。
基本用法
先看一下最簡單的一個實現,代碼如下:
var Calculator = function (eq) {
    //這裡可以聲明私有成員

    var eqCtl = document.getElementById(eq);

    return {
        // 暴露公開的成員
        add: function (x, y) {
            var val = x + y;
            eqCtl.innerHTML = val;
        }
    };
};
復制代碼
我們可以通過如下的方式來調用:
var calculator = new Calculator('eq');
calculator.add(2, 2);
復制代碼
大傢可能看到瞭,每次用的時候都要new一下,也就是說每個實例在內存裡都是一份copy,如果你不需要傳參數或者沒有一些特殊苛刻的要求的話,我們可以在最後一個}後面加上一個括號,來達到自執行的目的,這樣該實例在內存中隻會存在一份copy,不過在展示他的優點之前,我們還是先來看看這個模式的基本使用方法吧。
匿名閉包
匿名閉包是讓一切成為可能的基礎,而這也是JavaScript最好的特性,我們來創建一個最簡單的閉包函數,函數內部的代碼一直存在於閉包內,在整個運行周期內,該閉包都保證瞭內部的代碼處於私有狀態。
(function () {
    // … 所有的變量和function都在這裡聲明,並且作用域也隻能在這個匿名閉包裡
    // …但是這裡的代碼依然可以訪問外部全局的對象
}());
復制代碼
註意,匿名函數後面的括號,這是JavaScript語言所要求的,因為如果你不聲明的話,JavaScript解釋器默認是聲明一個function函數,有括號,就是創建一個函數表達式,也就是自執行,用的時候不用和上面那樣在new瞭,當然你也可以這樣來聲明:
(function () {/* 內部代碼 */})();
不過我們推薦使用第一種方式,關於函數自執行,我後面會有專門一篇文章進行詳解,這裡就不多說瞭。
引用全局變量
JavaScript有一個特性叫做隱式全局變量,不管一個變量有沒有用過,JavaScript解釋器反向遍歷作用域鏈來查找整個變量的var聲明,如果沒有找到var,解釋器則假定該變量是全局變量,如果該變量用於瞭賦值操作的話,之前如果不存在的話,解釋器則會自動創建它,這就是說在匿名閉包裡使用或創建全局變量非常容易,不過比較困難的是,代碼比較難管理,尤其是閱讀代碼的人看著很多區分哪些變量是全局的,哪些是局部的。

不過,好在在匿名函數裡我們可以提供一個比較簡單的替代方案,我們可以將全局變量當成一個參數傳入到匿名函數然後使用,相比隱式全局變量,它又清晰又快,我們來看一個例子:
(function ($, YAHOO) {
    // 這裡,我們的代碼就可以使用全局的jQuery對象瞭,YAHOO也是一樣
} (jQuery, YAHOO));
復制代碼

現在很多類庫裡都有這種使用方式,比如jQuery源碼。
不過,有時候可能不僅僅要使用全局變量,而是也想聲明全局變量,如何做呢?我們可以通過匿名函數的返回值來返回這個全局變量,這也就是一個基本的Module模式,來看一個完整的代碼:
var blogModule = (function () {
    var my = {}, privateName = "博客園";

    function privateAddTopic(data) {
        // 這裡是內部處理代碼
    }

    my.Name = privateName;
    my.AddTopic = function (data) {
        privateAddTopic(data);
    };

    return my;
} ());
復制代碼
上面的代碼聲明瞭一個全局變量blogModule,並且帶有2個可訪問的屬性:blogModule.AddTopic和blogModule.Name,除此之外,其它代碼都在匿名函數的閉包裡保持著私有狀態。同時根據上面傳入全局變量的例子,我們也可以很方便地傳入其它的全局變量。
高級用法
上面的內容對大多數用戶已經很足夠瞭,但我們還可以基於此模式延伸出更強大,易於擴展的結構,讓我們一個一個來看。
擴展
Module模式的一個限制就是所有的代碼都要寫在一個文件,但是在一些大型項目裡,將一個功能分離成多個文件是非常重要的,因為可以多人合作易於開發。再回頭看看上面的全局參數導入例子,我們能否把blogModule自身傳進去呢?答案是肯定的,我們先將blogModule傳進去,添加一個函數屬性,然後再返回就達到瞭我們所說的目的,上代碼:
var blogModule = (function (my) {
    my.AddPhoto = function () {
        //添加內部代碼 
    };
    return my;
} (blogModule));
復制代碼
這段代碼,看起來是不是有C#裡擴展方法的感覺?有點類似,但本質不一樣哦。同時盡管var不是必須的,但為瞭確保一致,我們再次使用瞭它,代碼執行以後,blogModule下的AddPhoto就可以使用瞭,同時匿名函數內部的代碼也依然保證瞭私密性和內部狀態。
松耦合擴展
上面的代碼盡管可以執行,但是必須先聲明blogModule,然後再執行上面的擴展代碼,也就是說步驟不能亂,怎麼解決這個問題呢?我們來回想一下,我們平時聲明變量的都是都是這樣的:
var cnblogs = cnblogs || {} ;
這是確保cnblogs對象,在存在的時候直接用,不存在的時候直接賦值為{},我們來看看如何利用這個特性來實現Module模式的任意加載順序:
var blogModule = (function (my) {

    // 添加一些功能  
   
    return my;
} (blogModule || {})); 
復制代碼
通過這樣的代碼,每個單獨分離的文件都保證這個結構,那麼我們就可以實現任意順序的加載,所以,這個時候的var就是必須要聲明的,因為不聲明,其它文件讀取不到哦。
緊耦合擴展
雖然松耦合擴展很牛叉瞭,但是可能也會存在一些限制,比如你沒辦法重寫你的一些屬性或者函數,也不能在初始化的時候就是用Module的屬性。緊耦合擴展限制瞭加載順序,但是提供瞭我們重載的機會,看如下例子:
var blogModule = (function (my) {
    var oldAddPhotoMethod = my.AddPhoto;

    my.AddPhoto = function () {
        // 重載方法,依然可通過oldAddPhotoMethod調用舊的方法
    };

    return my;
} (blogModule));
復制代碼
通過這種方式,我們達到瞭重載的目的,當然如果你想在繼續在內部使用原有的屬性,你可以調用oldAddPhotoMethod來用。
克隆與繼承
var blogModule = (function (old) {
    var my = {},
        key;

    for (key in old) {
        if (old.hasOwnProperty(key)) {
            my[key] = old[key];
        }
    }

    var oldAddPhotoMethod = old.AddPhoto;
    my.AddPhoto = function () {
        // 克隆以後,進行瞭重寫,當然也可以繼續調用oldAddPhotoMethod
    };

    return my;
} (blogModule));
復制代碼
這種方式靈活是靈活,但是也需要花費靈活的代價,其實該對象的屬性對象或function根本沒有被復制,隻是對同一個對象多瞭一種引用而已,所以如果老對象去改變它,那克隆以後的對象所擁有的屬性或function函數也會被改變,解決這個問題,我們就得是用遞歸,但遞歸對function函數的賦值也不好用,所以我們在遞歸的時候eval相應的function。不管怎麼樣,我還是把這一個方式放在這個帖子裡瞭,大傢使用的時候註意一下就行瞭。
跨文件共享私有對象
通過上面的例子,我們知道,如果一個module分割到多個文件的話,每個文件需要保證一樣的結構,也就是說每個文件匿名函數裡的私有對象都不能交叉訪問,那如果我們非要使用,那怎麼辦呢? 我們先看一段代碼:
var blogModule = (function (my) {
    var _private = my._private = my._private || {},
       
        _seal = my._seal = my._seal || function () {
            delete my._private;
            delete my._seal;
            delete my._unseal;
           
        },
       
        _unseal = my._unseal = my._unseal || function () {
            my._private = _private;
            my._seal = _seal;
            my._unseal = _unseal;
        };
       
    return my;
} (blogModule || {}));
復制代碼
任何文件都可以對他們的局部變量_private設屬性,並且設置對其他的文件也立即生效。一旦這個模塊加載結束,應用會調用 blogModule._seal()"上鎖",這會阻止外部接入內部的_private。如果這個模塊需要再次增生,應用的生命周期內,任何文件都可以調用_unseal() ”開鎖”,然後再加載新文件。加載後再次調用 _seal()”上鎖”。
子模塊
最後一個也是最簡單的使用方式,那就是創建子模塊
blogModule.CommentSubModule = (function () {
    var my = {};
    // …

    return my;
} ());
復制代碼
盡管非常簡單,我還是把它放進來瞭,因為我想說明的是子模塊也具有一般模塊所有的高級使用方式,也就是說你可以對任意子模塊再次使用上面的一些應用方法。
總結
上面的大部分方式都可以互相組合使用的,一般來說如果要設計系統,可能會用到松耦合擴展,私有狀態和子模塊這樣的方式。另外,我這裡沒有提到性能問題,但我認為Module模式效率高,代碼少,加載速度快。使用松耦合擴展允許並行加載,這更可以提升下載速度。不過初始化時間可能要慢一些,但是為瞭使用好的模式,這是值得的。

 

摘自 湯姆大叔的博客

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