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javascript设计模式 封装和信息隐藏(上)

本文分上下两部分,上部讲基本模式(basic patterns):完全暴露法,下划线标记法和使用闭包;下部讲高级模式(Advanced Patterns),如何实现静态方法和属性,常量还有其他一些知识点。
  封装是面向对象语言很基本也是很有用的特性,虽然javascript也可以称的上是面向对象语言,但他对封装的支持并不是很好,不像其他语言,只要使用private、protected就可以实现。但这并不是说就没有办法了,下面我就介绍下如何在javascript中实现封装。
一、基本模式(basic patterns),主要包括三种方式:完全暴露法,下划线标记法和使用闭包。(闭包是个很重要,也是很难的概念,有兴趣的朋友可以去网上找资料,我博客里也转载了别人的文章)。
  这里我们以book类作为例子,需要创建和初始化book类。
复制代码 代码如下:

// Book(isbn, title, author)
var theHobbit = new Book('0-395-07122-4', 'The Hobbit', 'J. R. R. Tolkien');
theHobbit.display(); // Outputs the data by creating and populating an HTML element.

1.完全暴露法:
创建book类可以用最传统的构造函数方式,
复制代码 代码如下:

var Book = function(isbn, title, author) {
  if(!this.checkIsbn(isbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.');
  this.isbn = isbn;
  //代码中 || 的作用是 如果title无值,则会把'No title specified'赋给 this.title。这种方式很好用,大家可以在自己的代码中使用。
  this.title = title || 'No title specified';
  this.author = author || 'No author specified';
}
Book.prototype = {
  //验证isbn函数
  checkIsbn: function(isbn) {
    ...
  },
  //获取isbn
  getIsbn: function() {
    return this.isbn;
  },
  //设置isbn
  setIsbn: function(isbn) {
    if(!this.checkIsbn(isbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.');
      this.isbn = isbn;
  },
  //获取title
  getTitle: function() {
    return this.title;
  },
  //设置title
  setTitle: function(title) {
    this.title = title || 'No title specified';
  },
  //获取作者
  getAuthor: function() {
    return this.author;
  },
  //设置作者
  setAuthor: function(author) {
    this.author = author || 'No author specified';
  },
  //显示函数
  display: function() {
    ...
  }
};

 代码有点多,我在这里简单讲解下。javascript中创建类和c#,java有点不同,c#,java会把所有方法和属性包在一个类文件里面,比如说
复制代码 代码如下:

public class book()
{
private string isbn;
public string ISBN
{
set
{
      this.isbn=value;
     }
     get
     {
      return this.isbn;
     }
  }
...
private bool CheckIsbn(string isdn)
{
......
}
......
public void Display()
{
......
}
}

javascript也可以用这种方式,但是推荐使用我上面使用的把属性定义到类定义函数(或者叫构造函数),方法定义到prototype对象中,这种做法性能要好些,至于原因大家可以去google。
  上面的js代码想实现的功能是,定义一个book类,类里面包括三个私有变量(或者叫属性)isbn,title,author,一个私有方法checkIsbn,几个公有方法getIsdn,setIsdn,...display。想法是好的,但是现实是残酷的,其实那些私有属性或者方法根本一点都不私有。比如说,theHobbit.isbn = '978-0261103283';你可以用这种方式为isbn赋值,不会报错而且绝对成功。原因就是javascript没有private方式去实现对特定对象的私有化。此外这种实现方式在使用时也会造成困惑,到底类的创建者想暴露哪些属性和方法呢?下面介绍第一种改进办法,下划线标记法。
  2.下划线标记法:
复制代码 代码如下:

var Book = function(isbn, title, author) {
  // Constructor code.
  this.setIsbn(isbn);
  this.setTitle(title);
  this.setAuthor(author);
}
Book.prototype = {   
  //验证isbn函数   
  _checkIsbn: function(isbn) {
    ...
  },   
  //获取isbn   
  getIsbn: function() {     
    return this._isbn;   
  },   
  //设置isbn   
  setIsbn: function(isbn) {     
    if(!this._checkIsbn(isbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.');       
    this._isbn = isbn;   
  },   
  ...  
  //显示函数   
  display: function() {     
  ...   
  }
};

其实就是在所有想实现私有的属性或者方法前面加了下划线_,没别的操作。这种方法并没有实现真正的私有化,theHobbit._isbn = '978-0261103283';这样操作照样成功,这种方式最大的意义在于告诉类的使用者,作者本意上想暴露哪些对象,不想暴露哪些。但是使用者是否按照作者的想法去做,作者是控制不了的。
  那有没有办法实现真正的私有化呢,答案是有的,就是利用闭包。
  3.使用闭包:
  javascript之所以能实现真正的封装,是和他特有的函数作用域,函数支持内部函数,还有闭包分不开的。大家可以去网上搜集相关知识加深理解。
  下面首先说的就是函数作用域,在javascript中如果在一个函数内部定义了一个变量,那么函数外部是没有办法访问的。其实在javascript中实现私有属性或者方法就是利用了它这一特殊属性。例子:
复制代码 代码如下:

function foo() {
  var a = 10;
  function bar() {
    a *= 2;
  }
  bar();
  return a;
}

在上面的例子中函数foo在内部定义了变量a和方法bar,在foo外部是无法访问到a和bar的,但是因为a和bar都定义在foo内部,但bar是可以访问到a的。那么有没有办法能在foo外部访问到bar呢,答案是有的,就是使用闭包。
复制代码 代码如下:

function foo() {
  var a = 10;
  function bar() {
    a *= 2;
    return a;
  }
  return bar;
}
var baz = foo(); // baz is now a reference to function bar.
baz(); // returns 20.
baz(); // returns 40.
baz(); // returns 80.
var blat = foo(); // blat is another reference to bar.
blat(); // returns 20, because a new copy of a is being used.

这就是在前面提到的javascript函数支持内部函数。内部函数bar可以访问私有变量a,函数foo又把内部函数bar抛出给baz,baz就可以访问到内部变量a了,这就实现了闭包。大家一看也就明白了,这样其实就实现了私有变量和方法。回到我们前面的book例子,实现如下:
复制代码 代码如下:

var Book = function(newIsbn, newTitle, newAuthor) {
  // implements Publication
  // Private attributes.
  var isbn, title, author;
  // Private method.
  function checkIsbn(isbn) {
    ...
  }
  // Privileged methods.
  this.getIsbn = function() {
    return isbn;
  };
  this.setIsbn = function(newIsbn) {
    if(!checkIsbn(newIsbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.');
    isbn = newIsbn;
  };
  this.getTitle = function() {
    return title;
  };
  this.setTitle = function(newTitle) {
    title = newTitle || 'No title specified';
  };
  this.getAuthor = function() {
    return author;
  };
  this.setAuthor = function(newAuthor) {
    author = newAuthor || 'No author specified';
  };
  // Constructor code.
  this.setIsbn(newIsbn);
  this.setTitle(newTitle);
  this.setAuthor(newAuthor);
};
// Public, non-privileged methods.
Book.prototype = {
  display: function() {
    ...
  }
};

上述代码就实现了 isbn, title, author和checkIsbn的私有化,外部是决定不能直接访问到的。如需访问 isbn, title, author只能通过对象级的方法getTitle,setTitle...。比如要给isbn赋值,只能用theHobbit.setIsbn = '978-0261103283';,如果你还用theHobbit._isbn = '978-0261103283';,对不起要报错了。

 好了,今天的内容就讲到这里了,希望对大家有帮助。
作者:下一站永远

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