让JavaScript 轻松支持函数重载 (Part 1 - 设计)

JavaScript支持重载吗？
JavaScript支持函数重载吗？可以说不支持，也可以说支持。说不支持，是因为JavaScript不能好像其它原生支持函数重载的语言一样，直接写多个同名函数，让编译器来判断某个调用对应的是哪一个重载。说支持，是因为JavaScript函数对参数列表不作任何限制，可以在函数内部模拟对函数重载的支持。
实际上，在很多著名的开源库当中，我们都可以看到函数内部模拟重载支持的设计。例如说jQuery的jQuery.extend方法，就是通过参数类型判断出可选参数是否存在，如果不存在的话就对参数进行移位以确保后面的逻辑正确运行。我相信很多人在写JavaScript时也写过类似的代码，以求为功能丰富的函数提供一个（或多个）简单的调用入口。
不过做种做法一个根本的问题，那就是违反了DRY原则。每个支持重载的函数内部都多出来一段代码，用于根据参数个数和参数类型处理重载，这些代码暗含着重复的逻辑，写出来却又每一段都不一样。此外，这些代码要维护起来也不容易，因为阅读代码时你并不能一眼看出函数支持的几种重载方式是什么，要对重载做出维护自然也困难。
描述重载入口的DSL
我希望能够在JavaScript中以一种简单的方式来描述重载入口。最好就如同在其它语言中一样，使用函数签名来区分重载入口，因为我认为函数签名就是这方面最好的DSL。我假想中最符合JavaScript语法的重载入口描述DSL应该是这样子的：


代码如下:

var sum = new Overload();
sum.add("Number, Number",
function(x, y) { return x + y; });
sum.add("Number, Number, Number",
function(x, y, z) { return x + y + z; });

在描述好重载入口与对应函数体后，对sum函数的调用应该是这样子的：
sum(1, 2);
sum(1, 2, 3);
上述代码在我看来非常清晰，也非常容易维护——你可以一眼看得出重载入口的签名，并且要修改或者增加重载入口都是很容易的事情。但是我们遇到了一个问题，那就是JavaScript里面的函数是不能new出来的，通过new Overload()获得的对象一定不能被调用，为此我们只能把Overload做成一个静态类，静态方法返回的是Function实例：


代码如下:

var sum = Overload
.add("Number, Number",
function(x, y) { return x + y; })
.add("Number, Number, Number",
function(x, y, z) { return x + y + z; });

必要的重载入口支持
想象一下，有哪些常见的JavaScript函数入口是用上述DSL无法描述的？我所知道的有两种：
任意类型参数
假想我们要写一个each函数，对于Array就迭代它的下标，对于其它类型就迭代它的所有成员，这两个函数入口的参数列表如何声明？如果用C#，我们会如此描述两个函数入口：
void Each(IEnumerable iterator) { }
void Each(object iterator) { }
然而在JavaScript当中，Object不是一切类型的基类，(100) instanceof Object的结果为false，所以我们不能用Object来指代任意类型，必须引入一个新的符号来指代任意类型。考虑到这个符号不应该与任何可能存在的类名冲突，所以我选择了用"*"来表示任意类型。上述C#代码对应的JavaScript应该是这样子的：


代码如下:

var each = Overload
.add("Array",
function(array) { })
.add("*",
function(object) { });

任意数量参数
在JavaScript的函数里面，要求支持任意数量参数是很常见的需求，相信使用率比C#里面的params关键字要多得多。在我们之前制定的规则当中，这也无法描述的，因此我们要引入一个不和类名冲突的符号来表示C#中的params。我选择了用"..."表示params，意思是这里出现任意多个参数都是可以接受的。让我们看看jQuery.extend的重载应该如何描述：


代码如下:

var extend = Overload
.add("*, ...",
function(target) { })
.add("Boolean, *, ...",
function(deep, target) { });

小结
在这篇文章当中，我们尝试设计出一种适用于JavaScript且易读易维护的函数重载写法。在下一篇文章当中，我们将会尝试编写Overload类，以实现这一设计。

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