JavaScript 模拟类机制及私有变量的方法及思路

在使用一些 Javascript 框架时,或许会看到类似的代码


代码如下:

  var MyClass = new Class({
    initialize: function(param, ...) {
      this.param = param;
      ...
    },
    func1: function(...) {
      ...
    }
  });
  var myObj = new MyClass(param);
  myObj.func1(...);

这是一种典型的面向对象的类机制应用,与原生的 Javascript 类机制相比,显得更为清晰和自然。并且,在此基础上,实现类的继承也较为方便。那么,这是如何实现的呢?
众所周知,在 Javascript 中,将一个函数作为构造器,可以创建出一个对象,上面的代码可以简单的写成:


代码如下:

  function MyClass(param) {
    this.param = param;
    this.func1 = function(..) {
      ...
    };
  }
  var myObj = new MyClass(param);
  myObj.func1();

其实还是蛮简单的,也不难理解。不过如果要构建一套大型的 Javascript 类库,可能就会比较混乱,从一堆代码中,要找出哪些是类,哪些是函数,哪些是类方法,哪些是类属性,是一件痛苦的事。
当然,这里并不是要比较它们的优劣,只是好奇 new Class 的实现方式而已。
在上面的代码中,使用 new MyClass() 这样的语句,意味着 MyClass 必须是一个函数,同时也就意味着 new Class 需要返回一个函数对象,从字面的意思上可以看出,函数 initialize 是当做构造函数来使用的,所以,new Class 返回的函数中,必须使用 initialize 来对对象进行初始化。基于这样的分析,可以得出以下代码:


代码如下:

  function Class(argu) {
    return function() {
      var init = argu['initialize'] || function() {};  //如果没有构造函数 initialize,使用一个空函数作为默认构造函数
      for(var p in argu) {
        this[p] = argu[p];
      }
      init.apply(this, arguments); //使用当前函数的 this 来代替函数 initialize 原有的 this
    }
  }

上面的代码并不够严谨,但用来说明问题已经足够了。需要注意 init.apply(this, arguments) 这一句,这里有几个变量的指代,一个是 this,原本 initialize 中默认的 this,现在已被替代为返回的这个匿名函数的 this,而这个匿名函数,是通过 new Class 新建的自定义类的构造器。另外一个是 arguments,它指代的是匿名函数的参数,也就是上面的 new MyClass(param) 中的 param。
this 的转换有些让人头晕,那么有没有更为简单的方法呢?请看下面的代码:


代码如下:

  function Class(argu) {
    var obj = argu['initialize'] || function() {};
    for(var p in argu) {
      obj.prototype[p] = argu[p]; //注意,这里用的是 prototype
    }
    return obj; // 其實还是返回一個函數
  }

呵呵,感觉直白了许多。
这就完成了一个简单的类机制的构建。通过这种机制,可以创建类的构造函数、方法及属性,但这些显然都是公有的,那么,如何实现私有变量及方法呢?
我们知道,Javascript 类的私有变量可以通过闭包的机制来完成。但使用 new Class({...}) 的方式转换后,显然很难形成有效的闭包。如何绕过这个问题呢?
Javascript 提供了两个方法:eval() 及函数对象的 toString() 方法,前者较为常见,而后者,可用于获取函数的具体代码。通过这两个方法,可以简单的模拟类的私有变量:


代码如下:

  function Class(argu) {
    var _ = argu['private'] || {};
    eval('var obj = ' + (argu['initialize'] || function() {}).toString());
    for(var p in argu) {
      if(p == 'initialize' || p == 'private')
        continue;
      if(typeof argu[p] == 'function')
        eval('obj.prototype[p] = ' + argu[p].toString());
      else
        obj.prototype[p] = argu[p];
    }
    return obj;
  }

通过函数对象的 toString() 方法提取出函数的代码,并使用 eval 方法执行这些代码,这样就可以构造出一个有效的闭包范围,从而实现私有机制。我们可以如下应用:


代码如下:

  var Person = new Class({
    private: {
      height: 160,
      weight: 50
    },
    initialize: function(name, height, weight) {
      this.name = name;
      _.height = height || _.height;
      _.weight = weight || _.weight;
    },
    show: function() {
      alert('Name:' + this.name + '/nheight:' + _.height + '/nweight:' + _.weight);
    }
  });
  var my = new Person("Zh");
  my.show();

看起来不不错,不过在实际应用中,其实并没有太大的用途。主要是效率上,相比通常的实现方式,大概需要多花四倍的时间。在大型类库的构建上,这是不可容忍的,而小型的应用中,实现下面的代码更为简单直接:


代码如下:

  function MyClass(param) {
    var privateVar = ...;
    this.param = param;
    this.func = function() {
      alert(privateVar);
    };
  }

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