jQuery的运行机制和设计理念分析

其短小精悍，使用简单方便，性能高效，能极大地提高开发效率，是开发Web应用的最佳的辅助工具之一。因此大部分开发者在抛弃Prototype而选择jQuery来进行Web开发。

一些开发人员在使用jQuery时，由于仅仅只知道jQuery文档中的使用方法，不明白jQuery的运行原理，时常会碰到许多的问题。这些问题大部分是使用不当而产生，极少数是jQuery的Bug。如果不明白其运行机理和核心源码，我们也很难写出基于jQuery类库的高性能的程序出来。

在调试基于jQuery的程序时，我们大部分时间都要跟踪进入jQuery对象分析其运行的状态，但是jQuery代码不像Ext,YUI那样中规中举，它的代码有点晦涩，难懂。也就说如果想用好jQuery，一定要清楚其源码。

jQuery的设计理念

使用jQuery之前，我们都会问jQuery是什么？jQuery是一个类库，和prototype，mootools等类库一样，为Web的 JavaScript开发提供辅助功能。那为什么要选用jQuery呢？在jQuery出现之前，Prototype，YUI都是很成熟的Js的框架，而且是各有各的特点。为什么要抛弃它们，而使用后起之秀的jQuery，它有什么优秀的特性吸引开发人员呢？

回答这个问题，我们得明白jQuery的设计理念。回忆或想象一下，我们在Web开发中是如何使用JavaScript？绝大多数时间都是采用 getElementById在Dom文档中找到DOM元素，然后取值或设定值，采用innerHTML取其内容或设定其内容，或进行事件的监听(如 click)，在控制样式方面，我们会进行height,width,display等的改变，达到视觉上的效果，对于Ajax方面，也是取到数据在页面的某元素里面去添充内容。

综之，我们就是在对DOM元素在进行操作。这个元素可能是一个或是多个。这个元素可能是Document，Window或DOM元素。这样我们的任务就是二大部分，一是找DOM元素，二是对DOM元素进行操作。

对于用得熟练一点，不管是采用如getElementById这样的直接查找方式还是采用如Element.lastChild这类的间接查找方式不是很难的，对于DOM元素，DOM的操作方面也是很丰富，也不是很难使用？那么要类库做什么用呢？最难的一个问题就是浏览器的兼容的问题。所有的 JavaScript框架都要解决这一个问题，同时简化JavaScript的本身自带的操作。

Prototype可以说是开创了Js类库的先河，给我们耳目一新的感觉。它解决大部分的浏览器的兼容的问题。同时简化了原始函数名长难于记忆的经常书写出的错的问题（采用$(xx)代替getElementById），提供了Ajax的访问方式，扩展了 Array,Object,Function，Event等JavaScript原生对象。

但是这些还是不能满足开发的需要，比如在DOM树中寻找DOM元素，仅仅只能是通过元素的ID，但是我们想要更方便的查找方法，同时还希望能有一个统一的入口，不要太泛，学习曲线过高或难于使用。

jQuery就是从这里出发，把所有一切都统一在jQuery对象中。使用jQuery就是使用jQuery对象。其实jQuery开创性的工作就是如其名一样：query。它强大的查找功能令所有的框架都黯然失色。jQuery实质就是一个查询器。在查询器的基础还提供对查找到的元素进行操作的功能。这样说来jQuery就是查询和操作的统一。查询是入口，操作是结果。

jQuery在实现上也可以分成两大部分，一部分是jQuery的静态方法，也可以称作实用方法或工具方法，通过jQuery.xxx()的 jQuery命名空间直接引用。第二部分是jQuery的实例方法，通过jQuery(xx)或$(xx)来生成jQuery实例，然后通过这个实例来引用的方法。这部分的方法大多数是从采用静态方法代理来完成功能。真正的功能性的操作都在jQuery的静态方法中实现。这些功能细分起来，可以分成以下几个部分：

1、Selector，查找元素。这个查找不但包含基于CSS1~CSS3的CSS Selector功能，还包含其对直接查找或间接查找而扩展的一些功能。

2、Dom元素的属性操作。Dom元素可以看作html的标签，对于属性的操作就是对于标签的属性进行操作。这个属性操作包含增加，修改，删除，取值等。

3、Dom元素的CSS样式的操作。CSS是控制页面的显示的效果。对CSS的操作那就得包含高度，宽度，display等这些常用的CSS的功能。

4、Ajax的操作。Ajax的功能就是异步从服务器取数据然后进行相关操作。

5、Event的操作。对Event的兼容做了统一的处理。

6、动画(Fx)的操作。可以看作是CSS样式上的扩展。

jQuery对象的构建

生成或构建一个jQuery对象其实就是构建并运行一个查询器（selector）。既然是查询，肯定会查找的结果（DOM元素），之后才会有对这些结果进行操作。那么这些查找的结果存放在哪里呢？最好的地方当然是这个jQuery对象内面。查找的结果可能是一个元素，也有可以是多个元素如 (NodeSet的集合的形式)。也就是说jQuery对象内面有一个集合。这个集合存放查找到DOM元素。

但是上一小节所提到jQuery对象是所有操作的统一入口，那么它的构建就不能只局限于从DOM文档中查找到DOM元素，还有可能是从别的集合中转移过来的Dom元素，还有可能是从HTML的字符串生成的DOM元素。

在jQuery文档中提供了四种方式：jQuery(expression, [context])，jQuery(html)，jQuery(elements)，jQuery(callback)四种构寻jQuery对象的方式。其中jQuery可以用$代替。这四种是经常用到。其实jQuery的参数可以是任何的元素，都能构成jQuery对象。

举几个例子：

1、$($("P"))可以看出其参数可以是jQuery对象或ArrayLike的集合。

2、$()是$(document)的简写。

3、$(3)会把3放到jQuery对象中集合中。

对于如$(3)这样的其中元素（如ArrayLike集合的元素）不是DOM元素，最好不要构建jQuery对象，jQuery对象的方法都是针对于DOM对象的。不是很清楚其使用的话，很有可能会导致错误。上面讲了这么多，还是很难明白其原理的，现在从源码的角度细细分析：

通过jQuery(xxx)的调用实现没有生成对象，它的this是指向Window对象的。那么jQuery的那些实例方法是怎样继承过来的呢？看一下：

var jQuery = window.jQuery = window.$ = function(selector, context)
{ return new jQuery.fn.init(selector, context);
};
这是jQuery的总的入口，jQuery对象实际上不是通过new jQuery（）而继承其prototype的中的方法。jQuery对象实际是jQuery.fn.init函数生成的对象。在里我们可以看出对于 jQuery.prototype添加一些函数集的对象的意义不大。因为我们new jQuery()是可以的，但是生成的jQuery对象在return时会被抛弃。所以最好不要用new jQuery()来构建jQuery对象。jQuery对象其实就是new jQuery.fn.init。那么jQuery.fn.init.prototype上就是挂着jQuery对象的操作方法。如

jQueryjQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn;
有时间可能会担心在589行就实现了把jQuery.fn中的函数放到jQuery.fn.init.prototype上去，那么之后的通过 jQuery.fn.extend的方法怎么办呢？这里实际是对jQuery.fn的引用。在扩展jQuery的时候，只要把相关的函数extend到 jQuery.fn就可以了。现在我们看一下jQuery.fn.init是怎么完成工作的：


代码如下:

init : function(selector, context) {
selectorselector = selector || document;// 确定selector存在

// 第一种情况 Handle $(DOMElement)单个Dom 元素，忽略上下文

if (selector.nodeType) {
this[0] = selector;
this.length = 1;
return this;
}

if (typeof selector == "string") {//selector为string
var match = quickExpr.exec(selector);
if (match && (match[1] || !context)) {
if (match[1])// 第二种情况处理$(html) -> $(array)
selector = jQuery.clean([match[1]], context);
else {// 第三种情况：HANDLE: $("#id")//处理$("#id")
var elem = document.getElementById(match[3]);
if (elem) {
// IE会返回name=id的元素 ，如果是这样，就document.find(s)
if (elem.id != match[3])
return jQuery().find(selector);
// 构建一个新的jQuery(elem)
return jQuery(elem);
}
selector = [];
}
} else

// 第四种情况：处理$(expr, [context])==$(content).find(expr)
return jQuery(context).find(selector);
} else if (jQuery.isFunction(selector)) // 第五种情况：处理$(function)七Shortcut for document ready
return jQuery(document)[jQuery.fn.ready ? "ready" : "load"](selector);

// 第六种情况：处理$(elements)
return this.setArray(jQuery.makeArray(selector));
}