深入了解JavaScript 私有化
Class field declarations for JavaScript(JavaScript 類的字段聲明)目前已經(jīng)進(jìn)入了 stage-3,其中包含一項(xiàng) OOP 開(kāi)發(fā)者都很關(guān)注的內(nèi)容:Private fields。JavaScript 一直沒(méi)有私有成員并不是沒(méi)有原因,所以這一提議給 JavaScript 帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。但同時(shí),JavaScript 在 ES2015 發(fā)布的時(shí)候已經(jīng)在考慮私有化的問(wèn)題了,所以要實(shí)現(xiàn)私有成員也并非毫無(wú)基礎(chǔ)。
坑
首先挖個(gè)坑 —— 這是一段 JS 代碼,BusinessView 中要干兩件事情,即對(duì)表單和地圖進(jìn)行布局。
代表將 _ 前綴約定為私有
class BaseView { layout() { console.log("BaseView Layout"); } } class BusinessView extends BaseView { layout() { super.layout(); this._layoutForm(); this._layoutMap(); } _layoutForm() { // .... } _layoutMap() { // .... } }
然后,由于業(yè)務(wù)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)有很多視圖都存在地圖布局。這里選用繼承的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),所以從 BusinessView 中把地圖相關(guān)的內(nèi)容抽象成一個(gè)基類叫 MapView:
class MapView extends BaseView { layout() { super.layout(); this._layoutMap(); } _layoutMap() { console.log("MapView layout map"); } } class BusinessView extends MapView { layout() { super.layout(); this._layoutForm(); this._layoutMap(); } _layoutForm() { // .... } _layoutMap() { console.log("BusinessView layout map"); } }
上面這兩段代碼是很典型的基于繼承的 OOP 思想,本意是期望各個(gè)層次的類都可以通過(guò) layout() 來(lái)進(jìn)行各層次應(yīng)該負(fù)責(zé)的布局任務(wù)。但理想和現(xiàn)實(shí)總是有差距的,在 JavaScript 中運(yùn)行就會(huì)發(fā)現(xiàn) BusinessView._layoutMap() 被執(zhí)行了兩次,而 MapView._layoutMap() 未執(zhí)行。為什么?
虛函數(shù)
JavaScript 中如果在祖先和子孫類中定義了相同的名稱的方法,默認(rèn)會(huì)調(diào)用子孫類中的這個(gè)方法。如果想調(diào)用祖先類中的同名方法,需要在子孫類中通過(guò) super. 來(lái)調(diào)用。
這里可以分析一下這個(gè)過(guò)程:
在子類創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候,其類和所有祖先類的定義都已經(jīng)加載了。這個(gè)時(shí)候
- 調(diào)用 BusinessView.layout()
- 找到 super.layout(),開(kāi)始調(diào)用 MapView.layout()
- MapView.layout() 中調(diào)用this._layoutMap()
- 于是從當(dāng)前對(duì)象(BusinessView 對(duì)象)尋找 _layoutMap()
- 找到,調(diào)用它
你看,由于 BusinessView 定義了 _layoutMap,所以壓根都沒(méi)去搜索原型鏈。對(duì)的,這是基于原型關(guān)系的 OOP 的局限。如果我們看看 C# 的處理過(guò)程,就會(huì)發(fā)現(xiàn)有所不同
- 調(diào)用 BusinessView.layout()
- 找到 base.layout(),開(kāi)始調(diào)用 MapView.layout()
- MapView.layout() 中調(diào)用 this._layoutMap()
- 在 MapView 中找到 _layoutMap()
- 檢查是否虛函數(shù)
- 如果是,往子類找到最后一個(gè)重載(override)函數(shù),調(diào)用
- 如果不是,直接調(diào)用
發(fā)現(xiàn)區(qū)別了嗎?關(guān)鍵是在于判斷“虛函數(shù)”。
然而,這跟私有成員又有什么關(guān)系呢?因?yàn)樗接泻瘮?shù)肯定不是虛函數(shù),所以在 C# 中,如果將 _layoutMap 定義為私有,那 MapView.layout() 調(diào)用的就一定是 MapView._layoutMap()。
虛函數(shù)的概念有點(diǎn)小復(fù)雜。不過(guò)可以簡(jiǎn)單理解為,如果一個(gè)成員方法被聲明為虛函數(shù),在調(diào)用的時(shí)候就會(huì)延著其虛函數(shù)鏈找到最后的重載來(lái)進(jìn)行調(diào)用。
JavaScript 中雖然約定 _ 前綴的是私有,那也只是君子之約,它實(shí)質(zhì)上仍然不是私有。君子之約對(duì)人有效,計(jì)算機(jī)又不知道你有這個(gè)約定……。但是,如果 JavaScript 真的實(shí)現(xiàn)了私有成員,那么計(jì)算機(jī)就知道了,_layoutMap() 是個(gè)私有方法,應(yīng)該調(diào)用本類中的定義,而不是去尋找子類中的定義。
解決當(dāng)下的私有化問(wèn)題
JavaScript 當(dāng)下沒(méi)有私有成員,但是我們又需要切時(shí)有效地解決私有成員問(wèn)題,怎么辦?當(dāng)然有辦法,用 Symbol 和閉包來(lái)解決。
注意,這里的閉包不是指導(dǎo)在函數(shù)函數(shù)中生成閉包,請(qǐng)繼續(xù)往下看
首先搞清楚,我們變通的看待這個(gè)私有化問(wèn)題 —— 就是讓祖先類調(diào)用者在調(diào)用某個(gè)方法的時(shí)候,它不會(huì)先去子類中尋找。這個(gè)問(wèn)題從語(yǔ)法上解決不了,JavaScript 就是要從具體的實(shí)例從后往前去尋找指定名稱的方法。但是,如果找不到這個(gè)方法名呢?
之所以能找到,因?yàn)榉椒亲址?。一個(gè)字符串在全局作用域內(nèi)都表示著同樣的意義。但是 ES2015 帶來(lái)了 Symbol,它必須實(shí)例化,而且每次實(shí)例化出來(lái)一定代表著不同的標(biāo)識(shí) —— 如果我們將類定義在一個(gè)閉包中,在這個(gè)閉包中聲明一個(gè) Symbol,用它來(lái)作為私有成員的名稱,問(wèn)題就解決了,比如
const MapView = (() => { const _layoutMap = Symbol(); return class MapView extends BaseView { layout() { super.layout(); this[_layoutMap](); } [_layoutMap]() { console.log("MapView layout map"); } } })(); const BusinessView = (() => { const _layoutForm = Symbol(); const _layoutMap = Symbol(); return class BusinessView extends MapView { layout() { super.layout(); this[_layoutForm](); this[_layoutMap](); } [_layoutForm]() { // .... } [_layoutMap]() { console.log("BusinessView layout map"); } } })();
而現(xiàn)代基于模塊的定義,甚至連閉包都可以省了(模塊系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)封閉作用域)
const _layoutMap = Symbol(); export class MapView extends BaseView { layout() { super.layout(); this[_layoutMap](); } [_layoutMap]() { console.log("MapView layout map"); } } const _layoutForm = Symbol(); const _layoutMap = Symbol(); export class BusinessView extends MapView { layout() { super.layout(); this[_layoutForm](); this[_layoutMap](); } [_layoutForm]() { // .... } [_layoutMap]() { console.log("BusinessView layout map"); } }
改革過(guò)后的代碼就可以按預(yù)期輸出了:
BaseView Layout MapView layout map BusinessView layout map
后記
筆者在多年開(kāi)發(fā)過(guò)程中養(yǎng)成了分析和解決問(wèn)題的一系列思維習(xí)慣,所以常常可以迅速的透過(guò)現(xiàn)象看到需要解決的實(shí)質(zhì)性問(wèn)題,并基于現(xiàn)有條件來(lái)解決它。確實(shí),Symbol 出現(xiàn)的理由之一就是解決私有化問(wèn)題,但是為什么要用以及怎么用就需要去分析和思考了。
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