jQuery 數(shù)據(jù)緩存模塊進化史詳細介紹

更新時間：2012年11月19日 12:00:12 投稿：whsnow

數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)最早應該是jQuery1.2引入的，那時它的事件系統(tǒng)完成照搬DE大神的addEvent.js，而addEvent在實現(xiàn)有個缺憾，它把事件的回調都放到EventTarget之上，這會引發(fā)循環(huán)引用

數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)最早應該是jQuery1.2引入的，那時它的事件系統(tǒng)完成照搬DE大神的addEvent.js，而addEvent在實現(xiàn)有個缺憾，它把事件的回調都放到EventTarget之上，這會引發(fā)循環(huán)引用，如果EventTarget是window對象，又會引發(fā)全局污染。有了數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)，除了規(guī)避這兩個風險外，我們還可以有效地保存不同方法產(chǎn)生的中間變量，而這些變量會對另一個模塊的方法有用，解耦方法間的依賴。對于jQuery來說，它的事件克隆乃至后來的列隊實現(xiàn)都是離不開緩存系統(tǒng)。

jQuery1.2 在core模塊新增了兩個靜態(tài)方法， data與removeData。data不用說，與jQuery其他方法一樣，讀寫結合。jQuery的緩存系統(tǒng)是把所有數(shù)據(jù)都放$.cache之上，然后為每個要使用緩存系統(tǒng)的元素節(jié)點，文檔對象與window對象分配一個UUID。UUID的屬性名為一個隨機的自定義屬性，"jQuery" + (new Date()).getTime()，值為整數(shù)，從零遞增。但UUID總要附于一個對象上，如果那個對象是window，豈不是全局污染嗎，因此jQuery內部判定它是window對象時，映射為一個叫windowData的空對象，然后UUID加在它之上。有了UUID，我們在首次訪問緩存系統(tǒng)時，會在$.cache對象開辟一個空對象（緩存體），用于放置與目標對象有關的東西。這有點像銀行開戶了，UUID的值就是存折。removeData則會刪掉不再需要保存數(shù)據(jù)，如果到最后，數(shù)據(jù)刪清光了，它也沒有任何鍵值對，成為空對象，jQuery就會從$.cache中刪掉此對象，并從目標對象移除UUID。

復制代碼代碼如下:

//jQuery1.2.3
var expando = "jQuery" + (new Date()).getTime(), uuid = 0, windowData = {};
jQuery.extend({
cache: {},
data: function( elem, name, data ) {
elem = elem == window ? windowData : elem;//對window對象做特別處理
var id = elem[ expando ];
if ( !id ) //如果沒有UUID則新設一個
id = elem[ expando ] = ++uuid;
//如果沒有在$.cache中開戶，則先開戶
if ( name && !jQuery.cache[ id ] )
jQuery.cache[ id ] = {};

// 第三個參數(shù)不為undefined時，為寫操作
if ( data != undefined )
jQuery.cache[ id ][ name ] = data;
//如果只有一個參數(shù)，則返回緩存對象，兩個參數(shù)則返回目標數(shù)據(jù)
return name ? jQuery.cache[ id ][ name ] : id;
},

removeData: function( elem, name ) {
elem = elem == window ? windowData : elem;
var id = elem[ expando ];
if ( name ) {//移除目標數(shù)據(jù)
if ( jQuery.cache[ id ] ) {
delete jQuery.cache[ id ][ name ];
name = "";

for ( name in jQuery.cache[ id ] )
break;
//遍歷緩存體，如果不為空，那name會被改寫，如果沒有被改寫，則!name 為true，
//從而引發(fā)再次調用此方法，但這次是只傳一個參數(shù)，移除緩存體，
if ( !name )
jQuery.removeData( elem );
}
} else {
//移除UUID，但IE下對元素使用delete會拋錯
try {
delete elem[ expando ];
} catch(e){
if ( elem.removeAttribute )
elem.removeAttribute( expando );
}//注銷賬戶
delete jQuery.cache[ id ];
}
}
})

jQuery在1.2.3中添加了兩個同名的原型方法data與removeData，目的是方便鏈式操作與集化操作。并在data中添加getData, setData的自定義事件的觸發(fā)邏輯。

復制代碼代碼如下:

//jQuery1.3
　　jQuery.extend({
　　 queue: function( elem, type, data ) {
　　 if ( elem ){
　　 type = (type || "fx") + "queue";
　　 var q = jQuery.data( elem, type );
　　 if ( !q || jQuery.isArray(data) )//確保儲存的是一個數(shù)組
　　 q = jQuery.data( elem, type, jQuery.makeArray(data) );
　　 else if( data )//然后往這個數(shù)據(jù)加東西
　　 q.push( data );
　　 }
　　 return q;
　　 },
　　 dequeue: function( elem, type ){
　　 var queue = jQuery.queue( elem, type ),
　　 fn = queue.shift();//然后刪掉一個，早期它是放置動畫的回調，刪掉它就call一下，
　　 // 但沒有做是否為函數(shù)的判定，估計也沒有寫到文檔中，為內部使用
　　 if( !type || type === "fx" )
　　 fn = queue[0];
　　 if( fn !== undefined )
　　 fn.call(elem);
　　 }
　　})

fx模塊animate方法的調用示例：

復制代碼代碼如下:

//each是并行處理多個動畫,queue是一個接一個處理多個動畫
　　this[ optall.queue === false ? "each" : "queue" ](function(){ /*略*/})

在元素上添加自定義屬性，還會引發(fā)一個問題。如果我們對這個元素進行拷貝，就會將此屬性也會復制過去，導致兩個元素都有相同的UUID值，出現(xiàn)數(shù)據(jù)被錯誤操作的情況。jQuery早期的復制節(jié)點實現(xiàn)非常簡單，如果元素的cloneNode方法不會復制事件就使用cloneNode，否則使用元素的outerHTML，或父節(jié)點的innerHTML，用clean方法解析一個新元素出來。但outerHTML與innerHTML都會顯式屬性寫在里面，因此需要用正則把它們清除掉。

復制代碼代碼如下:

　　//jQuery1.3.2 core.js clone方法
　　var ret = this.map(function(){
　　 if ( !jQuery.support.noCloneEvent && !jQuery.isXMLDoc(this) ) {
　　 var html = this.outerHTML;
　　 if ( !html ) {
　　 var div = this.ownerDocument.createElement("div");
　　 div.appendChild( this.cloneNode(true) );
　　 html = div.innerHTML;
　　 }
　　
　　 return jQuery.clean([html.replace(/ jQuery\d+="(?:\d+|null)"/g, "").replace(/^\s*/, "")])[0];
　　 } else
　　 return this.cloneNode(true);
　　});

jQuery1.4發(fā)現(xiàn)IE如果對于object, ember, applet這三個古老的用于接入外部資源的標簽可能會拋錯。由于舊式IE的元素節(jié)點只是COM的包裝，一旦引入資源后，它就會變成那種資源的實例，而它們會有嚴格的訪問控制，不能像普通的JS對象那樣隨意添加成員。于是jQuery便一刀換，但凡是這三種標簽，就不為它緩存數(shù)據(jù)。jQuery弄了一個叫noData的hash，用于檢測元素節(jié)點的標簽。

復制代碼代碼如下:

　　noData: { 　　 "embed": true,
　　 "object": true,
　　 "applet": true　　},
　　//代碼防御
　　if ( elem.nodeName && jQuery.noData[elem.nodeName.toLowerCase()] ) {
　　 return;
　　}

jQuery1.4還對$.data進行改進，允許第二個參數(shù)為對象，方便儲存多個數(shù)據(jù)。UUID對應的自定義屬性expando 也放進命名空間之下了。queue與dequeue方法被剝離成一個新模塊。
jQuery1.43帶來三項改進。
首先是添加changeData自定義方法。不過這套方法沒有什么銷量，只是產(chǎn)品經(jīng)理的自戀吧。
HTML5對人們隨便添加自定義屬性的行為做出回應，新增一種叫"data-*"的緩存機制。當用戶設置的屬性以"data-"開頭，它們會被保存到元素節(jié)點的dataset對象上。這就導致人們可能用HTML5方便緩存數(shù)據(jù)，也可能用jQuery的緩存系統(tǒng)保存數(shù)據(jù)，那么data方法就變得有點不中用了。于是jQuery在原型上的data做了增強，當用戶第一次訪問此元素節(jié)點，會遍歷它所有"data-"開頭的自定義屬性（為了照顧舊式IE，不能直接遍歷dataset），把它們放到jQuery的緩存體中。那么當用戶取數(shù)據(jù)時，會先從緩存系統(tǒng)中，沒有再使用setAttribute訪問"data-"自定義屬性。但HTML5的緩存系統(tǒng)非常弱，只能保存字符串（這當然是出于循環(huán)引用的考量），于是jQuery會將它們還原為各種數(shù)據(jù)類型，如"null",, "false", "true"變成null, false, true, 符合數(shù)字格式的字符串會轉換成數(shù)字，如果它是以"{"開頭"}"結尾則嘗試轉成一個對象。

復制代碼代碼如下:

　　//jQuery1.43 $.fn.data
　　rbrace = /^(?:\{.*\}|\[.*\])$/;
　　if ( data === undefined && this.length ) {
　　 data = jQuery.data( this[0], key );
　　 if ( data === undefined && this[0].nodeType === 1 ) {
　　 data = this[0].getAttribute( "data-" + key );
　　
　　 if ( typeof data === "string" ) {
　　 try {
　　 data = data === "true" ? true :
　　 data === "false" ? false :
　　 data === "null" ? null :
　　 !jQuery.isNaN( data ) ? parseFloat( data ) :
　　 rbrace.test( data ) ? jQuery.parseJSON( data ) :
　　 data;
　　 } catch( e ) {}
　　
　　 } else {
　　 data = undefined;
　　 }
　　 }
　　}

jQuery1.5也帶來三項改進。當時jQuery已經(jīng)在1.42打敗Prototype.js，如日中天，馬太效應，用戶量暴增。它的重點改為提升性能，進入fix bug階段（用戶多，相當于免費的測試員就越多，測試覆蓋面就越大）。
改進expando，原來是基于時間截，現(xiàn)在是版本號加隨機數(shù)。因此用戶可能在一個頁面引入多個版本的jQuery。
是否有此數(shù)據(jù)的邏輯被抽出成一個hasData方法，處理HTML5的"data-*"屬性也被抽出成一個私有方法dataAttr。它們都是為了邏輯顯得更清晰。dataAttr使用JSON.parse，由于這個JSON可能是JSON2.js引入的，而JSON2.js有個非常糟糕的地方，就是為一系列原生類型添加了toJSON方法，導致for in 循環(huán)判定是否為空對象出錯。
jQuery的數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)本來就是為事件系統(tǒng)服務而分化出來的，到后來，它是內部眾多模塊的基礎設施。換言之，它內部會儲存許多框架用戶的變量（系統(tǒng)數(shù)據(jù)），但一旦它公開到文檔中，用戶也會使用data保存他們務業(yè)中使用的數(shù)據(jù)（用戶數(shù)據(jù)）。以前，用戶小，變量名沖突的可能性比較少，加之jQuery為這些系統(tǒng)數(shù)據(jù)精挑了一些不常用的名字，__class__, __change__或加個后綴什么的，沒有收到什么投訴。當jQuery成為世界級的著名框架后，用戶數(shù)據(jù)名干掉系統(tǒng)數(shù)據(jù)名，導致事件系統(tǒng)或其他什么模塊癱瘓就時有發(fā)生。jQuery開始對緩存體進行改造，原來就是一個對象，什么數(shù)據(jù)都往里面拋?，F(xiàn)在它就這個緩存體內開辟一個子對象，鍵名為隨機的jQuery.expando值，如果是系統(tǒng)數(shù)據(jù)就存到里面去。但events系統(tǒng)數(shù)據(jù)為了向前兼容起見，還是直接放到緩存體之上。至于，如何區(qū)分是系統(tǒng)數(shù)據(jù)，非常簡單，直接在data方法添加第四個參數(shù)，真值時為系統(tǒng)數(shù)據(jù)。removeData時也相應提供第三個參數(shù)，用于刪除系統(tǒng)數(shù)據(jù)。還新設了一個_data方法，專門用于操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)。下面就是緩存體的結構圖：
　

復制代碼代碼如下:

　
var cache = {
jQuery14312343254:{/*放置系統(tǒng)數(shù)據(jù)*/}
events: {/"放置事件名與它對應的回調列表"/}
/*這里放置用戶數(shù)據(jù)*/
}

jQuery1.7對緩存體做了改進，系統(tǒng)變量變放置data對象中，為此判定緩存體為空也要做相應的改進，現(xiàn)在要跳過toJSON與data。新結構如下：

復制代碼代碼如下:

var cache = {
data:{/*放置用戶數(shù)據(jù)*/}
/*這里放置系統(tǒng)數(shù)據(jù)*/
}

jQuery1.8曾添加一個叫deleteIds的數(shù)組，用于重用UUID，但曇花一現(xiàn)。UUID的值從1.8起不用jQuery.uuid的了，改用jQuery.guid遞增生成。重大的改進在jQuery1.83后，操作數(shù)據(jù)的實現(xiàn)被抽出為私有方法，命名空間與原型上的方法，并分成兩組方法，操作用戶數(shù)據(jù)的data， removeData，操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)的_data，_removeData?，F(xiàn)在光是緩存系統(tǒng)就是一個龐大家族了。