高能干货-前端大牛编写javascript组件那套路子

发表于2016-03-26
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作者:竹隐

  作为一名前端工程师,写组件的能力至关重要。虽然javascript经常被人嘲笑是个小玩具,但是在一代代大牛前仆后继的努力下,渐渐的也摸索了一套组件的编写方式。下面我们来谈谈,在现有的知识体系下,如何很好的写组件。
  比如我们要实现这样一个组件,就是一个输入框里面字数的计数。这个应该是个很简单的需求。


我们来看看,下面的各种写法。为了更清楚的演示,下面全部使用jQuery作为基础语言库。

最简陋的写法
  嗯,所谓的入门级写法呢,就是完完全全的全局函数全局变量的写法。(就我所知,现在好多外包还是这种写法)代码如下:
 

  这段代码跑也是可以跑的,但是呢,各种变量混乱,没有很好的隔离作用域,当页面变的复杂的时候,会很难去维护。目前这种代码基本是用不了的。当然少数的活动页面可以简单用用。

作用域隔离
  让我们对上面的代码作些改动,使用单个变量模拟命名空间。
var textCount = {
  input:null,
  init:function(config){
    this.input = $(config.id);
    this.bind();
    //这边范围对应的对象,可以实现链式调用
    return this;
  },
  bind:function(){
    var self = this;
    this.input.on('keyup',function(){
      self.render();
    });
  },
  getNum:function(){
    return this.input.val().length;
  },
  //渲染元素
  render:function(){
    var num = this.getNum();
    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.input.after('');
    };

    $('#J_input_count').html(num+'个字');
  }
}
$(function() {
  //在domready后调用
  textCount.init({id:'#J_input'}).render();
})
  这样一改造,立马变的清晰了很多,所有的功能都在一个变量下面。代码更清晰,并且有统一的入口调用方法。
  但是还是有些瑕疵,这种写法没有私有的概念,比如上面的getNum,bind应该都是私有的方法。但是其他代码可以很随意的改动这些。当代码量特别特别多的时候,很容易出现变量重复,或被修改的问题。
  于是又出现了一种函数闭包的写法:
var TextCount = (function(){
  //私有方法,外面将访问不到
  var _bind = function(that){
    that.input.on('keyup',function(){
      that.render();
    });
  }
  var _getNum = function(that){
    return that.input.val().length;
  }
  var TextCountFun = function(config){

  }
  TextCountFun.prototype.init = function(config) {
    this.input = $(config.id);
    _bind(this);

    return this;
  };
  TextCountFun.prototype.render = function() {
    var num = _getNum(this);
    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.input.after('');
    };
    $('#J_input_count').html(num+'个字');
  };
  //返回构造函数
  return TextCountFun;
})();
$(function() {
  new TextCount().init({id:'#J_input'}).render();
})
  这种写法,把所有的东西都包在了一个自动执行的闭包里面,所以不会受到外面的影响,并且只对外公开了TextCountFun构造函数,生成的对象只能访问到init,render方法。这种写法已经满足绝大多数的需求了。事实上大部分的jQuery插件都是这种写法。

面向对象
  上面的写法已经可以满足绝大多数需求了。但是呢,当一个页面特别复杂,当我们需要的组件越来越多,当我们需要做一套组件。仅仅用这个就不行了。首先的问题就是,这种写法太灵活了,写单个组件还可以。如果我们需要做一套风格相近的组件,而且是多个人同时在写。那真的是噩梦。
  在编程的圈子里,面向对象一直是被认为最佳的编写代码方式。比如java,就是因为把面向对象发挥到了极致,所以多个人写出来的代码都很接近,维护也很方便。但是很不幸的是,javascript不支持class类的定义。但是我们可以模拟。
  下面我们先实现个简单的javascript类:
var Class = (function() {
  var _mix = function(r, s) {
    for (var p in s) {
      if (s.hasOwnProperty(p)) {
        r[p] = s[p]
      }
    }
  }
  var _extend = function() {
    //开关 用来使生成原型时,不调用真正的构成流程init
    this.initPrototype = true
    var prototype = new this()
    this.initPrototype = false
    var items = Array.prototype.slice.call(arguments) || []
    var item
    //支持混入多个属性,并且支持{}也支持 Function
    while (item = items.shift()) {
      _mix(prototype, item.prototype || item)
    }
    // 这边是返回的类,其实就是我们返回的子类
    function SubClass() {
      if (!SubClass.initPrototype && this.init)
        this.init.apply(this, arguments)//调用init真正的构造函数
    }
    // 赋值原型链,完成继承
    SubClass.prototype = prototype
    // 改变constructor引用
    SubClass.prototype.constructor = SubClass
    // 为子类也添加extend方法
    SubClass.extend = _extend
    return SubClass
  }
  //超级父类
  var Class = function() {}
  //为超级父类添加extend方法
  Class.extend = _extend
  return Class
})()
  这是拿John Resig的class简单修改了下。
  这边只是很简陋的实现了类的继承机制。如果对类的实现有兴趣可以参考我另一篇文章javascript oo实现,我们看下使用方法:
//继承超级父类,生成个子类Animal,并且混入一些方法。这些方法会到Animal的原型上。
//另外这边不仅支持混入{},还支持混入Function
var Animal = Class.extend({
  init:function(opts){
    this.msg = opts.msg
    this.type = "animal"
  },
  say:function(){
    alert(this.msg+":i am a "+this.type)
  }
})
//继承Animal,并且混入一些方法
var Dog = Animal.extend({
  init:function(opts){
    //并未实现super方法,直接简单使用父类原型调用即可
    Animal.prototype.init.call(this,opts)
    //修改了type类型
    this.type = "dog"
  }
})
//new Animal({msg:'hello'}).say()
new Dog({msg:'hi'}).say()
  使用很简单,超级父类具有extend方法,可以继承出一个子类。子类也具有extend方法。
  这边要强调的是,继承的父类都是一个也就是单继承。但是可以通过extend实现多重混入。详见下面用法。
  有了这个类的扩展,我们可以这么编写代码了:
var TextCount = Class.extend({
  init:function(config){
    this.input = $(config.id);
    this._bind();
    this.render();
  },
  render:function() {
    var num = this._getNum();

    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.input.after('');
    };

    $('#J_input_count').html(num+'个字');
  },
  _getNum:function(){
    return this.input.val().length;
  },
  _bind:function(){
    var self = this;
    self.input.on('keyup',function(){
      self.render();
    });
  }
})
$(function() {
  new TextCount({
    id:"#J_input"
  });
})
这边可能还没看见class的真正好处,不急我们继续往下。

抽象出base
可以看到,我们的组件有些方法,是大部分组件都会有的。
· 比如init用来初始化属性。
· 比如render用来处理渲染的逻辑。
· 比如bind用来处理事件的绑定。
  当然这也是一种约定俗成的规范了。如果大家全部按照这种风格来写代码,开发大规模组件库就变得更加规范,相互之间配合也更容易。
  这个时候面向对象的好处就来了,我们抽象出一个Base类。其他组件编写时都继承它。
var Base = Class.extend({
  init:function(config){
    //自动保存配置项
    this.__config = config
    this.bind()
    this.render()
  },
  //可以使用get来获取配置项
  get:function(key){
    return this.__config[key]
  },
  //可以使用set来设置配置项
  set:function(key,value){
    this.__config[key] = value
  },
  bind:function(){
  },
  render:function() {
  },
  //定义销毁的方法,一些收尾工作都应该在这里
  destroy:function(){
  }
})
  base类主要把组件的一般性内容都提取了出来,这样我们编写组件时可以直接继承base类,覆盖里面的bind和render方法。于是我们可以这么写代码:
var TextCount = Base.extend({
  _getNum:function(){
    return this.get('input').val().length;
  },
  bind:function(){
    var self = this;
    self.get('input').on('keyup',function(){
      self.render();
    });
  },
  render:function() {
    var num = this._getNum();
    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.get('input').after('');
    };

    $('#J_input_count').html(num+'个字');

  }
})
$(function() {
  new TextCount({
  //这边直接传input的节点了,因为属性的赋值都是自动的。
    input:$("#J_input")
  });
})
  可以看到我们直接实现一些固定的方法,bind,render就行了。其他的base会自动处理(这里只是简单处理了配置属性的赋值)。
  事实上,这边的init,bind,render就已经有了点生命周期的影子,但凡是组件都会具有这几个阶段,初始化,绑定事件,以及渲染。当然这边还可以加一个destroy销毁的方法,用来清理现场。
  此外为了方便,这边直接变成了传递input的节点。因为属性赋值自动化了,一般来说这种情况下都是使用getter,setter来处理。这边就不详细展开了。

引入事件机制(观察者模式)
  有了base应该说我们编写组件更加的规范化,体系化了。下面我们继续深挖。
  还是上面的那个例子,如果我们希望输入字的时候超过5个字就弹出警告。该怎么办呢。
  小白可能会说,那简单啊直接改下bind方法:
var TextCount = Base.extend({
  ...
  bind:function(){
    var self = this;
    self.get('input').on('keyup',function(){
      if(self._getNum() > 5){
        alert('超过了5个字了。。。')
      }
      self.render();
    });
  },
  ...
})
  的确也是一种方法,但是太low了,代码严重耦合。当这种需求特别特别多,代码会越来越乱。这个时候就要引入事件机制,也就是经常说的观察者模式。注意这边的事件机制跟平时的浏览器那些事件不是一回事,要分开来看。
  什么是观察者模式呢,官方的解释就不说了,直接拿这个例子来说。想象一下base是个机器人会说话,他会一直监听输入的字数并且汇报出去(通知)。而你可以把耳朵凑上去,听着他的汇报(监听)。发现字数超过5个字了,你就做些操作。
  所以这分为两个部分,一个是通知,一个是监听。假设通知是 fire方法,监听是on。于是我们可以这么写代码:
var TextCount = Base.extend({
  ...
  bind:function(){
    var self = this;
    self.get('input').on('keyup',function(){
      //通知,每当有输入的时候,就报告出去。
      self.fire('Text.input',self._getNum())
      self.render();
    });
  },
  ...
})
$(function() {
  var t = new TextCount({
    input:$("#J_input")
  });
  //监听这个输入事件
  t.on('Text.input',function(num){
    //可以获取到传递过来的值
    if(num>5){
       alert('超过了5个字了。。。')
    }
  })
})
  fire用来触发一个事件,可以传递数据。而on用来添加一个监听。这样组件里面只负责把一些关键的事件抛出来,至于具体的业务逻辑都可以添加监听来实现。没有事件的组件是不完整的。
  下面我们看看怎么实现这套事件机制。我们首先抛开base,想想怎么实现一个具有这套机制的类。
//辅组函数,获取数组里某个元素的索引 index
var _indexOf = function(array,key){
  if (array === null) return -1
  var i = 0, length = array.length
  for (; i < length; i++) if (array[i] === item) return i
  return -1
}
var Event = Class.extend({
  //添加监听
  on:function(key,listener){
    //this.__events存储所有的处理函数
    if (!this.__events) {
      this.__events = {}
    }
    if (!this.__events[key]) {
      this.__events[key] = []
    }
    if (_indexOf(this.__events,listener) === -1 && typeof listener === 'function') {
      this.__events[key].push(listener)
    }
    return this
  },
  //触发一个事件,也就是通知
  fire:function(key){
    if (!this.__events || !this.__events[key]) return
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1) || []
    var listeners = this.__events[key]
    var i = 0
    var l = listeners.length
    for (i; i < l; i++) {
      listeners[i].apply(this,args)
    }
    return this
  },
  //取消监听
  off:function(key,listener){
    if (!key && !listener) {
      this.__events = {}
    }
    //不传监听函数,就去掉当前key下面的所有的监听函数
    if (key && !listener) {
      delete this.__events[key]
    }
    if (key && listener) {
      var listeners = this.__events[key]
      var index = _indexOf(listeners, listener)
      (index > -1) && listeners.splice(index, 1)
    }
    return this;
  }
})
var a = new Event()
//添加监听 test事件
a.on('test',function(msg){
  alert(msg)
})
//触发 test事件
a.fire('test','我是第一次触发')
a.fire('test','我又触发了')
a.off('test')
a.fire('test','你应该看不到我了')
  实现起来并不复杂,只要使用this.__events存下所有的监听函数。在fire的时候去找到并且执行就行了。
  这个时候面向对象的好处就来了,如果我们希望base拥有事件机制。只需要这么写:
var Base = Class.extend(Event,{
  ...
  destroy:function(){
    //去掉所有的事件监听
    this.off()
  }
})
//于是可以
//var a  = new Base()
// a.on(xxx,fn)
//
// a.fire()
  是的只要extend的时候多混入一个Event,这样Base或者它的子类生成的对象都会自动具有事件机制。
  有了事件机制我们可以把组件内部很多状态暴露出来,比如我们可以在set方法中抛出一个事件,这样每次属性变更的时候我们都可以监听到。
  到这里为止,我们的base类已经像模像样了,具有了init,bind,render,destroy方法来表示组件的各个关键过程,并且具有了事件机制。基本上已经可以很好的来开发组件了。

更进一步,richbase
  我们还可以继续深挖。看看我们的base,还差些什么。首先浏览器的事件监听还很落后,需要用户自己在bind里面绑定,再然后现在的TextCount里面还存在dom操作,也没有自己的模板机制。这都是需要扩展的,于是我们在base的基础上再继承出一个richbase用来实现更完备的组件基类。
主要实现这些功能:
事件代理:不需要用户自己去找dom元素绑定监听,也不需要用户去关心什么时候销毁。
模板渲染:用户不需要覆盖render方法,而是覆盖实现setUp方法。可以通过在setUp里面调用render来达到渲染对应html的目的。
单向绑定:通过setChuckdata方法,更新数据,同时会更新html内容,不再需要dom操作。
我们看下我们实现richbase后怎么写组件:


看下上面的用法,可以看到变得更简单清晰了:
  事件不需要自己绑定,直接注册在EVENTS属性上。程序会自动将事件代理到parentNode上。
  引入了模板机制,使用template规定组件的模板,然后在setUp里面使用render(data)的方式渲染模板,程序会自动帮你append到parentNode下面。
  单向绑定,无需操作dom,后面要改动内容,不需要操作dom,只需要调用setChuckdata(key,新的值),选择性的更新某个数据,相应的html会自动重新渲染。
下面我们看下richebase的实现:
var RichBase = Base.extend({
  EVENTS:{},
  template:'',
  init:function(config){
    //存储配置项
    this.__config = config
    //解析代理事件
    this._delegateEvent()
    this.setUp()
  },
  //循环遍历EVENTS,使用jQuery的delegate代理到parentNode
  _delegateEvent:function(){
    var self = this
    var events = this.EVENTS || {}
    var eventObjs,fn,select,type
    var parentNode = this.get('parentNode') || $(document.body)
    for (select in events) {
      eventObjs = events[select]
      for (type in eventObjs) {
        fn = eventObjs[type]
        parentNode.delegate(select,type,function(e){
          fn.call(null,self,e)
        })
      }

    }
  },
  //支持underscore的极简模板语法
  //用来渲染模板,这边是抄的underscore的。非常简单的模板引擎,支持原生的js语法
  _parseTemplate:function(str,data){
    /**
     * http://ejohn.org/blog/javascript-micro-templating/
     * https://github.com/jashkenas/underscore/blob/0.1.0/underscore.js#L399
     */
    var fn = new Function('obj',
        'var p=[],print=function(){p.push.apply(p,arguments);};' +
        'with(obj){p.push('' + str
            .replace(/[rtn]/g, " ")
            .split("<%").join("t")
            .replace(/((^|%>)[^t]*)'/g, "$1r")
            .replace(/t=(.*?)%>/g, "',$1,'")
            .split("t").join("');")
            .split("%>").join("p.push('")
            .split("r").join("\'") +
        "');}return p.join('');")
    return data ? fn(data) : fn
  },
  //提供给子类覆盖实现
  setUp:function(){
    this.render()
  },
  //用来实现刷新,只需要传入之前render时的数据里的key还有更新值,就可以自动刷新模板
  setChuckdata:function(key,value){
    var self = this
    var data = self.get('__renderData')
    //更新对应的值
    data[key] = value
    if (!this.template) return;
    //重新渲染
    var newHtmlNode = $(self._parseTemplate(this.template,data))
    //拿到存储的渲染后的节点
    var currentNode = self.get('__currentNode')
    if (!currentNode) return;
    //替换内容
    currentNode.replaceWith(newHtmlNode)
    self.set('__currentNode',newHtmlNode)
  },
  //使用data来渲染模板并且append到parentNode下面
  render:function(data){
    var self = this
    //先存储起来渲染的data,方便后面setChuckdata获取使用
    self.set('__renderData',data)
    if (!this.template) return;
    //使用_parseTemplate解析渲染模板生成html
    //子类可以覆盖这个方法使用其他的模板引擎解析
    var html = self._parseTemplate(this.template,data)
    var parentNode = this.get('parentNode') || $(document.body)
    var currentNode = $(html)
    //保存下来留待后面的区域刷新
    //存储起来,方便后面setChuckdata获取使用
    self.set('__currentNode',currentNode)
    parentNode.append(currentNode)
  },
  destroy:function(){
    var self = this
    //去掉自身的事件监听
    self.off()
    //删除渲染好的dom节点
    self.get('__currentNode').remove()
    //去掉绑定的代理事件
    var events = self.EVENTS || {}
    var eventObjs,fn,select,type
    var parentNode = self.get('parentNode')
    for (select in events) {
      eventObjs = events[select]
      for (type in eventObjs) {
        fn = eventObjs[type]
        parentNode.undelegate(select,type,fn)
      }
    }

  }
})
  主要做了两件事,一个就是事件的解析跟代理,全部代理到parentNode上面。另外就是把render抽出来,用户只需要实现setUp方法。如果需要模板支持就在setUp里面调用render来渲染模板,并且可以通过setChuckdata来刷新模板,实现单向绑定。

结语
  有了richbase,基本上组件开发就没啥问题了。但是我们还是可以继续深挖下去。
  比如组件自动化加载渲染,局部刷新,比如父子组件的嵌套,再比如双向绑定,再比如实现ng-click这种风格的事件机制。
  当然这些东西已经不属于组件里面的内容了。再进一步其实已经是一个框架了。实际上最近比较流行的react,ploymer还有我们的brix等等都是实现了这套东西。受限于篇幅,这个以后有空再写篇文章详细分析下。

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