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雖然JavaScript是一個基于對象的語言,但對象(Object)在JavaScript中不是第一型的。JS
是以函數(Function)為第一型的語言。這樣說,不但是因為JS中的函數具有高級語言中的函
數的各種特性,而且也因為在JS中,Object也是由函數來實現的。――關于這一點,可以在
后文中“構造與析構”部分看到更進一步的說明。
JS中是弱類型的,他的內置類型簡單而且清晰:
---------------------------------------------------------
undefined : 未定義
number : 數字
boolean : 布爾值
string : 字符串
function : 函數
object : 對象
1). undefined類型
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在IE5及以下版本中,除了直接賦值和typeof()之外,其它任何對undefined的操作都將導致
異常。如果需要知道一個變量是否是undefined,只能采用typeof()的方法:
<script>
var v;
if (typeof(v) == 'undefined') {
// ...
}
</script>
但是在IE5.5及以上版本中,undefined是一個已實現的系統保留字。因此可以用undefined來
比較和運算。檢測一個值是否是undefined的更簡單方法可以是:
<script>
var v;
if (v === undefined) {
// ...
}
</script>
因此為了使得核心代碼能(部分地)兼容IE5及早期版本,Romo核心單元中有一行代碼用來
“聲明”一個undefined值:
//---------------------------------------------------------
// code from Qomolangma, in JSEnhance.js
//---------------------------------------------------------
var undefined = void null;
這一行代碼還有一點是需要說明的,就是void語句的應用。void表明“執行其后的語句,且
忽略返回值”。因此在void之后可以出現能被執行的任何“單個”語句。而執行的結果就是
undefined。當然,如果你愿意,你也可以用下面的代碼之一“定義undefined”。
//---------------------------------------------------------
// 1. 較復雜的方法,利用一個匿名的空函數執行的返回
//---------------------------------------------------------
var undefined = function(){}();
//---------------------------------------------------------
// 2. 代碼更簡潔,但不易懂的方法
//---------------------------------------------------------
var undefined = void 0;
void也能像函數一樣使用,因此void(0)也是合法的。有些時候,一些復雜的語句可能不能
使用void的關鍵字形式,而必須要使用void的函數形式。例如:
//---------------------------------------------------------
// 必須使用void()形式的復雜表達式
//---------------------------------------------------------
void(i=1); // 或如下語句:
void(i=1, i++);
2). number類型
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JavaScript中總是處理浮點數,因此它沒有象Delphi中的MaxInt這樣的常量,反而是有這
樣兩個常值定義:
Number.MAX_VALUE : 返回 JScript 能表達的最大的數。約等于 1.79E+308。
Number.MIN_VALUE : 返回 JScript 最接近0的數。約等于 2.22E-308。
因為沒有整型的緣故,因此在一些關于CSS和DOM屬性的運算中,如果你期望取值為整數2,
你可能會得到字符串“2.0”――或者類似于此的一些情況。這種情況下,你可能需要用
到全局對象(Gobal)的parseInt()方法。
全局對象(Gobal)中還有兩個屬性與number類型的運算有關:
NaN : 算術表達式的運算結果不是數字,則返回NaN值。
Infinity : 比MAX_VALUE更大的數。
如果一個值是NaN,那么他可以通過全局對象(Gobal)的isNaN()方法來檢測。然而兩個NaN
值之間不是互等的。如下例:
//---------------------------------------------------------
// NaN的運算與檢測
//---------------------------------------------------------
var
v1 = 10 * 'a';
v2 = 10 * 'a';
document.writeln(isNaN(v1));
document.writeln(isNaN(v2));
document.writeln(v1 == v2);
全局對象(Gobal)的Infinity表示比最大的數 (Number.MAX_VALUE) 更大的值。在JS中,
它在數學運算時的價值與正無窮是一樣的。――在一些實用技巧中,它也可以用來做一
個數組序列的邊界檢測。
Infinity在Number對象中被定義為POSITIVE_INFINITY。此外,負無窮也在Number中被定
義:
Number.POSITIVE_INFINITY : 比最大正數(Number.MAX_VALUE)更大的值。正無窮。
Number.NEGATIVE_INFINITY : 比最小負數(-Number.MAX_VALUE)更小的值。負無窮。
與NaN不同的是,兩個Infinity(或-Infinity)之間是互等的。如下例:
//---------------------------------------------------------
// Infinity的運算與檢測
//---------------------------------------------------------
var
v1 = Number.MAX_VALUE * 2;
v2 = Number.MAX_VALUE * 3;
document.writeln(v1);
document.writeln(v2);
document.writeln(v1 == v2);
在Global中其它與number類型相關的方法有:
isFinite() : 如果值是NaN/正無窮/負無窮,返回false,否則返回true。
parseFloat() : 從字符串(的前綴部分)取一個浮點數。不成功則返回NaN。
3). boolean類型
========================
(略)
4). string類型
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JavaScript中的String類型原本沒有什么特殊的,但是JavaScript為了適應
“瀏覽器實現的超文本環境”,因此它具有一些奇怪的方法。例如:
link() : 把一個有HREF屬性的超鏈接標簽<A>放在String對象中的文本兩端。
big() : 把一對<big>標簽放在String對象中的文本兩端。
以下方法與此類同:
anchor()
blink()
bold()
fixed()
fontcolor()
fontsize()
italics()
small()
strike()
sub()
sup()
除此之外,string的主要復雜性來自于在JavaScript中無所不在的toString()
方法。這也是JavaScript為瀏覽器環境而提供的一個很重要的方法。例如我們
聲明一個對象,但是要用document.writeln()來輸出它,在IE中會顯示什么呢?
下例說明這個問題:
//---------------------------------------------------------
// toString()的應用
//---------------------------------------------------------
var
s = new Object();
s.v1 = 'hi,';
s.v2 = 'test!';
document.writeln(s);
document.writeln(s.toString());
s.toString = function() {
return s.v1 + s.v2;
}
document.writeln(s);
在這個例子中,我們看到,當一個對象沒有重新聲明(覆蓋)自己toString()方
法的時候,那么它作為字符串型態使用時(例如被writeln),就會調用Java Script
環境缺省的toString()。反過來,你也可以重新定義JavaScript理解這個對象
的方法。
很多JavaScript框架,在實現“模板”機制的時候,就利用了這個特性。例如
他們用這樣定義一個FontElement對象:
//---------------------------------------------------------
// 利用toString()實現模板機制的簡單原理
//---------------------------------------------------------
function FontElement(innerHTML) {
this.face = '宋體';
this.color = 'red';
// more...
var ctx = innerHTML;
this.toString = function() {
return '<Font FACE="' + this.face + '" COLOR="' + this.color + '">'
+ ctx
+ '</FONT>';
}
}
var obj = new FontElement('這是一個測試。');
// 留意下面這行代碼的寫法
document.writeln(obj);
5). function類型
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Javascript函數具有很多特性,除了面向對象的部分之外(這在后面講述),它自
已的一些獨特特性應用也很廣泛。
首先Javascript中的每個函數,在調用過程中可以執有一個arguments對象。這個
對象是由腳本解釋環境創建的,你沒有別的方法來自己創建一個arguments對象。
arguments可以看成一個數組:它有length屬性,并可以通過arguments[n]的方式
來訪問每一個參數。然而它最重要的,卻是可以通過 callee 屬性來得到正在執行
的函數對象的引用。
接下的問題變得很有趣:Function對象有一個 caller 屬性,指向正在調用當前
函數的父函數對象的引用。
――我們已經看到,我們可以在JavaScript里面,通過callee/caller來遍歷執行
期的調用棧。由于arguments事實上也是Function的一個屬性,因此我們事實上也
能遍歷執行期調用棧上的每一個函數的參數。下面的代碼是一個簡單的示例:
//---------------------------------------------------------
// 調用棧的遍歷
//---------------------------------------------------------
function foo1(v1, v2) {
foo2(v1 * 100);
}
function foo2(v1) {
foo3(v1 * 200);
}
function foo3(v1) {
var foo = arguments.callee;
while (foo && (foo != window)) {
document.writeln('調用參數:<br>', '---------------<br>');
var args = foo.arguments, argn = args.length;
for (var i=0; i<argn; i++) {
document.writeln('args[', i, ']: ', args[i], '<br>');
}
document.writeln('<br>');
// 上一級
foo = foo.caller;
}
}
// 運行測試
foo1(1, 2);
2. JavaScript面向對象的支持
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在前面的例子中其實已經講到了object類型的“類型聲明”與“實例創建”。
在JavaScript中,我們需要通過一個函數來聲明自己的object類型:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中對象的類型聲明的形式代碼
// (以后的文檔中,“對象名”通常用MyObject來替代)
//---------------------------------------------------------
function 對象名(參數表) {
this.屬性 = 初始值;
this.方法 = function(方法參數表) {
// 方法實現代碼
}
}
然后,我們可以通過這樣的代碼來創建這個對象類型的一個實例:
//---------------------------------------------------------
// 創建實例的形式代碼
// (以后的文檔中,“實例變量名”通常用obj來替代)
//---------------------------------------------------------
var 實例變量名 = new 對象名(參數表);
接下來我們來看“對象”在JavaScript中的一些具體實現和奇怪特性。
1). 函數在JavaScript的面向對象機制中的五重身份
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“對象名”――如MyObject()――這個函數充當了以下語言角色:
(1) 普通函數
(2) 類型聲明
(3) 類型的實現
(4) 類引用
(5) 對象的構造函數
一些程序員(例如Delphi程序員)習慣于類型聲明與實現分開。例如在delphi
中,Interface節用于聲明類型或者變量,而implementation節用于書寫類型
的實現代碼,或者一些用于執行的函數、代碼流程。
但在JavaScript中,類型的聲明與實現是混在一起的。一個對象的類型(類)
通過函數來聲明,this.xxxx表明了該對象可具有的屬性或者方法。
這個函數的同時也是“類引用”。在JavaScript,如果你需要識別一個對象
的具體型別,你需要執有一個“類引用”。――當然,也就是這個函數的名
字。instanceof 運算符就用于識別實例的類型,我們來看一下它的應用:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中對象的類型識別
// 語法: 對象實例 instanceof 類引用
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
this.data = 'test data';
}
// 這里MyObject()作為構造函數使用
var obj = new MyObject();
var arr = new Array();
// 這里MyObject作為類引用使用
document.writeln(obj instanceof MyObject);
document.writeln(arr instanceof MyObject);
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(未完待續)
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接下來的內容:
2. JavaScript面向對象的支持
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2). 反射機制在JavaScript中的實現
3). this與with關鍵字的使用
4). 使用in關鍵字的運算
5). 使用instanceof關鍵字的運算
6). 其它與面向對象相關的關鍵字
3. 構造與析構
4. 實例和實例引用
5. 原型問題
6. 函數的上下文環境
7. 對象的類型檢查問題
2). 反射機制在JavaScript中的實現
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JavaScript中通過for..in語法來實現了反射機制。但是JavaScript中并不
明確區分“屬性”與“方法”,以及“事件”。因此,對屬性的類型考查在JS
中是個問題。下面的代碼簡單示例for..in的使用與屬性識別:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中for..in的使用和屬性識別
//---------------------------------------------------------
var _r_event = _r_event = /^[Oo]n.*/;
var colorSetting = {
method: 'red',
event: 'blue',
property: ''
}
var obj2 = {
a_method : function() {},
a_property: 1,
onclick: undefined
}
function propertyKind(obj, p) {
return (_r_event.test(p) && (obj[p]==undefined || typeof(obj[p])=='function')) ? 'event'
: (typeof(obj[p])=='function') ? 'method'
: 'property';
}
var objectArr = ['window', 'obj2'];
for (var i=0; i<objectArr.length; i++) {
document.writeln('<p>for ', objectArr[i], '<hr>');
var obj = eval(objectArr[i]);
for (var p in obj) {
var kind = propertyKind(obj, p);
document.writeln('obj.', p, ' is a ', kind.fontcolor(colorSetting[kind]), ': ', obj[p], '<br>');
}
document.writeln('</p>');
}
一個常常被開發者忽略的事實是:JavaScript本身是沒有事件(Event)系統的。通
常我們在JavaScript用到的onclick等事件,其實是IE的DOM模型提供的。從更內核
的角度上講:IE通過COM的接口屬性公布了一組事件接口給DOM。
有兩個原因,使得在JS中不能很好的識別“一個屬性是不是事件”:
- COM接口中本身只有方法,屬性與事件,都是通過一組get/set方法來公布的。
- JavaScript中,本身并沒有獨立的“事件”機制。
因此我們看到event的識別方法,是檢測屬性名是否是以'on'字符串開頭(以'On'開
頭的是Qomo的約定)。接下來,由于DOM對象中的事件是可以不指定處理函數的,這
種情況下事件句柄為null值(Qomo采用相同的約定);在另外的一些情況下,用戶可
能象obj2這樣,定義一個值為 undefined的事件。因此“事件”的判定條件被處理
成一個復雜的表達式:
("屬性以on/On開頭" && ("值為null/undefined" || "類型為function"))
另外,從上面的這段代碼的運行結果來看。對DOM對象使用for..in,是不能列舉出
對象方法來的。
最后說明一點。事實上,在很多語言的實現中,“事件”都不是“面向對象”的語
言特性,而是由具體的編程模型來提供的。例如Delphi中的事件驅動機制,是由Win32
操作系統中的窗口消息機制來提供,或者由用戶代碼在Component/Class中主動調用
事件處理函數來實現。
“事件”是一個“如何驅動編程模型”的機制/問題,而不是語言本身的問題。然
而以PME(property/method/event)為框架的OOP概念,已經深入人心,所以當編程語
言或系統表現出這些特性來的時候,就已經沒人關心“event究竟是誰實現”的了。
3). this與with關鍵字的使用
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在JavaScript的對象系統中,this關鍵字用在兩種地方:
- 在構造器函數中,指代新創建的對象實例
- 在對象的方法被調用時,指代調用該方法的對象實例
如果一個函數被作為普通函數(而不是對象方法)調用,那么在函數中的this關鍵字
將指向window對象。與此相同的,如果this關鍵字不在任何函數中,那么他也指向
window對象。
由于在JavaScript中不明確區分函數與方法。因此有些代碼看起來很奇怪:
//---------------------------------------------------------
// 函數的幾種可能調用形式
//---------------------------------------------------------
function foo() {
// 下面的this指代調用該方法的對象實例
if (this===window) {
document.write('call a function.', '<BR>');
}
else {
document.write('call a method, by object: ', this.name, '<BR>');
}
}
function MyObject(name) {
// 下面的this指代new關鍵字新創建實例
this.name = name;
this.foo = foo;
}
var obj1 = new MyObject('obj1');
var obj2 = new MyObject('obj2');
// 測試1: 作為函數調用
foo();
// 測試2: 作為對象方法的調用
obj1.foo();
obj2.foo();
// 測試3: 將函數作為“指定對象的”方法調用
foo.call(obj1);
foo.apply(obj2);
在上面的代碼里,obj1/obj2對foo()的調用是很普通的調用方法。――也就
是在構造器上,將一個函數指定為對象的方法。
而測試3中的call()與apply()就比較特殊。
在這個測試中,foo()仍然作為普通函數來調用,只是JavaScript的語言特性
允許在call()/apply()時,傳入一個對象實例來指定foo()的上下文環境中所
出現的this關鍵字的引用。――需要注意的是,此時的foo()仍舊是一個普通
函數調用,而不是對象方法調用。
與this“指示調用該方法的對象實例”有些類同的,with()語法也用于限定
“在一段代碼片段中默認使用對象實例”。――如果不使用with()語法,那
么這段代碼將受到更外層with()語句的影響;如果沒有更外層的with(),那
么這段代碼的“默認使用的對象實例”將是window。
然而需要注意的是this與with關鍵字不是互為影響的。如下面的代碼:
//---------------------------------------------------------
// 測試: this與with關鍵字不是互為影響的
//---------------------------------------------------------
function test() {
with (obj2) {
this.value = 8;
}
}
var obj2 = new Object();
obj2.value = 10;
test();
document.writeln('obj2.value: ', obj2.value, '<br>');
document.writeln('window.value: ', window.value, '<br>');
你不能指望這樣的代碼在調用結束后,會使obj2.value屬性置值為8。這幾行
代碼的結果是:window對象多了一個value屬性,并且值為8。
with(obj){...}這個語法,只能限定對obj的既有屬性的讀取,而不能主動的
聲明它。一旦with()里的對象沒有指定的屬性,或者with()限定了一個不是對
象的數據,那么結果會產生一個異常。
4). 使用in關鍵字的運算
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除了用for..in來反射對象的成員信息之外,JavaScript中也允許直接用in
關鍵字去檢測對象是否有指定名字的屬性。
in關鍵字經常被提及的原因并不是它檢測屬性是否存在的能力,因此在早期
的代碼中,很多可喜歡用“if (!obj.propName) {}” 這樣的方式來檢測propName
是否是有效的屬性。――很多時候,檢測有效性比檢測“是否存有該屬性”更
有實用性。因此這種情況下,in只是一個可選的、官方的方案。
in關鍵字的重要應用是高速字符串檢索。尤其是在只需要判定“字符串是否
存在”的情況下。例如10萬個字符串,如果存儲在數組中,那么檢索效率將會
極差。
//---------------------------------------------------------
// 使用對象來檢索
//---------------------------------------------------------
function arrayToObject(arr) {
for (var obj=new Object(), i=0, imax=arr.length; i<imax; i++) {
obj[arr[i]]=null;
}
return obj;
}
var
arr = ['abc', 'def', 'ghi']; // more and more...
obj = arrayToObject(arr);
function valueInArray(v) {
for (var i=0, imax=arr.length; i<imax; i++) {
if (arr[i]==v) return true;
}
return false;
}
function valueInObject(v) {
return v in obj;
}
這種使用關鍵字in的方法,也存在一些限制。例如只能查找字符串,而數
組元素可以是任意值。另外,arrayToObject()也存在一些開銷,這使得它
不適合于頻繁變動的查找集。最后,(我想你可能已經注意到了)使用對象
來查找的時候并不能準確定位到查找數據,而數組中可以指向結果的下標。
八、JavaScript面向對象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(續)
2. JavaScript面向對象的支持
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(續)
5). 使用instanceof關鍵字的運算
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在JavaScript中提供了instanceof關鍵字來檢測實例的類型。這在前面討
論它的“五重身份”時已經講過。但instanceof的問題是,它總是列舉整個
原型鏈以檢測類型(關于原型繼承的原理在“構造與析構”小節講述),如:
//---------------------------------------------------------
// instanceof使用中的問題
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
// ...
}
function MyObject2() {
// ...
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
obj1 = new MyObject();
obj2 = new MyObject2();
document.writeln(obj1 instanceof MyObject, '<BR>');
document.writeln(obj2 instanceof MyObject, '<BR>');
我們看到,obj1與obj2都是MyObject的實例,但他們是不同的構造函數產生
的。――注意,這在面向對象理論中正確的:因為obj2是MyObject的子類實
例,因此它具有與obj1相同的特性。在應用中這是obj2的多態性的體現之一。
但是,即便如此,我們也必須面臨這樣的問題:如何知道obj2與obj1是否是
相同類型的實例呢?――也就是說,連構造器都相同?
instanceof關鍵字不提供這樣的機制。一個提供實現這種檢測的能力的,是
Object.constructor屬性。――但請先記住,它的使用遠比你想象的要難。
好的,問題先到這里。constructor屬性已經涉及到“構造與析構”的問題,
這個我們后面再講。“原型繼承”、“構造與析構”是JavaScript的OOP中
的主要問題、核心問題,以及“致命問題”。
6). null與undefined
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在JavaScript中,null與undefined曾一度使我迷惑。下面的文字,有利于
你更清晰的認知它(或者讓你更迷惑):
- null是關鍵字;undefined是Global對象的一個屬性。
- null是對象(空對象, 沒有任何屬性和方法);undefined是undefined類
型的值。試試下面的代碼:
document.writeln(typeof null);
document.writeln(typeof undefined);
- 對象模型中,所有的對象都是Object或其子類的實例,但null對象例外:
document.writeln(null instanceof Object);
- null“等值(==)”于undefined,但不“全等值(===)”于undefined:
document.writeln(null == undefined);
document.writeln(null == undefined);
- 運算時null與undefined都可以被類型轉換為false,但不等值于false:
document.writeln(!null, !undefined);
document.writeln(null==false);
document.writeln(undefined==false);
八、JavaScript面向對象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(續)
3. 構造、析構與原型問題
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我們已經知道一個對象是需要通過構造器函數來產生的。我們先記住幾點:
- 構造器是一個普通的函數
- 原型是一個對象實例
- 構造器有原型屬性,對象實例沒有
- (如果正常地實現繼承模型,)對象實例的constructor屬性指向構造器
- 從三、四條推出:obj.constructor.prototype指向該對象的原型
好,我們接下來分析一個例子,來說明JavaScript的“繼承原型”聲明,以
及構造過程。
//---------------------------------------------------------
// 理解原型、構造、繼承的示例
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
this.v1 = 'abc';
}
function MyObject2() {
this.v2 = 'def';
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
var obj1 = new MyObject();
var obj2 = new MyObject2();
1). new()關鍵字的形式化代碼
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我們先來看“obj1 = new MyObject()”這行代碼中的這個new關鍵字。
new關鍵字用于產生一個新的實例(說到這里補充一下,我習慣于把保留字叫關鍵
字。另外,在JavaScript中new關鍵字同時也是一個運算符),這個實例的缺省屬性
中,(至少)會執有構造器函數的原型屬性(prototype)的一個引用(在ECMA Javascript
規范中,對象的這個屬性名定義為__proto__)。
每一個函數,無論它是否用作構造器,都會有一個獨一無二的原型對象(prototype)。
對于JavaScript“內置對象的構造器”來說,它指向內部的一個原型。缺省時JavaScript
構造出一個“空的初始對象實例(不是null)”并使原型引用指向它。然而如果你給函
數的這個prototype賦一個新的對象,那么新的對象實例將執有它的一個引用。
接下來,構造過程將調用MyObject()來完成初始化。――注意,這里只是“初始
化”。
為了清楚地解釋這個過程,我用代碼形式化地描述一下這個過程:
//---------------------------------------------------------
// new()關鍵字的形式化代碼
//---------------------------------------------------------
function new(aFunction) {
// 基本對象實例
var _this = {};
// 原型引用
var _proto= aFunction.prototype;
/* if compat ECMA Script
_this.__proto__ = _proto;
*/
// 為存取原型中的屬性添加(內部的)getter
_this._js_GetAttributes= function(name) {
if (_existAttribute.call(this, name))
return this[name]
else if (_js_LookupProperty.call(_proto, name))
retrun OBJ_GET_ATTRIBUTES.call(_proto, name)
else
return undefined;
}
// 為存取原型中的屬性添加(內部的)setter
_this._js_GetAttributes = function(name, value) {
if (_existAttribute.call(this, name))
this[name] = value
else if (OBJ_GET_ATTRIBUTES.call(_proto, name) !== value) {
this[name] = value // 創建當前實例的新成員
}
}
// 調用構造函數完成初始化, (如果有,)傳入args
aFunction.call(_this);
// 返回對象
return _this;
}
所以我們看到以下兩點:
- 構造函數(aFunction)本身只是對傳入的this實例做“初始化”處理,而
不是構造一個對象實例。
- 構造的過程實際發生在new()關鍵字/運算符的內部。
而且,構造函數(aFunction)本身并不需要操作prototype,也不需要回傳this。
2). 由用戶代碼維護的原型(prototype)鏈
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接下來我們更深入的討論原型鏈與構造過程的問題。這就是:
- 原型鏈是用戶代碼創建的,new()關鍵字并不協助維護原型鏈
以Delphi代碼為例,我們在聲明繼承關系的時候,可以用這樣的代碼:
//---------------------------------------------------------
// delphi中使用的“類”類型聲明
//---------------------------------------------------------
type
TAnimal = class(TObject); // 動物
TMammal = class(TAnimal); // 哺乳動物
TCanine = class(TMammal); // 犬科的哺乳動物
TDog = class(TCanine); // 狗
這時,Delphi的編譯器會通過編譯技術來維護一個繼承關系鏈表。我們可以通
過類似以下的代碼來查詢這個鏈表:
//---------------------------------------------------------
// delphi中使用繼關系鏈表的關鍵代碼
//---------------------------------------------------------
function isAnimal(obj: TObject): boolean;
begin
Result := obj is TAnimal;
end;
var
dog := TDog;
// ...
dog := TDog.Create();
writeln(isAnimal(dog));
可以看到,在Delphi的用戶代碼中,不需要直接繼護繼承關系的鏈表。這是因
為Delphi是強類型語言,在處理用class()關鍵字聲明類型時,delphi的編譯器
已經為用戶構造了這個繼承關系鏈。――注意,這個過程是聲明,而不是執行
代碼。
而在JavaScript中,如果需要獲知對象“是否是某個基類的子類對象”,那么
你需要手工的來維護(與delphi這個例子類似的)一個鏈表。當然,這個鏈表不
叫類型繼承樹,而叫“(對象的)原型鏈表”。――在JS中,沒有“類”類型。
參考前面的JS和Delphi代碼,一個類同的例子是這樣:
//---------------------------------------------------------
// JS中“原型鏈表”的關鍵代碼
//---------------------------------------------------------
// 1. 構造器
function Animal() {};
function Mammal() {};
function Canine() {};
function Dog() {};
// 2. 原型鏈表
Mammal.prototype = new Animal();
Canine.prototype = new Mammal();
Dog.prototype = new Canine();
// 3. 示例函數
function isAnimal(obj) {
return obj instanceof Animal;
}
var
dog = new Dog();
document.writeln(isAnimal(dog));
可以看到,在JS的用戶代碼中,“原型鏈表”的構建方法是一行代碼:
"當前類的構造器函數".prototype = "直接父類的實例"
這與Delphi一類的語言不同:維護原型鏈的實質是在執行代碼,而非聲明。
那么,“是執行而非聲明”到底有什么意義呢?
JavaScript是會有編譯過程的。這個過程主要處理的是“語法檢錯”、“語
法聲明”和“條件編譯指令”。而這里的“語法聲明”,主要處理的就是函
數聲明。――這也是我說“函數是第一類的,而對象不是”的一個原因。
如下例:
//---------------------------------------------------------
// 函數聲明與執行語句的關系(firefox 兼容)
//---------------------------------------------------------
// 1. 輸出1234
testFoo(1234);
// 2. 嘗試輸出obj1
// 3. 嘗試輸出obj2
testFoo(obj1);
try {
testFoo(obj2);
}
catch(e) {
document.writeln('Exception: ', e.description, '<BR>');
}
// 聲明testFoo()
function testFoo(v) {
document.writeln(v, '<BR>');
}
// 聲明object
var obj1 = {};
obj2 = {
toString: function() {return 'hi, object.'}
}
// 4. 輸出obj1
// 5. 輸出obj2
testFoo(obj1);
testFoo(obj2);
這個示例代碼在JS環境中執行的結果是:
------------------------------------
1234
undefined
Exception: 'obj2' 未定義
[object Object]
hi, obj
------------------------------------
問題是,testFoo()是在它被聲明之前被執行的;而同樣用“直接聲明”的
形式定義的object變量,卻不能在聲明之前引用。――例子中,第二、三
個輸入是不正確的。
函數可以在聲明之前引用,而其它類型的數值必須在聲明之后才能被使用。
這說明“聲明”與“執行期引用”在JavaScript中是兩個過程。
另外我們也可以發現,使用"var"來聲明的時候,編譯器會先確認有該變量
存在,但變量的值會是“undefined”。――因此“testFoo(obj1)”不會發
生異常。但是,只有等到關于obj1的賦值語句被執行過,才會有正常的輸出。
請對照第二、三與第四、五行輸出的差異。
由于JavaScript對原型鏈的維護是“執行”而不是“聲明”,這說明“原型
鏈是由用戶代碼來維護的,而不是編譯器維護的。
由這個推論,我們來看下面這個例子:
//---------------------------------------------------------
// 示例:錯誤的原型鏈
//---------------------------------------------------------
// 1. 構造器
function Animal() {}; // 動物
function Mammal() {}; // 哺乳動物
function Canine() {}; // 犬科的哺乳動物
// 2. 構造原型鏈
var instance = new Mammal();
Mammal.prototype = new Animal();
Canine.prototype = instance;
// 3. 測試輸出
var obj = new Canine();
document.writeln(obj instanceof Animal);
這個輸出結果,使我們看到一個錯誤的原型鏈導致的結果“犬科的哺乳動
物‘不是'一種動物”。
根源在于“2. 構造原型鏈”下面的幾行代碼是解釋執行的,而不是象var和
function那樣是“聲明”并在編譯期被理解的。解決問題的方法是修改那三
行代碼,使得它的“執行過程”符合邏輯:
//---------------------------------------------------------
// 上例的修正代碼(部分)
//---------------------------------------------------------
// 2. 構造原型鏈
Mammal.prototype = new Animal();
var instance = new Mammal();
Canine.prototype = instance;
3). 原型實例是如何被構造過程使用的
------
仍以Delphi為例。構造過程中,delphi中會首先創建一個指定實例大小的
“空的對象”,然后逐一給屬性賦值,以及調用構造過程中的方法、觸發事
件等。
JavaScript中的new()關鍵字中隱含的構造過程,與Delphi的構造過程并不完全一致。但
在構造器函數中發生的行為卻與上述的類似:
//---------------------------------------------------------
// JS中的構造過程(形式代碼)
//---------------------------------------------------------
function MyObject2() {
this.prop = 3;
this.method = a_method_function;
if (you_want) {
this.method();
this.fire_OnCreate();
}
}
MyObject2.prototype = new MyObject(); // MyObject()的聲明略
var obj = new MyObject2();
如果以單個類為參考對象的,這個構造過程中JavaScript可以擁有與Delphi
一樣豐富的行為。然而,由于Delphi中的構造過程是“動態的”,因此事實上
Delphi還會調用父類(MyObject)的構造過程,以及觸發父類的OnCreate()事件。
JavaScript沒有這樣的特性。父類的構造過程僅僅發生在為原型(prototype
屬性)賦值的那一行代碼上。其后,無論有多少個new MyObject2()發生,
MyObject()這個構造器都不會被使用。――這也意味著:
- 構造過程中,原型對象是一次性生成的;新對象只持有這個原型實例的引用
(并用“寫復制”的機制來存取其屬性),而并不再調用原型的構造器。
由于不再調用父類的構造器,因此Delphi中的一些特性無法在JavaScript中實現。
這主要影響到構造階段的一些事件和行為。――無法把一些“對象構造過程中”
的代碼寫到父類的構造器中。因為無論子類構造多少次,這次對象的構造過程根
本不會激活父類構造器中的代碼。
JavaScript中屬性的存取是動態的,因為對象存取父類屬性依賴于原型鏈表,構造
過程卻是靜態的,并不訪問父類的構造器;而在Delphi等一些編譯型語言中,(不使
用讀寫器的)屬性的存取是靜態的,而對象的構造過程則動態地調用父類的構造函數。
所以再一次請大家看清楚new()關鍵字的形式代碼中的這一行:
//---------------------------------------------------------
// new()關鍵字的形式化代碼
//---------------------------------------------------------
function new(aFunction) {
// 原型引用
var _proto= aFunction.prototype;
// ...
}
這個過程中,JavaScript做的是“get a prototype_Ref”,而Delphi等其它語言做
的是“Inherited Create()”。
八、JavaScript面向對象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(續)
4). 需要用戶維護的另一個屬性:constructor
------
回顧前面的內容,我們提到過:
- (如果正常地實現繼承模型,)對象實例的constructor屬性指向構造器
- obj.constructor.prototype指向該對象的原型
- 通過Object.constructor屬性,可以檢測obj2與obj1是否是相同類型的實例
與原型鏈要通過用戶代碼來維護prototype屬性一樣,實例的構造器屬性constructor
也需要用戶代碼維護。
對于JavaScript的內置對象來說,constructor屬性指向內置的構造器函數。如:
//---------------------------------------------------------
// 內置對象實例的constructor屬性
//---------------------------------------------------------
var _object_types = {
'function' : Function,
'boolean' : Boolean,
'regexp' : RegExp,
// 'math' : Math,
// 'debug' : Debug,
// 'image' : Image;
// 'undef' : undefined,
// 'dom' : undefined,
// 'activex' : undefined,
'vbarray' : VBArray,
'array' : Array,
'string' : String,
'date' : Date,
'error' : Error,
'enumerator': Enumerator,
'number' : Number,
'object' : Object
}
function objectTypes(obj) {
if (typeof obj !== 'object') return typeof obj;
if (obj === null) return 'null';
for (var i in _object_types) {
if (obj.constructor===_object_types[i]) return i;
}
return 'unknow';
}
// 測試數據和相關代碼
function MyObject() {
}
function MyObject2() {
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
window.execScript(''+
'Function CreateVBArray()' +
' Dim a(2, 2)' +
' CreateVBArray = a' +
'End Function', 'VBScript');
document.writeln('<div id=dom style="display:none">dom<', '/div>');
// 測試代碼
var ax = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
var dom = document.getElementById('dom');
var vba = new VBArray(CreateVBArray());
var obj = new MyObject();
var obj2 = new MyObject2();
document.writeln(objectTypes(vba), '<br>');
document.writeln(objectTypes(ax), '<br>');
document.writeln(objectTypes(obj), '<br>');
document.writeln(objectTypes(obj2), '<br>');
document.writeln(objectTypes(dom), '<br>');
在這個例子中,我們發現constructor屬性被實現得并不完整。對于DOM對象、ActiveX對象
來說這個屬性都沒有正確的返回。
確切的說,DOM(包括Image)對象與ActiveX對象都不是標準JavaScript的對象體系中的,
因此它們也可能會具有自己的constructor屬性,并有著與JavaScript不同的解釋。因此,
JavaScript中不維護它們的constructor屬性,是具有一定的合理性的。
另外的一些單體對象(而非構造器),也不具有constructor屬性,例如“Math”和“Debug”、
“Global”和“RegExp對象”。他們是JavaScript內部構造的,不應該公開構造的細節。
我們也發現實例obj的constructor指向function MyObject()。這說明JavaScript維護了對
象的constructor屬性。――這與一些人想象的不一樣。
然而再接下來,我們發現MyObject2()的實例obj2的constructor仍然指向function MyObject()。
盡管這很說不通,然而現實的確如此。――這到底是為什么呢?
事實上,僅下面的代碼:
--------
function MyObject2() {
}
obj2 = new MyObject2();
document.writeln(MyObject2.prototype.constructor === MyObject2);
--------
構造的obj2.constructor將正確的指向function MyObject2()。事實上,我們也會注意到這
種情況下,MyObject2的原型屬性的constructor也正確的指向該函數。然而,由于JavaScript
要求指定prototype對象來構造原型鏈:
--------
function MyObject2() {
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
obj2 = new MyObject2();
--------
這時,再訪問obj2,將會得到新的原型(也就是MyObject2.prototype)的constructor屬性。
因此,一切很明了:原型的屬性影響到構造過程對對象的constructor的初始設定。
作為一種補充的解決問題的手段,JavaScript開發規范中說“need to remember to reset
the constructor property',要求用戶自行設定該屬性。
所以你會看到更規范的JavaScript代碼要求這樣書寫:
//---------------------------------------------------------
// 維護constructor屬性的規范代碼
//---------------------------------------------------------
function MyObject2() {
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
MyObject2.prototype.constructor = MyObject2;
obj2 = new MyObject2();
更外一種解決問題的方法,是在function MyObject()中去重置該值。當然,這樣會使
得執行效率稍低一點點:
//---------------------------------------------------------
// 維護constructor屬性的第二種方式
//---------------------------------------------------------
function MyObject2() {
this.constructor = arguments.callee;
// or, this.constructor = MyObject2;
// ...
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
obj2 = new MyObject2();
5). 析構問題
------
JavaScript中沒有析構函數,但卻有“對象析構”的問題。也就是說,盡管我們不
知道一個對象什么時候會被析構,也不能截獲它的析構過程并處理一些事務。然而,
在一些不多見的時候,我們會遇到“要求一個對象立即析構”的問題。
問題大多數的時候出現在對ActiveX Object的處理上。因為我們可能在JavaScript
里創建了一個ActiveX Object,在做完一些處理之后,我們又需要再創建一個。而
如果原來的對象供應者(Server)不允許創建多個實例,那么我們就需要在JavaScript
中確保先前的實例是已經被釋放過了。接下來,即使Server允許創建多個實例,而
在多個實例間允許共享數據(例如OS的授權,或者資源、文件的鎖),那么我們在新
實例中的操作就可能會出問題。
可能還是有人不明白我們在說什么,那么我就舉一個例子:如果創建一個Excel對象,
打開文件A,然后我們save它,然后關閉這個實例。然后我們再創建Excel對象并打開
同一文件。――注意這時JavaScript可能還沒有來得及析構前一個對象。――這時我們
再想Save這個文件,就發現失敗了。下面的代碼示例這種情況:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中的析構問題(ActiveX Object示例)
//---------------------------------------------------------
<script>
var strSaveLocation = 'file:///E:/1.xls'
function createXLS() {
var excel = new ActiveXObject("Excel.Application");
var wk = excel.Workbooks.Add();
wk.SaveAs(strSaveLocation);
wk.Saved = true;
excel.Quit();
}
function writeXLS() {
var excel = new ActiveXObject("Excel.Application");
var wk = excel.Workbooks.Open(strSaveLocation);
var sheet = wk.Worksheets(1);
sheet.Cells(1, 1).Value = '測試字符串';
wk.SaveAs(strSaveLocation);
wk.Saved = true;
excel.Quit();
}
</script>
<body>
<button onclick="createXLS()">創建</button>
<button onclick="writeXLS()">重寫</button>
</body>
在這個例子中,在本地文件操作時并不會出現異常。――最多只是有一些內存垃
圾而已。然而,如果strSaveLocation是一個遠程的URL,這時本地將會保存一個
文件存取權限的憑證,而且同時只能一個(遠程的)實例來開啟該excel文檔并存
儲。于是如果反復點擊"重寫"按鈕,就會出現異常。
――注意,這是在SPS中操作共享文件時的一個實例的簡化代碼。因此,它并非
“學術的”無聊討論,而且工程中的實際問題。
解決這個問題的方法很復雜。它涉及到兩個問題:
- 本地憑證的釋放
- ActiveX Object實例的釋放
下面我們先從JavaScript中對象的“失效”問題說起。簡單的說:
- 一個對象在其生存的上下文環境之外,即會失效。
- 一個全局的對象在沒有被執用(引用)的情況下,即會失效。
例如:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript對象何時失效
//---------------------------------------------------------
function testObject() {
var _obj1 = new Object();
}
function testObject2() {
var _obj2 = new Object();
return _obj2;
}
// 示例1
testObject();
// 示例2
testObject2()
// 示例3
var obj3 = testObject2();
obj3 = null;
// 示例4
var obj4 = testObject2();
var arr = [obj4];
obj3 = null;
arr = [];
在這四個示例中:
- “示例1”在函數testObject()中構造了_obj1,但是在函數退出時,
它就已經離開了函數的上下文環境,因此_obj1失效了;
- “示例2”中,testObject2()中也構造了一個對象_obj2并傳出,因
此對象有了“函數外”的上下文環境(和生存周期),然而由于函數
的返回值沒有被其它變量“持有”,因此_obj2也立即失效了;
- “示例3”中,testObject2()構造的_obj2被外部的變量obj3持用了,
這時,直到“obj3=null”這行代碼生效時,_obj2才會因為引用關系
消失而失效。
- 與示例3相同的原因,“示例4”中的_obj2會在“arr=[]”這行代碼
之后才會失效。
但是,對象的“失效”并不等會“釋放”。在JavaScript運行環境的內部,沒
有任何方式來確切地告訴用戶“對象什么時候會釋放”。這依賴于JavaScript
的內存回收機制。――這種策略與.NET中的回收機制是類同的。
在前面的Excel操作示例代碼中,對象的所有者,也就是"EXCEL.EXE"這個進程
只能在“ActiveX Object實例的釋放”之后才會發生。而文件的鎖,以及操作
系統的權限憑證是與進程相關的。因此如果對象僅是“失效”而不是“釋放”,
那么其它進程處理文件和引用操作系統的權限憑據時就會出問題。
――有些人說這是JavaScript或者COM機制的BUG。其實不是,這是OS、IE
和JavaScript之間的一種復雜關系所導致的,而非獨立的問題。
Microsoft公開了解決這種問題的策略:主動調用內存回收過程。
在(微軟的)JScript中提供了一個CollectGarbage()過程(通常簡稱GC過程),
GC過程用于清理當前IE中的“失效的對象失例”,也就是調用對象的析構過程。
在上例中調用GC過程的代碼是:
//---------------------------------------------------------
// 處理ActiveX Object時,GC過程的標準調用方式
//---------------------------------------------------------
function writeXLS() {
//(略...)
excel.Quit();
excel = null;
setTimeout(CollectGarbage, 1);
}
第一行代碼調用excel.Quit()方法來使得excel進程中止并退出,這時由于JavaScript
環境執有excel對象實例,因此excel進程并不實際中止。
第二行代碼使excel為null,以清除對象引用,從而使對象“失效”。然而由于
對象仍舊在函數上下文環境中,因此如果直接調用GC過程,對象仍然不會被清理。
第三行代碼使用setTimeout()來調用CollectGarbage函數,時間間隔設為'1',只
是使得GC過程發生在writeXLS()函數執行完之后。這樣excel對象就滿足了“能被
GC清理”的兩個條件:沒有引用和離開上下文環境。
GC過程的使用,在使用了ActiveX Object的JS環境中很有效。一些潛在的ActiveX
Object包括XML、VML、OWC(Office Web CompoNET)、flash,甚至包括在JS中的VBArray。
從這一點來看,ajax架構由于采用了XMLHTTP,并且同時要滿足“不切換頁面”的
特性,因此在適當的時候主動調用GC過程,會得到更好的效率用UI體驗。
事實上,即使使用GC過程,前面提到的excel問題仍然不會被完全解決。因為IE還
緩存了權限憑據。使頁的權限憑據被更新的唯一方法,只能是“切換到新的頁面”,
因此事實上在前面提到的那個SPS項目中,我采用的方法并不是GC,而是下面這一
段代碼:
//---------------------------------------------------------
// 處理ActiveX Object時采用的頁面切換代碼
//---------------------------------------------------------
function writeXLS() {
//(略...)
excel.Quit();
excel = null;
// 下面代碼用于解決IE call Excel的一個BUG, MSDN中提供的方法:
// setTimeout(CollectGarbage, 1);
// 由于不能清除(或同步)網頁的受信任狀態, 所以將導致SaveAs()等方法在
// 下次調用時無效.
location.reload();
}
最后之最后,關于GC的一個補充說明:在IE窗體被最小化時,IE將會主動調用一次
CollectGarbage()函數。這使得IE窗口在最小化之后,內存占用會有明顯改善。
八、JavaScript面向對象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(續)
4. 實例和實例引用
--------
在.NET Framework對CTS(Common Type System)約定“一切都是對象”,并分為“值類型”和“引用類型”兩種。其中“值類型”的對象在轉換成“引用類型”數據的過程中,需要進行一個“裝箱”和“拆箱”的過程。
在JavaScript也有同樣的問題。我們看到的typeof關鍵字,返回以下六種數據類型:
"number"、"string"、"boolean"、"object"、"function" 和 "undefined"。
我們也發現JavaScript的對象系統中,有String、Number、Function、Boolean這四種對象構造器。那么,我們的問題是:如果有一個數字A,typeof(A)的結果,到底會是'number'呢,還是一個構造器指向function Number()的對象呢?
//---------------------------------------------------------
// 關于JavaScript的類型的測試代碼
//---------------------------------------------------------
function getTypeInfo(V) {
return (typeof V == 'object' ? 'Object, construct by '+V.constructor
: 'Value, type of '+typeof V);
}
var A1 = 100;
var A2 = new Number(100);
document.writeln('A1 is ', getTypeInfo(A1), '<BR>');
document.writeln('A2 is ', getTypeInfo(A2), '<BR>');
document.writeln([A1.constructor === A2.constructor, A2.constructor === Number]);
測試代碼的執行結果如下:
-----------
A1 is Value, type of number
A2 is Object, construct by function Number() { [native code] }
true,true
-----------
我們注意到,A1和A2的構造器都指向Number。這意味著通過constructor屬性來識別對象,(有時)比typeof更加有效。因為“值類型數據”A1作為一個對象來看待時,與A2有完全相同的特性。
――除了與實例引用有關的問題。
參考JScript手冊,我們對其它基礎類型和構造器做相同考察,可以發現:
- 基礎類型中的undefined、number、boolean和string,是“值類型”變量
- 基礎類型中的array、function和object,是“引用類型”變量
- 使用new()方法構造出對象,是“引用類型”變量
下面的代碼說明“值類型”與“引用類型”之間的區別:
//---------------------------------------------------------
// 關于JavaScript類型系統中的值/引用問題
//---------------------------------------------------------
var str1 = 'abcdefgh', str2 = 'abcdefgh';
var obj1 = new String('abcdefgh'), obj2 = new String('abcdefgh');
document.writeln([str1==str2, str1===str2], '<br>');
document.writeln([obj1==obj2, obj1===obj2]);
測試代碼的執行結果如下:
-----------
true, true
false, false
-----------
我們看到,無論是等值運算(==),還是全等運算(===),對“對象”和“值”的理解都是不一樣的。
更進一步的理解這種現象,我們知道:
- 運算結果為值類型,或變量為值類型時,等值(或全等)比較可以得到預想結果
- (即使包含相同的數據,)不同的對象實例之間是不等值(或全等)的
- 同一個對象的不同引用之間,是等值(==)且全等(===)的
但對于String類型,有一點補充:根據JScript的描述,兩個字符串比較時,只要有一個是值類型,則按值比較。這意味著在上面的例子中,代碼“str1==obj1”會得到結果true。而全等(===)運算需要檢測變量類型的一致性,因此“str1===obj1”的結果返回false。
JavaScript中的函數參數總是傳入值參,引用類型(的實例)是作為指針值傳入的。因此函數可以隨意重寫入口變量,而不用擔心外部變量被修改。但是,需要留意傳入的引用類型的變量,因為對它方法調用和屬性讀寫可能會影響到實例本身。――但,也可以通過引用類型的參數來傳出數據。
最后補充說明一下,值類型比較會逐字節檢測對象實例中的數據,效率低但準確性高;而引用類型只檢測實例指針和數據類型,因此效率高而準確性低。如果你需要檢測兩個引用類型是否真的包含相同的數據,可能你需要嘗試把它轉換成“字符串值”再來比較。
6. 函數的上下文環境
--------
只要寫過代碼,你應該知道變量是有“全局變量”和“局部變量”之分的。絕大多數的
JavaScript程序員也知道下面這些概念:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中的全局變量與局部變量
//---------------------------------------------------------
var v1 = '全局變量-1';
v2 = '全局變量-2';
function foo() {
v3 = '全局變量-3';
var v4 = '只有在函數內部并使用var定義的,才是局部變量';
}
按照通常對語言的理解來說,不同的代碼調用函數,都會擁有一套獨立的局部變量。
因此下面這段代碼很容易理解:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript的局部變量
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
var o = new Object;
this.getValue = function() {
return o;
}
}
var obj1 = new MyObject();
var obj2 = new MyObject();
document.writeln(obj1.getValue() == obj2.getValue());
結果顯示false,表明不同(實例的方法)調用返回的局部變量“obj1/obj2”是不相同。
變量的局部、全局特性與OOP的封裝性中的“私有(private)”、“公開(public)”具有類同性。因此絕大多數資料總是以下面的方式來說明JavaScript的面向對象系統中的“封裝權限級別”問題:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中OOP封裝性
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
// 1. 私有成員和方法
var private_prop = 0;
var private_method_1 = function() {
// ...
return 1
}
function private_method_2() {
// ...
return 1
}
// 2. 特權方法
this.privileged_method = function () {
private_prop++;
return private_prop + private_method_1() + private_method_2();
}
// 3. 公開成員和方法
this.public_prop_1 = '';
this.public_method_1 = function () {
// ...
}
}
// 4. 公開成員和方法(2)
MyObject.prototype.public_prop_1 = '';
MyObject.prototype.public_method_1 = function () {
// ...
}
var obj1 = new MyObject();
var obj2 = new MyObject();
document.writeln(obj1.privileged_method(), '<br>');
document.writeln(obj2.privileged_method());
在這里,“私有(private)”表明只有在(構造)函數內部可訪問,而“特權(privileged)”是特指一種存取“私有域”的“公開(public)”方法。“公開(public)”表明在(構造)函數外可以調用和存取。
除了上述的封裝權限之外,一些文檔還介紹了其它兩種相關的概念:
- 原型屬性:Classname.prototype.propertyName = someValue
- (類)靜態屬性:Classname.propertyName = someValue
然而,從面向對象的角度上來講,上面這些概念都很難自圓其說:JavaScript究竟是為何、以及如何劃分出這些封裝權限和概念來的呢?
――因為我們必須注意到下面這個例子所帶來的問題:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中的局部變量
//---------------------------------------------------------
function MyFoo() {
var i;
MyFoo.setValue = function (v) {
i = v;
}
MyFoo.getValue = function () {
return i;
}
}
MyFoo();
var obj1 = new Object();
var obj2 = new Object();
// 測試一
MyFoo.setValue.call(obj1, 'obj1');
document.writeln(MyFoo.getValue.call(obj1), '<BR>');
// 測試二
MyFoo.setValue.call(obj2, 'obj2');
document.writeln(MyFoo.getValue.call(obj2));
document.writeln(MyFoo.getValue.call(obj1));
document.writeln(MyFoo.getValue());
在這個測試代碼中,obj1/obj2都是Object()實例。我們使用function.call()的方式來調用setValue/getValue,使得在MyFoo()調用的過程中替換this為obj1/obj2實例。
然而我們發現“測試二”完成之后,obj2、obj1以及function MyFoo()所持有的局部變量都返回了“obj2”。――這表明三個函數使用了同一個局部變量。
由此可見,JavaScript在處理局部變量時,對“普通函數”與“構造器”是分別對待的。這種處理策略在一些JavaScript相關的資料中被解釋作“面向對象中的私有域”問題。而事實上,我更愿意從源代碼一級來告訴你真相:這是對象的上下文環境的問題。――只不過從表面看去,“上下文環境”的問題被轉嫁到對象的封裝性問題上了。
(在閱讀下面的文字之前,)先做一個概念性的說明:
- 在普通函數中,上下文環境被window對象所持有
- 在“構造器和對象方法”中,上下文環境被對象實例所持有
在JavaScript的實現代碼中,每次創建一個對象,解釋器將為對象創建一個上下文環境鏈,用于存放對象在進入“構造器和對象方法”時對function()內部數據的一個備份。JavaScript保證這個對象在以后再進入“構造器和對象方法”內部時,總是持有該上下文環境,和一個與之相關的this對象。由于對象可能有多個方法,且每個方法可能又存在多層嵌套函數,因此這事實上構成了一個上下文環境的樹型鏈表結構。而在構造器和對象方法之外,JavaScript不提供任何訪問(該構造器和對象方法的)上下文環境的方法。
簡而言之:
- 上下文環境與對象實例調用“構造器和對象方法”時相關,而與(普通)函數無關
- 上下文環境記錄一個對象在“構造函數和對象方法”內部的私有數據
- 上下文環境采用鏈式結構,以記錄多層的嵌套函數中的上下文
由于上下文環境只與構造函數及其內部的嵌套函數有關,重新閱讀前面的代碼:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中的局部變量
//---------------------------------------------------------
function MyFoo() {
var i;
MyFoo.setValue = function (v) {
i = v;
}
MyFoo.getValue = function () {
return i;
}
}
MyFoo();
var obj1 = new Object();
MyFoo.setValue.call(obj1, 'obj1');
我們發現setValue()的確可以訪問到位于MyFoo()函數內部的“局部變量i”,但是由于setValue()方法的執有者是MyFoo對象(記住函數也是對象),因此MyFoo對象擁有MyFoo()函數的唯一一份“上下文環境”。
接下來MyFoo.setValue.call()調用雖然為setValue()傳入了新的this對象,但實際上擁有“上下文環境”的仍舊是MyFoo對象。因此我們看到無論創建多少個obj1/obj2,最終操作的都是同一個私有變量i。
全局函數/變量的“上下文環境”持有者為window,因此下面的代碼說明了“為什么全局變量能被任意的對象和函數訪問”:
//---------------------------------------------------------
// 全局函數的上下文
//---------------------------------------------------------
/*
function Window() {
*/
var global_i = 0;
var global_j = 1;
function foo_0() {
}
function foo_1() {
}
/*
}
window = new Window();
*/
因此我們可以看到foo_0()與foo_1()能同時訪問global_i和global_j。接下來的推論是,上下文環境決定了變量的“全局”與“私有”。而不是反過來通過變量的私有與全局來討論上下文環境問題。
更進一步的推論是:JavaScript中的全局變量與函數,本質上是window對象的私有變量與方法。而這個上下文環境塊,位于所有(window對象內部的)對象實例的上下文環境鏈表的頂端,因此都可能訪問到。
用“上下文環境”的理論,你可以順利地解釋在本小節中,有關變量的“全局/局部”作用域的問題,以及有關對象方法的封裝權限問題。事實上,在實現JavaScript的C源代碼中,這個“上下文環境”被叫做“JSContext”,并作為函數/方法的第一個參數傳入。――如果你有興趣,你可以從源代碼中證實本小節所述的理論。
另外,《JavaScript權威指南》這本書中第4.7節也講述了這個問題,但被叫做“變量的作用域”。然而重要的是,這本書把問題講反了。――作者試圖用“全局、局部的作用域”,來解釋產生這種現象的“上下文環境”的問題。因此這個小節顯得凌亂而且難以自圓其說。
不過在4.6.3小節,作者也提到了執行環境(execution context)的問題,這就與我們這里說的“上下文環境”是一致的了。然而更麻煩的是,作者又將讀者引錯了方法,試圖用函數的上下文環境去解釋DOM和ScriptEngine中的問題。
但這本書在“上下文環境鏈表”的查詢方式上的講述,是正確的而合理的。只是把這個叫成“作用域”有點不對,或者不妥。
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