# 簡介
Module模式是JavaScript編程中一個非常通用的模式,一般情況下,大家都知道基本用法,本文嘗試著給大家更多該模式的高級使用方式。
首先我們來看看Module模式的基本特征:
1. 模塊化,可重用
2. 封裝了變量和function,和全局的namaspace不接觸,松耦合
3. 只暴露可用public的方法,其它私有方法全部隱藏
關于Module模式,最早是由YUI的成員Eric Miraglia在4年前提出了這個概念,我們將從一個簡單的例子來解釋一下基本的用法(如果你已經非常熟悉了,請忽略這一節)。
# 基本用法
先看一下最簡單的一個實現,代碼如下:
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var Calculator = function (eq) {
//這里可以聲明私有成員
var eqCtl = document.getElementById(eq);
return {
// 暴露公開的成員
add: function (x, y) {
var val = x + y;
eqCtl.innerHTML = val;
}
};
};
~~~
我們可以通過如下的方式來調用:
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var calculator = new Calculator('eq');
calculator.add(2, 2);
~~~
大家可能看到了,每次用的時候都要new一下,也就是說每個實例在內存里都是一份copy,如果你不需要傳參數或者沒有一些特殊苛刻的要求的話,我們可以在最后一個}后面加上一個括號,來達到自執行的目的,這樣該實例在內存中只會存在一份copy,不過在展示他的優點之前,我們還是先來看看這個模式的基本使用方法吧。
## **匿名閉包**
匿名閉包是讓一切成為可能的基礎,而這也是JavaScript最好的特性,我們來創建一個最簡單的閉包函數,函數內部的代碼一直存在于閉包內,在整個運行周期內,該閉包都保證了內部的代碼處于私有狀態。
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(function () {
// ... 所有的變量和function都在這里聲明,并且作用域也只能在這個匿名閉包里
// ...但是這里的代碼依然可以訪問外部全局的對象
}());
~~~
注意,匿名函數后面的括號,這是JavaScript語言所要求的,因為如果你不聲明的話,JavaScript解釋器默認是聲明一個function函數,有括號,就是創建一個函數表達式,也就是自執行,用的時候不用和上面那樣在new了,當然你也可以這樣來聲明:
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(function () {/* 內部代碼 */})();
~~~
不過我們推薦使用第一種方式,關于函數自執行,我后面會有專門一篇文章進行詳解,這里就不多說了。
## **引用全局變量**
JavaScript有一個特性叫做隱式全局變量,不管一個變量有沒有用過,JavaScript解釋器反向遍歷作用域鏈來查找整個變量的var聲明,如果沒有找到var,解釋器則假定該變量是全局變量,如果該變量用于了賦值操作的話,之前如果不存在的話,解釋器則會自動創建它,這就是說在匿名閉包里使用或創建全局變量非常容易,不過比較困難的是,代碼比較難管理,尤其是閱讀代碼的人看著很多區分哪些變量是全局的,哪些是局部的。
不過,好在在匿名函數里我們可以提供一個比較簡單的替代方案,我們可以將全局變量當成一個參數傳入到匿名函數然后使用,相比隱式全局變量,它又清晰又快,我們來看一個例子:
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(function ($, YAHOO) {
// 這里,我們的代碼就可以使用全局的jQuery對象了,YAHOO也是一樣
} (jQuery, YAHOO));
~~~
現在很多類庫里都有這種使用方式,比如jQuery源碼。
不過,有時候可能不僅僅要使用全局變量,而是也想聲明全局變量,如何做呢?我們可以通過匿名函數的返回值來返回這個全局變量,這也就是一個基本的Module模式,來看一個完整的代碼:
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var blogModule = (function () {
var my = {}, privateName = "博客園";
function privateAddTopic(data) {
// 這里是內部處理代碼
}
my.Name = privateName;
my.AddTopic = function (data) {
privateAddTopic(data);
};
return my;
} ());
~~~
上面的代碼聲明了一個全局變量blogModule,并且帶有2個可訪問的屬性:blogModule.AddTopic和blogModule.Name,除此之外,其它代碼都在匿名函數的閉包里保持著私有狀態。同時根據上面傳入全局變量的例子,我們也可以很方便地傳入其它的全局變量。
# 高級用法
上面的內容對大多數用戶已經很足夠了,但我們還可以基于此模式延伸出更強大,易于擴展的結構,讓我們一個一個來看。
## **擴展**
Module模式的一個限制就是所有的代碼都要寫在一個文件,但是在一些大型項目里,將一個功能分離成多個文件是非常重要的,因為可以多人合作易于開發。再回頭看看上面的全局參數導入例子,我們能否把blogModule自身傳進去呢?答案是肯定的,我們先將blogModule傳進去,添加一個函數屬性,然后再返回就達到了我們所說的目的,上代碼:
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var blogModule = (function (my) {
my.AddPhoto = function () {
//添加內部代碼
};
return my;
} (blogModule));
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這段代碼,看起來是不是有C#里擴展方法的感覺?有點類似,但本質不一樣哦。同時盡管var不是必須的,但為了確保一致,我們再次使用了它,代碼執行以后,blogModule下的AddPhoto就可以使用了,同時匿名函數內部的代碼也依然保證了私密性和內部狀態。
## **松耦合擴展**
上面的代碼盡管可以執行,但是必須先聲明blogModule,然后再執行上面的擴展代碼,也就是說步驟不能亂,怎么解決這個問題呢?我們來回想一下,我們平時聲明變量的都是都是這樣的:
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var cnblogs = cnblogs || {} ;
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這是確保cnblogs對象,在存在的時候直接用,不存在的時候直接賦值為{},我們來看看如何利用這個特性來實現Module模式的任意加載順序:
~~~
var blogModule = (function (my) {
// 添加一些功能
return my;
} (blogModule || {}));
~~~
通過這樣的代碼,每個單獨分離的文件都保證這個結構,那么我們就可以實現任意順序的加載,所以,這個時候的var就是必須要聲明的,因為不聲明,其它文件讀取不到哦。
## **緊耦合擴展**
雖然松耦合擴展很牛叉了,但是可能也會存在一些限制,比如你沒辦法重寫你的一些屬性或者函數,也不能在初始化的時候就是用Module的屬性。緊耦合擴展限制了加載順序,但是提供了我們重載的機會,看如下例子:
~~~
var blogModule = (function (my) {
var oldAddPhotoMethod = my.AddPhoto;
my.AddPhoto = function () {
// 重載方法,依然可通過oldAddPhotoMethod調用舊的方法
};
return my;
} (blogModule));
~~~
通過這種方式,我們達到了重載的目的,當然如果你想在繼續在內部使用原有的屬性,你可以調用oldAddPhotoMethod來用。
## **克隆與繼承**
~~~
var blogModule = (function (old) {
var my = {},
key;
for (key in old) {
if (old.hasOwnProperty(key)) {
my[key] = old[key];
}
}
var oldAddPhotoMethod = old.AddPhoto;
my.AddPhoto = function () {
// 克隆以后,進行了重寫,當然也可以繼續調用oldAddPhotoMethod
};
return my;
} (blogModule));
~~~
這種方式靈活是靈活,但是也需要花費靈活的代價,其實該對象的屬性對象或function根本沒有被復制,只是對同一個對象多了一種引用而已,所以如果老對象去改變它,那克隆以后的對象所擁有的屬性或function函數也會被改變,解決這個問題,我們就得是用遞歸,但遞歸對function函數的賦值也不好用,所以我們在遞歸的時候eval相應的function。不管怎么樣,我還是把這一個方式放在這個帖子里了,大家使用的時候注意一下就行了。
## **跨文件共享私有對象**
通過上面的例子,我們知道,如果一個module分割到多個文件的話,每個文件需要保證一樣的結構,也就是說每個文件匿名函數里的私有對象都不能交叉訪問,那如果我們非要使用,那怎么辦呢? 我們先看一段代碼:
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var blogModule = (function (my) {
var _private = my._private = my._private || {},
_seal = my._seal = my._seal || function () {
delete my._private;
delete my._seal;
delete my._unseal;
},
_unseal = my._unseal = my._unseal || function () {
my._private = _private;
my._seal = _seal;
my._unseal = _unseal;
};
return my;
} (blogModule || {}));
~~~
任何文件都可以對他們的局部變量_private設屬性,并且設置對其他的文件也立即生效。一旦這個模塊加載結束,應用會調用 blogModule._seal()"上鎖",這會阻止外部接入內部的_private。如果這個模塊需要再次增生,應用的生命周期內,任何文件都可以調用_unseal() ”開鎖”,然后再加載新文件。加載后再次調用 _seal()”上鎖”。
## **子模塊**
最后一個也是最簡單的使用方式,那就是創建子模塊
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blogModule.CommentSubModule = (function () {
var my = {};
// ...
return my;
} ());
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盡管非常簡單,我還是把它放進來了,因為我想說明的是子模塊也具有一般模塊所有的高級使用方式,也就是說你可以對任意子模塊再次使用上面的一些應用方法。
# 總結
上面的大部分方式都可以互相組合使用的,一般來說如果要設計系統,可能會用到松耦合擴展,私有狀態和子模塊這樣的方式。另外,我這里沒有提到性能問題,但我認為Module模式效率高,代碼少,加載速度快。使用松耦合擴展允許并行加載,這更可以提升下載速度。不過初始化時間可能要慢一些,但是為了使用好的模式,這是值得的。
參考文章:
http://yuiblog.com/blog/2007/06/12/module-pattern/
http://www.adequatelygood.com/2010/3/JavaScript-Module-Pattern-In-Depth
- (1)編寫高質量JavaScript代碼的基本要點
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- (26)設計模式之構造函數模式
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- (43)設計模式之狀態模式
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- (46)代碼復用模式(推薦篇)
- (47)對象創建模式(上篇)
- (48)對象創建模式(下篇)
- (49)Function模式(上篇)
- (50)Function模式(下篇)
- (結局篇)