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JavaScript 组件化

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,但是在一代代大牛的前仆后继的努力下,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。

JavaScript 组件化

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:

<!DOCTYPE html> <html> <head>   <meta charset="utf-8">   <title>test</title>   <script src="http://code.jquery.com/jquery-1.9.1.min.js"></script>   <script>     $(function() {  var input = $('#J_input');  //用来获取字数  function getNum(){    return input.val().length;  }  //渲染元素  function render(){    var num = getNum();    //没有字数的容器就新建一个    if ($('#J_input_count').length == 0) {      input.after('<span id="J_input_count"></span>');    };    $('#J_input_count').html(num+'个字');  }  //监听事件  input.on('keyup',function(){    render();  });  //初始化,第一次渲染  render();     })   </script> </head> <body> <input type="text" id="J_input"/> </body> </html> 

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('<span id="J_input_count"></span>');     };      $('#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('<span id="J_input_count"></span>');     };      $('#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 = arguments.slice() || []  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 })() 

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('<span id="J_input_count"></span>');     };      $('#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。其他组件编写时都集成它。

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('<span id="J_input_count"></span>');     };      $('#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。

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:

var TextCount = RichBase.extend({   //事件直接在这里注册,会代理到parentNode节点,parentNode节点在下面指定   EVENTS:{     //选择器字符串,支持所有jQuery风格的选择器     'input':{       //注册keyup事件       keyup:function(self,e){         //单向绑定,修改数据直接更新对应模板         self.setChuckdata('count',self._getNum())        }     }   },   //指定当前组件的模板   template:'<span id="J_input_count"><%= count %>个字</span>',   //私有方法   _getNum:function(){     return this.get('input').val().length || 0   },   //覆盖实现setUp方法,所有逻辑写在这里。最后可以使用render来决定需不需要渲染模板   //模板渲染后会append到parentNode节点下面,如果未指定,会append到document.body   setUp:function(){     var self = this;      var input = this.get('parentNode').find('#J_input')     self.set('input',input)      var num = this._getNum()     //赋值数据,渲染模板,选用。有的组件没有对应的模板就可以不调用这步。     self.render({       count:num     })    } })  $(function() {   //传入parentNode节点,组件会挂载到这个节点上。所有事件都会代理到这个上面。   new TextCount({     parentNode:$("#J_test_container")   }); })  /**对应的html,做了些修改,主要为了加上parentNode,这边就是J_test_container  <div id="J_test_container">   <input type="text" id="J_input"/> </div>  */

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(/[/r/t/n]/g, " ")    .split("<%").join("/t")    .replace(/((^|%>)[^/t]*)'/g, "$1/r")    .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。

正文到此结束
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