深入理解JavaScript學習筆記(3)_全面解析Module模式

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

基本用法

先看一下最簡單的一個實現，代碼如下：

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;}};
};

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我們可以通過如下的方式來調用：

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。

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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。

(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：

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：

(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：

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。

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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：

var blogModule = (function (my) {my.AddPhoto = function () {//添加內部代碼  
    };return my;
} (blogModule)); 

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：

var cnblogs = cnblogs || {} ;

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：

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

blogModule.CommentSubModule = (function () {var my = {};// ...return my;
} ());

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。