6 行为委托

JS中的原型链机制的本质就是对象之间的关联关系。

面向委托的设计

我们需要把思路从类和继承的设计模式转换到委托行为的设计模式。

首先进行一些理论训练,然后在传授一些能应用在代码中的具体实例。

6.1.1 类理论

假设我们需要在软件中建模一些类似的任务("XYZ", "ABC"等)。
如果使用类,那设计方法可能是这样的:定义一个通用父(基)类,可将其命名为Task,在Task类中定义所有任务都有的行为。接着定义子类XYZ和ABC,它们都继承自Task并且会添加一些特殊的行为来处理对应的任务。

非常重要的是,类设计模式鼓励你在继承时使用方法重写(和多态),比如说在XYZ任务在重写Task中定义的一些通用方法,甚至在添加新行为时通过super调用这个方法的原始版本。你会发现许多行为可先“抽象”到父类然后在用子类进行特殊化(重写)。

6.1.2 委托理论

首先你会定义一个名为Task的对象,它会包含所有任务都可使用(写作使用读作委托)的具体行为。接着,对于每个任务(XYZ,ABC)你都会定义一个对象来存储对应的数据和行为。你会把特定的任务对象都关联到Task功能对象上,让它们在需要的时候可进行委托。

基本上你可想象成,执行任务“XYZ”需要两个兄弟对象(XYZ和Task)协作完成。但是我们并不需要把这些行为放在一起,通过类的复制,我们可把它们分别放在各自独立的对象中,需要时可允许XYZ对象委托给Task。

下面是推荐的代码形式:

Task = {
    setID () { this.id = ID; },
    outputID () { console.log( this.id ); }
};
// 让 XYZ 委托 Task
XYZ = Object.create( Task );

XYZ.prepareTask = function (ID, Label) {
    this.setID( ID );
    this.label = Label;
};

XYZ.outputTaskDetails = function() {
    this.outputID();
    console.log( thi.label );
};

// ABC = Object.create( Task );
// ABC ... = ...

在这段代码中,Task和XYZ并不是类(或函数),它们是对象。XYZ通过Object.create() 创建,它的[[Prototype]]委托了Task对象。

对象关联风格的代码还有一此不同之处。

  1. 在上面的代码中,id和label数据成员都是直接存储在XYZ上(而不是Task)。通常来说,在[[Prototype]]委托中最好把状态保存在委托者(XYZ, ABC)而不是委托目标(Task)上。
  2. 在委托行为中,我们会尽量避免在[[Prototype]]链的不同级别中使用相同的命名,否则就需要使用笨拙并且脆弱的语法来消除引用歧义。
    这个设计模式要求尽量少使用容易被重写的通用方法名,提倡使用更有描述性的方法名,尤其是要写清相应对象行为的类型。
  3. this.setID(id);XYZ中的方法首先会寻找XYZ自身是否有setID(),但是XYZ没有,因此会通过[[Prototype]]委托关联到Task继续寻找,这时就可找到setID()方法。此外,由于调用位置处了this的隐式绑定规则,因此虽然setID()方法在Task中,运行时this仍然会绑定到XYZ,这正是我们想要的。
    换句话说,我们可YXZ进行交互时可使用Task中的通用方法,因为YXZ委托了Task。

委托行为意味着某些对象(XYZ)在找不到属性或方法引用时会把这个请求委托给另一个对象(Task)。

这是一种极其强大的设计模式,和父类、子类、继承、多态等概念完全不同,在你脑海中应是通过任意方向的委托关联并排组织的。

1. 互相委托(禁止)

你无法在两个以上互相委托的对象之间创建循环委托。不然会出错。如果你引用了一个两边都不存在的属性或方法,会产生一个无限递归的循环。

2. 调试

现在已明白了“类”和“委托”两种模式的理论区别,接下来看看思维模型方面的区别。下面是典型的“原型”面向对象风格:

function Foo(who){
    this.me = who;
}
Foo.prototype.identify = function() {
    return "I am " + this.name;
};
function Bar(who){
    Foo.call(this, who);
}
Bar.prototype = Object.create( Foo.prototype );
Bar.prototype.speak = function() {
    alert("Hello, " + this.identify() + ".");
};
var b1 = new Bar( "b1" );
var b2 = new Bar( "b2" );

子类Bar继承了父类Foo,然后生成了b1和b2两个实例,b1委托了Bar.prototype,后者委托了Foo.prototype。这种风格很常见。

下面使用对象关联风格来编写功能完全相同的代码:

Foo = {
    init(who){
        this.me = who;
    },
    identify(){
        return "I am " + this.name;
    }
};
Bar = Object.create( Foo );
Bar.speak = function () {
    alert("Hello, " + this.identify() + ".");
};
var b1 = Object.create( Bar );
b1.init( "b1" );

var b2 = Object.create( Bar );
b2.init( "b2" );

b1.speak();
b2.speak();

我们仍然实现了三个对象之间的关联。
但是这段代码简洁了许多,我们只是把对象关联起来,并不需要那些即复杂又令人困惑的模仿类的行为(构造函数、原型以及new)。

6.2 类与对象

我们已经看到“类”和“行为委托”在理论和思维模型方面的区别,现在看看在真实场景中如何应用这些方法。

6.2.1 控件“类”

6.2.2 委托控件对象

var Widget = {
    init(width, height){
        this.width = width || 50;
        this.height = height || 50;
        this.$elem = null;
    },
    insert($where) {
        if(this.$elem){
            this.$elem.css({
                width: this.width + 'px',
                height: this.height + 'px'
            }).appendTo( $where );
        }
    }
};

var Button = Object.create( Widget );
Button.setup = function(width, height, label) {
    // 委托调用
    this.init( width, height );
    this.label = label || "Default";

    this.$elem = $("<button>").text( this.label );
};

Button.build = function ($where) {
    // 委托调用
    this.insert( $where );
    this.$elem.click( this.onClick.bind(this) );
};

Button.onClick = function(evt) {
    console.log("Button '" this.label + "' clicked!");
};

$( document ).ready( function () {
    var $body = $( document.body );
    var btn1 = Object.create( Button );
    btn1.setup( 125, 30, "Hello");

    var ben2 = Object.create( Button );
    btn2.setup( 150, 40, "World" );

    btn1.build( $body );
    btn2.build( $body );
});

widget只是一个对象,包含一组通用的函数,任何类现的控件都可委托,Button同样只是一个对象。

从设计模式的角度来说,我们并没有像类一样在两个对象中都定义相同的方法名render(),相反,我们定义了两个更具描述性的方法名(insert() 和 build())。同理,初始化方法分别叫做init() 和 setup()。

6.3 更简洁的设计

在来看最后一个例子,它展示了对象关联如何简化整体设计。
在这个场景中我们有两个控制器对象,一个用来操作网页中的登录表单,另一个用来与服务器进行验证。我们需要一个辅助函数来创建Ajax通信。这里使用Jquery。

var LoginController = {
    errors: [],
    getUser() {
        return document.getElementById( "login_username" ).value;
    },
    validateEntry(user, pw) {
        user = user || this.getUser();
        pw = pw || this.getPassword();

        if ( !(user && pw) ) {
            return this.failure( "Please enter a username & password!" );
        } else if (user.length < 5) {
            return this.failure( "Password must be 5+ characters!" );
        }
        // 如果执行到这里说明通过验证
        return true;
    },
    showDialog(title, msg) {
        // 给用户显示标题和消息
    },
    failure(err){
        this.errors.push( err );
        this.showDialog( "Error", "Login invalid: " + err );
    }
};

// 让 AuthController 委托 LoginController
var AuthController = Object.create( LoginController );

AuthController.errors = [];
AuthController.checkAuth = function() {
    var user = this.getUser();
    var pw = this.getPassword();

    if(this.validateEntry( user, pw )) {
        this.server( "/check-auth", {
            user: user,
            pw: pw
        } )
        .then( this.accepted.bind( this ) )
        .fail( this.rejected.bind( this ) );
    }
};

AuthController.server = function(url, data) {
    return $.ajax({
        url: url,
        data: data
    });
};

AuthController.accepted = function() {
    this.showDialog( "Success", "Authenticated!" );
};
AuthController.rejected = function(err) {
    this.failure( "Auth Failed: " + err );
}

在行为委托模式中,AuthController 和 LoginController 只是对象,它们之间是兄弟关系,而非父类和子类的关系。

6.4 ES6更好的语法

// 使用更好的对象字面形式语法和简洁方法
var AuthController = {
    errors: [],
    checkAuth() {
        //...
    },
    server(url, data){
        //...
    }
    //...
}
// 现在把 AuthController 关联到 LoginController
Object.setPropertyOf( AuthController, LoginController );
反词法

简洁方法有一个非常小但是非常重要的缺点:

var Foo = {
    bar(){ /*...*/ },
    baz: function baz() { /*...*/ } 
}
// 去掉语法糖之后的代码如下
var Foo = {
    bar: function() { /*...*/ },
    baz: function baz() { /*...*/ }
}

简洁写法即是匿名函数,所以也不具备可自我引用的词法标识符。

6.5 内省

var Foo = { /*..*/ };

var Bar = Object.create( Foo );
Bar...

var b1 = Object.create( Bar );

使用对象关联时,所有的对象都是通过[[Prototype]]委托互相关联,下面是内省方法

// 让Foo和Bar互相关联
Foo.isPrototypeOf( Bar );  // true
Object.getPrototypeOf( Bar ) === foo;  // ture

// 让b1 关联到Foo 和 Bar
Foo.isPrototypeOf( b1 ); // true
Bar.isPrototypeOf( b1 ); // true
Object.getPrototypeOf( b1 ) === Bar;  //true

我们没有使用 instanceof ,因为它会产生一些和类有关的误解。现在我们想的问题是“你是我的原型吗?”我们并不需要使用间接的形式,比如Foo.prototype或者繁琐的Foo.prototype.isPrototypeOf()。

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