javascript设计模式--封装和信息隐藏（上）

　　今天博文关注的是javascript中的封装，文章内容来自《pro javascript design patterns》（有兴趣的朋友可以直接去下）和自己对这一问题的理解。

　　本文分上下两部分，上部讲基本模式（basic patterns）：完全暴露法，下划线标记法和使用闭包；下部讲高级模式（Advanced Patterns），如何实现静态方法和属性，常量还有其他一些知识点。

　　封装是面向对象语言很基本也是很有用的特性，虽然javascript也可以称的上是面向对象语言，但他对封装的支持并不是很好，不像其他语言，只要使用private、protected就可以实现。但这并不是说就没有办法了，下面我就介绍下如何在javascript中实现封装。

　　一、基本模式（basic patterns），主要包括三种方式：完全暴露法，下划线标记法和使用闭包。（闭包是个很重要，也是很难的概念，有兴趣的朋友可以去网上找资料，我博客里也转载了别人的文章）。

　　这里我们以book类作为例子，需要创建和初始化book类。

// Book(isbn, title, author)
var theHobbit = new Book('0-395-07122-4', 'The Hobbit', 'J. R. R. Tolkien');
theHobbit.display(); // Outputs the data by creating and populating an HTML element.

　　1.完全暴露法：

　　创建book类可以用最传统的构造函数方式，

var Book = function(isbn, title, author) {
　　if(!this.checkIsbn(isbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.');
　　this.isbn = isbn;

　　//代码中 || 的作用是 如果title无值，则会把'No title specified'赋给 this.title。这种方式很好用，大家可以在自己的代码中使用。
　　this.title = title || 'No title specified';
　　this.author = author || 'No author specified';
}


Book.prototype = {
　　//验证isbn函数
　　checkIsbn: function(isbn) {
　　　　...
　　},
　　//获取isbn
　　getIsbn: function() {
　　　　return this.isbn;
　　},
　　//设置isbn
　　setIsbn: function(isbn) {
　　　　if(!this.checkIsbn(isbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.');
　　　　　　this.isbn = isbn;
　　},
　　//获取title
　　getTitle: function() {
　　　　return this.title;
　　},
　　//设置title
　　setTitle: function(title) {
　　　　this.title = title || 'No title specified';
　　},
　　//获取作者
　　getAuthor: function() {
　　　　return this.author;
　　},
　　//设置作者
　　setAuthor: function(author) {
　　　　this.author = author || 'No author specified';
　　},
　　//显示函数
　　display: function() {
　　　　...
　　}
};

　　代码有点多，我在这里简单讲解下。javascript中创建类和c#，java有点不同，c#，java会把所有方法和属性包在一个类文件里面，比如说

public class book()
{
    private string isbn;
    public string ISBN
    {
        set
        {
　　　　　　this.isbn=value;
　　　　 }
　　　　 get
　　　　 {
　　　　　　return this.isbn;
　　　　 }    
　　}
    ...

    private bool CheckIsbn(string isdn)
    {
        ......
    }
    ......
    public void Display()
    {
        ......
    }
}

　　javascript也可以用这种方式，但是推荐使用我上面使用的把属性定义到类定义函数（或者叫构造函数），方法定义到prototype对象中，这种做法性能要好些，至于原因大家可以去google。
　　上面的js代码想实现的功能是，定义一个book类，类里面包括三个私有变量（或者叫属性）isbn，title，author，一个私有方法checkIsbn，几个公有方法getIsdn，setIsdn，...display。想法是好的，但是现实是残酷的，其实那些私有属性或者方法根本一点都不私有。比如说，theHobbit.isbn = '978-0261103283';你可以用这种方式为isbn赋值，不会报错而且绝对成功。原因就是javascript没有private方式去实现对特定对象的私有化。此外这种实现方式在使用时也会造成困惑，到底类的创建者想暴露哪些属性和方法呢？下面介绍第一种改进办法，下划线标记法。

　　2.下划线标记法：

var Book = function(isbn, title, author) {
　　// Constructor code.
　　this.setIsbn(isbn);
　　this.setTitle(title);
　　this.setAuthor(author);
}
 Book.prototype = { 　　
　　//验证isbn函数 　　
　　_checkIsbn: function(isbn) { 
　　　　...
　　}, 　　
　　//获取isbn 　　
　　getIsbn: function() { 　　　　
　　　　return this._isbn; 　　
　　}, 　　
　　//设置isbn 　　
　　setIsbn: function(isbn) { 　　　　
　　　　if(!this._checkIsbn(isbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.'); 　　　　　　
　　　　this._isbn = isbn; 　　
　　}, 　　
　　...　　
　　//显示函数 　　
　　display: function() { 　　　　
　　... 　　
　　} 
};

　　其实就是在所有想实现私有的属性或者方法前面加了下划线_，没别的操作。这种方法并没有实现真正的私有化，theHobbit._isbn = '978-0261103283';这样操作照样成功，这种方式最大的意义在于告诉类的使用者，作者本意上想暴露哪些对象，不想暴露哪些。但是使用者是否按照作者的想法去做，作者是控制不了的。

　　那有没有办法实现真正的私有化呢，答案是有的，就是利用闭包。

　　3.使用闭包：

　　javascript之所以能实现真正的封装，是和他特有的函数作用域，函数支持内部函数，还有闭包分不开的。大家可以去网上搜集相关知识加深理解。

　　下面首先说的就是函数作用域，在javascript中如果在一个函数内部定义了一个变量，那么函数外部是没有办法访问的。其实在javascript中实现私有属性或者方法就是利用了它这一特殊属性。例子：

function foo() {
　　var a = 10;
　　function bar() {
　　　　a *= 2;
　　}
　　bar();
　　return a;
}

　　在上面的例子中函数foo在内部定义了变量a和方法bar，在foo外部是无法访问到a和bar的，但是因为a和bar都定义在foo内部，但bar是可以访问到a的。那么有没有办法能在foo外部访问到bar呢，答案是有的，就是使用闭包。

function foo() {
　　var a = 10;
　　function bar() {
　　　　a *= 2;
　　　　return a;
　　}
　　return bar;
}

var baz = foo(); // baz is now a reference to function bar.
baz(); // returns 20.
baz(); // returns 40.
baz(); // returns 80.
var blat = foo(); // blat is another reference to bar.
blat(); // returns 20, because a new copy of a is being used.

　　这就是在前面提到的javascript函数支持内部函数。内部函数bar可以访问私有变量a，函数foo又把内部函数bar抛出给baz，baz就可以访问到内部变量a了，这就实现了闭包。大家一看也就明白了，这样其实就实现了私有变量和方法。回到我们前面的book例子，实现如下：

var Book = function(newIsbn, newTitle, newAuthor) { 
　　// implements Publication
　　// Private attributes.
　　var isbn, title, author;
　　// Private method.
　　function checkIsbn(isbn) {
　　　　...
　　}
　　// Privileged methods.
　　this.getIsbn = function() {
　　　　return isbn;
　　};
　　this.setIsbn = function(newIsbn) {
　　　　if(!checkIsbn(newIsbn)) throw new Error('Book: Invalid ISBN.');
　　　　isbn = newIsbn;
　　};
　　this.getTitle = function() {
　　　　return title;
　　};

　　this.setTitle = function(newTitle) {
　　　　title = newTitle || 'No title specified';
　　};
　　this.getAuthor = function() {
　　　　return author;
　　};
　　this.setAuthor = function(newAuthor) {
　　　　author = newAuthor || 'No author specified';
　　};
　　// Constructor code.
　　this.setIsbn(newIsbn);
　　this.setTitle(newTitle);
　　this.setAuthor(newAuthor);
};
// Public, non-privileged methods.
Book.prototype = {
　　display: function() {
　　　　...
　　}
};

　　上述代码就实现了 isbn, title, author和checkIsbn的私有化，外部是决定不能直接访问到的。如需访问 isbn, title, author只能通过对象级的方法getTitle，setTitle...。比如要给isbn赋值，只能用theHobbit.setIsbn = '978-0261103283';，如果你还用theHobbit._isbn = '978-0261103283';，对不起要报错了。

　　好了，今天的内容就讲到这里了，希望对大家有帮助。