JavaScript Design Pattern - 3. Encapsulation vs Information Hiding

封装和信息隐藏是面向对象编程语言中的两个重要的概念，我们可以认为两者是同一事物的不同表述，信息隐藏是目的，而封装则是手段。

我们知道，在c++/Java中，有访问修饰符public， protected和private，来对变量或者方法的访问域进行设置，而在JavaScript中，并没有类似的修饰符。因此，我们必须通过模拟的方法来达到这一目的。

在讨论如何模拟private之前，有几个JavaScript的重要概念需要先了解一下： Scope, Nested Functions, Closures

我们先来看一段代码：

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

这段代码里面用到了内部函数的概念，在function foo里面包含了一个bar方法。同时，我们可以看到， a这个变量是在foo方法里面定义的，却可以被bar方法访问，此所谓closure。

如果我们换一种方式调用bar的话：

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.

我们可以在a的scope以外通过baz方法访问到a，同时又保证了a的封装性，这个就是我们用来模拟面向对象封装的手段。

通过这个例子，我想到一个问题，对于面向对象语言如c++或是java，对象的构造函数都是没有返回值的，而在javascript中，我们没有办法限制构造函数是否返回值，那么当我们用一个有返回值的构造函数时，会出现什么样的情况呢？

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

return bar;
}
foo.hello = "hello foo";

var baz = new foo();
alert(baz.hello);

打印出来的结果是Hello bar，也就是说，我们事实上创建了一个bar的对象，所以new创建的对象不是构造函数，而是构造函数返回的值。

那么如果构造函数返回的是一个基本类型呢？

function foo() {
var a = 10;

return a;
}
foo.hello = "hello foo";

var baz = new foo();
alert(baz.hello);
alert(baz);

调试结果显示，baz是个空的没有属性的对象，a的值貌似已经丢失。。。

回到我们之前的问题上来， 利用closure，我们便可以创建出具有封装性的类来：

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() {
...
}
};

最终，利用匿名方法，我们还可以创建静态变量以及静态方法：

var Book = (function() {
// Private static attributes.
var numOfBooks = 0;
// Private static method.
function checkIsbn(isbn) {
...
}
// Return the constructor.
return function(newIsbn, newTitle, newAuthor) { // implements Publication
// Private attributes.
var isbn, title, author;
// 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.
numOfBooks++; // Keep track of how many Books have been instantiated
// with the private static attribute.
if(numOfBooks > 50) throw new Error('Book: Only 50 instances of Book can be '
+ 'created.');
this.setIsbn(newIsbn);
this.setTitle(newTitle);
this.setAuthor(newAuthor);
}
})();
// Public static method.
Book.convertToTitleCase = function(inputString) {
...
};
// Public, non-privileged methods.
Book.prototype = {
display: function() {
...
}
};