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來(lái)源：懂視網(wǎng) 責(zé)編：小采 時(shí)間：2020-11-27 20:45:58

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javascript面向?qū)ο笕吕砭氈當(dāng)?shù)據(jù)的封裝_js面向?qū)ο?今天主要討論如何在 JavaScript 腳本中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝（encapsulation）。數(shù)據(jù)封裝說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是把不希望調(diào)用者看見(jiàn)的內(nèi)容隱藏起來(lái)。它是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的三要素之首，其它兩個(gè)是繼承和多態(tài)，關(guān)于它們的內(nèi)容在后面再討論。 關(guān)于數(shù)據(jù)封裝的實(shí)現(xiàn)，在 C++

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導(dǎo)讀javascript面向?qū)ο笕吕砭氈當(dāng)?shù)據(jù)的封裝_js面向?qū)ο?今天主要討論如何在 JavaScript 腳本中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝（encapsulation）。數(shù)據(jù)封裝說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是把不希望調(diào)用者看見(jiàn)的內(nèi)容隱藏起來(lái)。它是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的三要素之首，其它兩個(gè)是繼承和多態(tài)，關(guān)于它們的內(nèi)容在后面再討論。 關(guān)于數(shù)據(jù)封裝的實(shí)現(xiàn)，在 C++

今天主要討論如何在 JavaScript 腳本中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝（encapsulation）。
數(shù)據(jù)封裝說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是把不希望調(diào)用者看見(jiàn)的內(nèi)容隱藏起來(lái)。它是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的三要素之首，其它兩個(gè)是繼承和多態(tài)，關(guān)于它們的內(nèi)容在后面再討論。
關(guān)于數(shù)據(jù)封裝的實(shí)現(xiàn)，在 C++、Java、C# 等語(yǔ)言中是通過(guò) public、private、static 等關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)的。在 JavaScript 則采用了另外一種截然不同的形式。在討論如何具體實(shí)現(xiàn)某種方式的數(shù)據(jù)封裝前，我們先說(shuō)幾個(gè)簡(jiǎn)單的，大家所熟知卻又容易忽略的 JavaScript 的概念。
1 幾個(gè)基本概念
1.1 變量定義
在 JavaScript 語(yǔ)言中，是通過(guò) var 關(guān)鍵字來(lái)定義變量的。
但是如果我們直接給一個(gè)沒(méi)有使用 var 定義的變量賦值，那么這個(gè)變量就會(huì)成為全局變量。
一般情況下，我們應(yīng)該避免使用沒(méi)有用 var 定義的變量，主要原因是它會(huì)影響程序的執(zhí)行效率，因?yàn)榇嫒∪肿兞克俣缺染植孔兞恳枚唷?
但是這種用法可以保證我們的變量一定是全局變量。
另外，為了保證速度，我們?cè)谑褂萌肿兞繒r(shí)，可以通過(guò) var 定義一個(gè)局部變量，然后將全局變量賦予之，由此可以得到一個(gè)全局變量的局部引用。
1.2 變量類(lèi)型
沒(méi)有定義的變量，類(lèi)型為 undefined。
變量的值可以是函數(shù)。
函數(shù)在 JavaScript 中可以充當(dāng)類(lèi)的角色。
1.3 變量作用域
變量作用域是指變量生存周期的有效范圍。
單純用 { } 創(chuàng)建的塊不能創(chuàng)建作用域。
with 將它包含的對(duì)象作用域添加到當(dāng)前作用域鏈中，但 with 不創(chuàng)建新的作用域。with 塊結(jié)束后，會(huì)將對(duì)象作用域從當(dāng)前作用域鏈中刪除。
try-catch 中，catch 的錯(cuò)誤對(duì)象只在 catch 塊中有效，但 catch 塊中定義的變量屬于當(dāng)前作用域。
其它如 if、for、for-in、while、do-while、switch 等控制語(yǔ)句創(chuàng)建的塊不能創(chuàng)建作用域。
用 function 創(chuàng)建的函數(shù)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的作用域添加到當(dāng)前作用域中。
2 封裝
下面我們就來(lái)討論具體的封裝。首先說(shuō)一下大家最熟悉的幾種封裝：私有實(shí)例成員、公有實(shí)例成員和公有靜態(tài)成員。最后會(huì)討論一下大家所不熟悉的私有靜態(tài)成員和靜態(tài)類(lèi)的封裝辦法。因?yàn)橄旅嬉懻摰氖敲嫦驅(qū)ο缶幊蹋挟?dāng)函數(shù)作為類(lèi)來(lái)定義和使用時(shí)，我們暫且將其成為類(lèi)。
2.1 私有實(shí)例成員
私有實(shí)例成員在 JavaScript 中實(shí)際上可以用函數(shù)內(nèi)的局部變量來(lái)實(shí)現(xiàn)，它相當(dāng)于類(lèi)的私有實(shí)例成員。例如：
代碼如下:
class1 = function() {
// private fields
var m_first = 1;
var m_second = 2;
// private methods
function method1() {
alert(m_first);
}
var method2 = function() {
alert(m_second);
}
// constructor
{
method1();
method2();
}
}
var o = new class1();
// error
alert(o.m_first);
o.method1();

這里 m_first 和 m_second 是 class1 的兩個(gè)私有實(shí)例字段，method1 和 method2 是兩個(gè)私有實(shí)例方法。他們只能在該類(lèi)的對(duì)象內(nèi)部被使用，在對(duì)象外無(wú)法使用。
這里大家會(huì)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建私有方法有兩種方式，一種是直接在類(lèi)中定義方法，另一種是先定義一個(gè)局部變量（私有實(shí)例字段），然后定義一個(gè)匿名方法賦值給它。
直接在類(lèi)中定義方法，則該方法的作用域就是這個(gè)類(lèi)，因此這個(gè)方法在此類(lèi)外不能夠被訪問(wèn)，而它又可以存取類(lèi)中所有的私有實(shí)例字段，這就保證了這是個(gè)私有實(shí)例方法。
第二種創(chuàng)建私有實(shí)例方法的方式跟第一種方式的效果是一樣的，但是第二種方式更靈活一些。
你應(yīng)該還會(huì)注意到，class1 中把構(gòu)造器代碼用 { } 括起來(lái)了，這樣做雖然沒(méi)有必要，但是代碼看上去更加清晰。
關(guān)于這段構(gòu)造器代碼，還有兩點(diǎn)需要說(shuō)明的地方：
1、構(gòu)造器代碼必須放在整個(gè)類(lèi)定義的最后，這樣做是為了保證在它當(dāng)中被調(diào)用的方法都已經(jīng)被定義了。因?yàn)?JavaScript 是解釋型語(yǔ)言，所以，它會(huì)按照從上到下的順序執(zhí)行，因此，如果構(gòu)造器代碼放在其它方法定義的前面，則執(zhí)行到調(diào)用語(yǔ)句時(shí)找不到要調(diào)用的方法，就會(huì)出錯(cuò)。
2、我們已經(jīng)知道 { } 創(chuàng)建的塊不會(huì)改變作用域，因此如果在這樣的構(gòu)造器代碼中創(chuàng)建局部變量，實(shí)際上是在整個(gè)類(lèi)中創(chuàng)建私有實(shí)例成員，所以，如果需要用到局部變量，應(yīng)當(dāng)定義一個(gè)私有實(shí)例方法，例如可以命名為 constructor()，在 constructor() 這個(gè)私有實(shí)例方法中定義局部變量和原來(lái) { } 構(gòu)造器中要執(zhí)行的代碼，然后在類(lèi)的最后直接調(diào)用它就可以了。所以更好的寫(xiě)法是這樣的：
代碼如下:
class1 = function() {
// private fields
var m_first = 1;
var m_second = 2;
// private methods
function constructor() {
method1();
method2();
}
function method1() {
alert(m_first);
}
var method2 = function() {
alert(m_second);
}
constructor();
}
var o = new class1();
// error
alert(o.m_first);
o.method1();

最后，你可能還會(huì)發(fā)現(xiàn) class1 的定義我們沒(méi)有用 var，這樣做我們就可以保證它是個(gè)全局的類(lèi)了。
2.2 公有實(shí)例成員
公有實(shí)例成員可以通過(guò)兩種方式來(lái)創(chuàng)建，我們先來(lái)看下面這個(gè)例子：
代碼如下:
class2 = function() {
// private fields
var m_first = 1;
var m_second = 2;
// private methods
function method1() {
alert(m_first);
}
var method2 = function() {
alert(m_second);
}
// public fields
this.first = "first";
this.second = ['s','e','c','o','n','d'];

// public methods
this.method1 = method2;

this.method2 = function() {
alert(this.second);
}
// constructor
{
method1();
method2();
}
}
// public method
class1.prototype.method3 = function() {
alert(this.first);
}

var o = new class2();

o.method1();
o.method2();
o.method3();
alert(o.first);

我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)例子是在 class1 的例子上做了一些補(bǔ)充。給它添加了公有實(shí)例字段和公有實(shí)例方法，我們把它們通稱(chēng)為公有實(shí)例成員。
我們應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)建公有實(shí)例成員其實(shí)很簡(jiǎn)單，一種方式是通過(guò)在類(lèi)中給 this.memberName 來(lái)賦值，如果值是函數(shù)之外的類(lèi)型，那就是個(gè)公有實(shí)例字段，如果值是函數(shù)類(lèi)型，那就是公有實(shí)例方法。另外一種方式則是通過(guò)給 className.prototype.memberName 賦值，可賦值的類(lèi)型跟 this.memberName 是相同的。
到底是通過(guò) this 方式定義好呢，還是通過(guò) prototype 方式定義好呢？
其實(shí)它們各有各的用途，它們之間不是誰(shuí)比誰(shuí)更好的關(guān)系。在某些情況下，我們只能用其中特定的一種方式來(lái)定義公有實(shí)例成員，而不能夠使用另一種方式。原因在于它們實(shí)際上是有區(qū)別的：
1、prototype 方式只應(yīng)該在類(lèi)外定義。this 方式只能在類(lèi)中定義。
2、prototype 方式如果在類(lèi)中定義時(shí)，則存取私有實(shí)例成員時(shí)，總是存取最后一個(gè)對(duì)象實(shí)例中的私有實(shí)例成員。
3、prototype 方式定義的公有實(shí)例成員是創(chuàng)建在類(lèi)的原型之上的成員。this 方式定義的公有實(shí)例成員，是直接創(chuàng)建在類(lèi)的實(shí)例對(duì)象上的成員。
基于前兩點(diǎn)區(qū)別，我們可以得到這樣的結(jié)論：如果要在公有實(shí)例方法中存取私有實(shí)例成員，那么必須用 this 方式定義。
關(guān)于第三點(diǎn)區(qū)別，我們后面在討論繼承時(shí)再對(duì)它進(jìn)行更深入的剖析。這里只要知道有這個(gè)區(qū)別就可以了。
我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)，公有實(shí)例成員和私有實(shí)例成員名字是可以相同的，這樣不會(huì)有沖突嗎？
當(dāng)然不會(huì)。原因在于它們的存取方式不同，公有實(shí)例成員在類(lèi)中存取時(shí)，必須要用 this. 前綴來(lái)引用。而私有實(shí)例成員在類(lèi)中存取時(shí)，不使用也不能夠使用 this. 前綴來(lái)存取。而在類(lèi)外存取時(shí)，只有公有成員是可以通過(guò)類(lèi)的實(shí)例對(duì)象存取的，私有成員無(wú)法存取。
2.3 公有靜態(tài)成員
公有靜態(tài)成員的定義很簡(jiǎn)單，例如：
代碼如下:
class3 = function() {
// private fields
var m_first = 1;
var m_second = 2;
// private methods
function method1() {
alert(m_first);
}
var method2 = function() {
alert(m_second);
}
// constructor
{
method1();
method2();
}
}

// public static field
class3.field1 = 1;

// public static method
class3.method1 = function() {
alert(class3.field1);
}

class3.method1();

這個(gè)例子的 class3 跟 class1 很像。不同的是 class3 的外面，我們又給 class3 定義了一個(gè)靜態(tài)字段和靜態(tài)方法。
定義的方式就是給 className.memberName 直接賦值。
這里定義的靜態(tài)字段和靜態(tài)方法都是可以被直接通過(guò)類(lèi)名引用來(lái)存取的，而不需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象。因此它們是公有靜態(tài)成員。
不過(guò)有點(diǎn)要記住，一定不要將公有靜態(tài)成員定義在它所在的類(lèi)的內(nèi)部，否則你會(huì)得到非你所期望的結(jié)果。我們可以看下面這個(gè)例子：
代碼如下:
class4 = function() {
// private fields
var m_first = 1;
var m_second = 2;

var s_second = 2;

// private methods
function method1() {
alert(m_first);
}
var method2 = function() {
alert(m_second);
}
class4.method1 = function() {
s_second++;
}
class4.method2 = function() {
alert(s_second);
}
}
var o1 = new class4();
class4.method2(); // 2
class4.method1();
class4.method2(); // 3
var o2 = new class4();
class4.method2(); // 2
class4.method1();
class4.method2(); // 3

這個(gè)例子中，我們期望 s_second 能夠扮演一個(gè)私有靜態(tài)成員的角色，但是輸出結(jié)果卻不是我們所期望的。我們會(huì)發(fā)現(xiàn) s_second 實(shí)際上是 class4 的一個(gè)私有實(shí)例成員，而不是私有靜態(tài)成員。而 class4 的 method1 和 method2 所存取的私有成員總是類(lèi)的最后一個(gè)實(shí)例對(duì)象中的這個(gè)私有實(shí)例成員。
問(wèn)題出在哪兒呢？
問(wèn)題出在每次通過(guò) new class4() 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象實(shí)例時(shí)，class4 中的所有語(yǔ)句都會(huì)重新執(zhí)行，因此，s_second 被重置，并成為新對(duì)象中的一個(gè)私有實(shí)例成員。而 class4.method1 和 class4.method2 也被重新定義了，而這個(gè)定義也將它們的變量作用域切換到了最后一個(gè)對(duì)象上來(lái)。這與把通過(guò) prototype 方式創(chuàng)建的公有實(shí)例方法定義在類(lèi)的內(nèi)部而產(chǎn)生的錯(cuò)誤是一樣的。
所以，一定不要將公有靜態(tài)成員定義在它所在的類(lèi)的內(nèi)部！也不要把通過(guò) prototype 方式創(chuàng)建的公有實(shí)例方法定義在類(lèi)的內(nèi)部！
那如何定義一個(gè)私有靜態(tài)成員呢？
2.4 私有靜態(tài)成員
前面在基本概念里我們已經(jīng)清楚了，只有用 function 創(chuàng)建函數(shù)，才能創(chuàng)建一個(gè)新的作用域，而要?jiǎng)?chuàng)建私有成員（不論是靜態(tài)成員，還是實(shí)例成員），都需要通過(guò)創(chuàng)建新的作用域才能夠起到數(shù)據(jù)隱藏的目的。下面所采用的方法就是基于這一點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
實(shí)現(xiàn)私有靜態(tài)成員是通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)匿名函數(shù)函數(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的作用域來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
通常我們使用匿名函數(shù)時(shí)都是將它賦值給一個(gè)變量，然后通過(guò)這個(gè)變量引用該匿名函數(shù)。這種情況下，該匿名函數(shù)可以被反復(fù)調(diào)用或者作為類(lèi)去創(chuàng)建對(duì)象。而這里，我們創(chuàng)建的匿名函數(shù)不賦值給任何變量，在它創(chuàng)建后立即執(zhí)行，或者立即實(shí)例化為一個(gè)對(duì)象，并且該對(duì)象也不賦值給任何變量，這種情況下，該函數(shù)本身或者它實(shí)例化后的對(duì)象都不能夠被再次存取，因此它唯一的作用就是創(chuàng)建了一個(gè)新的作用域，并隔離了它內(nèi)部的所有局部變量和函數(shù)。因此，這些局部變量和函數(shù)就成了我們所需要的私有靜態(tài)成員。而這個(gè)立即執(zhí)行的匿名函數(shù)或者立即實(shí)例化的匿名函數(shù)我們稱(chēng)它為靜態(tài)封裝環(huán)境。
下面我們先來(lái)看通過(guò)直接調(diào)用匿名函數(shù)方式來(lái)創(chuàng)建帶有私有靜態(tài)成員的類(lèi)的例子：
代碼如下:
class5 = (function() {
// private static fields
var s_first = 1;
var s_second = 2;

// private static methods
function s_method1() {
s_first++;
}
var s_second = 2;

function constructor() {
// private fields
var m_first = 1;
javascript面向?qū)ο笕吕砭殻ǘ?
var m_second = 2;

// private methods
function method1() {
alert(m_first);
}
var method2 = function() {
alert(m_second);
}

// public fields
this.first = "first";
this.second = ['s','e','c','o','n','d'];

// public methods
this.method1 = function() {
s_second--;
}

this.method2 = function() {
alert(this.second);
}

// constructor
{
s_method1();
this.method1();
}
}
// public static methods
constructor.method1 = function() {
s_first++;
alert(s_first);
}
constructor.method2 = function() {
alert(s_second);
}

return constructor;
})();

var o1 = new class5();
class5.method1();
class5.method2();
o1.method2();
var o2 = new class5();
class5.method1();
class5.method2();
o2.method2();
這個(gè)例子中，通過(guò)
(function() {
...
function contructor () {
...
}
return constructor;
})();

來(lái)創(chuàng)建了一個(gè)靜態(tài)封裝環(huán)境，實(shí)際的類(lèi)是在這個(gè)環(huán)境中定義的，并且在最后通過(guò) return 語(yǔ)句將最后的類(lèi)返回給我們的全局變量 class5，然后我們就可以通過(guò) class5 來(lái)引用這個(gè)帶有靜態(tài)私有成員的類(lèi)了。
為了區(qū)分私有靜態(tài)成員和私有實(shí)例成員，我們?cè)谒接徐o態(tài)成員前面用了 s_ 前綴，在私有實(shí)例成員前面加了 m_ 前綴，這樣避免了重名，因此在對(duì)象中總是可以存取私有靜態(tài)成員的。
但是這種命名方式不是必須的，只是推薦的，私有靜態(tài)成員可以跟私有實(shí)例成員同名，在重名的情況下，在類(lèi)構(gòu)造器和在類(lèi)中定義的實(shí)例方法中存取的都是私有實(shí)例成員，在靜態(tài)方法（不論是公有靜態(tài)方法還是私有靜態(tài)方法）中存取的都是私有靜態(tài)成員。
在類(lèi)外并且在靜態(tài)封裝環(huán)境中通過(guò) prototype 方式定義的公有實(shí)例方法存取的是私有靜態(tài)成員。
在靜態(tài)封裝環(huán)境外定義的公有靜態(tài)方法和通過(guò) prototype 方式定義的公有實(shí)例方法無(wú)法直接存取私有靜態(tài)成員。
另外一種方式通過(guò)直接實(shí)例化匿名函數(shù)方式來(lái)創(chuàng)建帶有私有靜態(tài)成員的類(lèi)的例子跟上面的例子很相似：
代碼如下:
new function() {
// private static fields
var s_first = 1;
var s_second = 2;

// private static methods
function s_method1() {
s_first++;
}
var s_second = 2;

class6 = function() {
// private fields
var m_first = 1;
var m_second = 2;

// private methods
function method1() {
alert(m_first);
}
var method2 = function() {
alert(m_second);
}

// public fields
this.first = "first";
this.second = ['s','e','c','o','n','d'];

// public methods
this.method1 = function() {
s_second--;
}

this.method2 = function() {
alert(this.second);
}

// constructor
{
s_method1();
this.method1();
}
}
// public static methods
class6.method1 = function() {
s_first++;
alert(s_first);
}
class6.method2 = function() {
alert(s_second);
}
};

var o1 = new class6();
class6.method1();
class6.method2();
o1.method2();
var o2 = new class6();
class6.method1();
class6.method2();
o2.method2();

這個(gè)例子的結(jié)果跟通過(guò)第一種方式創(chuàng)建的例子是相同的。只不過(guò)它的靜態(tài)封裝環(huán)境是這樣的：
new function() {
...
};
在這里，該函數(shù)沒(méi)有返回值，并且對(duì)于 class5 的定義是直接在靜態(tài)封裝環(huán)境內(nèi)部通過(guò)給一個(gè)沒(méi)有用 var 定義的變量賦值的方式實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)然，也完全可以在
(function() {
...
})();
這種方式中，不給該函數(shù)定義返回值，而直接在靜態(tài)封裝環(huán)境內(nèi)部通過(guò)給一個(gè)沒(méi)有用 var 定義的變量賦值的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)帶有私有靜態(tài)成員的類(lèi)的定義。
這兩種方式在這里是等價(jià)的。
2.5 靜態(tài)類(lèi)
所謂的靜態(tài)類(lèi)，是一種不能夠被實(shí)例化，并且只包含有靜態(tài)成員的類(lèi)。
在 JavaScript 中我們通過(guò)直接實(shí)例化一個(gè)匿名函數(shù)的對(duì)象，就可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)類(lèi)了。例如：
代碼如下:
class7 = new function() {
// private static fields
var s_first = 1;
var s_second = 2;
// private static method
function method1() {
alert(s_first);
}
// public static method
this.method1 = function() {
method1();
alert(s_second);
}
}
class7.method1();

大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，class7 其實(shí)就是個(gè)對(duì)象，只不過(guò)這個(gè)對(duì)象所屬的是匿名類(lèi)，該類(lèi)在創(chuàng)建完 class7 這個(gè)對(duì)象后，就不能再被使用了。而 class7 不是一個(gè) function，所以不能夠作為一個(gè)類(lèi)被實(shí)例化，因此，這里它就相當(dāng)于一個(gè)靜態(tài)類(lèi)了。

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