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JavaScript 建立物件: 方法一覽與最佳實踐

黄舟
發布: 2017-02-23 13:30:18
原創
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  在JavaScript中「建立物件」是一個複雜的話題。這門語言提供了許多創造物件的方式,不論新手或老手都可能對此感到無所適從,不知道該選擇哪一種。不過,儘管創建物件的方法很多,看起來語法差異也很大,但實際上它們的相似性可能比你所以為的要多。本文將帶領你踏上一段梳理物件創建方法的旅程,為你揭示不同方法之間的依賴與遞進關係。

 物件字面量

  我們的第一站毫無疑問就是創建物件最簡單的方法,物件字面量。 JavaScript總是宣揚自己能夠「無中生有」地創造物件——不需要類別、不需要模板、不需要原型——「噌」地一下,一個有方法有資料的物件就出現了。

var o = {
  x: 42,
  y: 3.14,
  f: function() {},
  g: function() {}
};
登入後複製

  但這種方法有一個缺點:如果我們想在其他地方創建一個同類型的對象,就得把這個對象的方法、資料和初始化都複製貼上過去。我們需要一種能夠批量創建同類型物件的方法,而不是只創建一個物件。

 工廠函數

  我們的下一站是工廠函數。顯然,用這種方法來建立一類具有相同結構、介面和實作的物件是最簡單的。我們不直接建立一個物件字面量,而是將物件字面量作為函數的回傳值,當我們需要多次或多處建立同類型的物件時,只要呼叫這個函數就行了。

function thing() {
  return {
    x: 42,
    y: 3.14,
    f: function() {},
    g: function() {}
  };
}

var o = thing();
登入後複製

  但這種方法也有一個缺點:它會導致記憶體膨脹,因為每個物件都包含了工廠函數的獨立副本。理論上我們希望所有物件共享一個工廠函數副本。

 原型鏈

  JavaScript提供了一個內建的在物件之間共享資料的機制,稱為原型鏈。當我們存取一個物件的屬性時,它會委託某些其他物件來完成這項請求。我們可以利用這一點來修改工廠函數,使它創建的每個物件只包含自己特有的數據,而對其他屬性的請求則全部委託給原型鏈上共有的一個物件。

var thingPrototype = {
  f: function() {},
  g: function() {}
};

function thing() {
  var o = Object.create(thingPrototype);

  o.x = 42;
  o.y = 3.14;

  return o;
}

var o = thing();
登入後複製

  事實上,JavaScript本身就有內建的機制來支援這種通用模式。我們不需要自己創建這個共有的對象(即原型對象),JavaScript會自動為每個函數創建一個原型對象,我們可以把共享資料直接放在這個對象裡。

thing.prototype.f = function() {};
thing.prototype.g = function() {};

function thing() {
  var o = Object.create(thing.prototype);

  o.x = 42;
  o.y = 3.14;

  return o;
}

var o = thing();
登入後複製

  但這種方法也有一個缺點:會導致重複。上述thing函數的第一行和最後一行在每一個「委託原型的工廠函數」中都會重複一次,幾乎沒有差別。

 ES5 類別

  我們可以把那些重複的程式碼抽出來,放進一個自訂函數裡。這個函數會建立一個對象,並與其他某個任意函數(參數函數)的原型建立委託(繼承)關係,然後我們把新建立的物件當作參數,呼叫這個函數(參數函數),最後返回這個新的對象。

function create(fn) {
  var o = Object.create(fn.prototype);

  fn.call(o);

  return o;
}

// ...

Thing.prototype.f = function() {};
Thing.prototype.g = function() {};

function Thing() {
  this.x = 42;
  this.y = 3.14;
}

var o = create(Thing);
登入後複製

  事實上,JavaScript對此方法也有內建的支援機制。我們定義的這個create函數其實就是new關鍵字的一個基本實現,因此我們可以順手把create換成new。

Thing.prototype.f = function() {};
Thing.prototype.g = function() {};

function Thing() {
  this.x = 42;
  this.y = 3.14;
}

var o = new Thing();
登入後複製

  我們現在抵達的這一站通常被稱為ES5類。它透過函數來創建對象,把需要共享的資料委託給原型對象,並使用new關鍵字來處理重複的邏輯。

  但這種方法也有一個缺點:冗長又難看,而且在實現繼承的時候會更冗長更難看。

 ES6 類別

  JavaScript最新的相關改進是ES6 類,用新語法來實現上述功能要簡潔得多。

class Thing {
  constructor() {
    this.x = 42;
    this.y = 3.14;
  }

  f() {}
  g() {}
}

var o = new Thing();
登入後複製

 比較

  多年來,JavaScript開發者們與原型鏈的關係總是若即若離,糾纏不清。而今天我們最有可能遇到的兩種創建物件的方式,一種是強烈依賴原型鏈的class語法,另一種則是完全不依賴原型鏈的工廠函數語法。這兩種方式在性能上和特點上是不一樣的——儘管差異不太大。

  效能

  今天的JavaScript引擎已經經過了大幅度的優化,以至於很難透過JavaScript程式碼來推斷怎樣會比較快。關鍵在於測量方法。然而測量方法有時也會失靈。通常每六週就會有更新的JavaScript引擎發布,而在這之前採取的測量方法,和基於這種測量方法所做的決策都有可能失去意義。因此,我的經驗法則是選擇最官方、最廣泛使用的語法,因為大多數時候它經歷的實踐檢驗最多,因而性能是最高的。目前來說class語法最符合這一點,寫這篇文章時,class語法大約比回傳字面量的工廠函數快3倍。

  特點

  隨著ES6的發布,類別與工廠函數之間曾經存在的幾點差異消失了。現在,工廠函數和類別都能夠強制實現真正的私有資料-工廠函數透過閉包實現,類別透過WeakMap實現。兩者都能實現多重繼承——工廠函數可以將其他屬性混入自己的對象,類別也可以將其他屬性混入自己的原型,或者透過類別工廠,透過代理也能實現。工廠函數和類別也都可以在需要的時候傳回任意對象,語法也都很簡單。

 結論

  綜合考慮,我比較傾向於class文法。它標準、簡單、乾淨、快速,也提供了所有曾經只有函數工廠才具備的特質。

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