深入理解jQuery.data() 的实现方式

jQuery.data() 的作用是为普通对象或 DOM Element 附加（及获取）数据。 

下面将分三个部分分析其实现方式： 

1. 用name和value为对象附加数据；即传入三个参数，第一个参数为需要附加数据的对象，第二个参数为数据的名称，第三个参数为数据的值。当然，只是获取值的话，也可以不传入第三个参数。 

2. 用另一个对象为对象附加数据；即传入两个参数，第一个参数为需要附加的数据对象（我们称之为“obj”），第二个参数也是一个对象（我们称之为“another”）；“another”中包含的键值对将会被复制到 “obj” 的数据缓存（我们称之为“cache”）中。 

3. 为 DOM Element 附加数据；DOM Element 也是一种 Object ，但 IE6、IE7 对直接附加在 DOM Element 上的对象的垃圾回收存在问题；因此我们将这些数据存放在全局缓存（我们称之为“globalCache”）中，即 “globalCache” 包含了多个 DOM Element 的 “cache”，并在 DOM Element 上添加一个属性，存放 “cache” 对应的 uid 。

用name和value为对象附加数据

使用 jQuery.data() 为普通对象附加数据时，其本质是将一个 “cache” 附加到了对象上，并使用了一个特殊的属性名称。 

存放数据的 “cache” 也是一个 object，我们为 “obj” 附加的数据实际上成为了 “cache” 的属性。而 “cache” 又是 “obj” 的一个属性，在 jQuery 1.6中，这个属性的名称是 “jQuery16”加上一个随机数（如下面提到的 “jQuery16018518865841457738” ）。

我们可以用下面的代码来测试 jQuery.data() 的功能：

<script type="text/javascript" src="jqueryjs"></script>
<script>
obj = {};
$data(obj, &#39;name&#39;, &#39;value&#39;);
documentwrite("$data(obj, &#39;name&#39;) = " + $data(obj, &#39;name&#39;) + &#39;<br />&#39;);
  
for (var key in obj) {
 documentwrite("obj" + key + &#39;name = &#39; + obj[key]name);
}
</script>

显示结果为：

$.data(obj, 'name') = value
obj.jQuery16018518865841457738.name = value

在这段代码中，我们首先在 “obj” 上附加了一个属性（名称为“name”，值为“value”），然后通过 $.data(obj, 'name') 来获取所附加的数据。为了深入了解其中的实现机制，我们有使用了一个循环来获取 “obj” 的属性，实际上是取出了在 “obj” 上附加的 “cache”对象。

可以看到，jQuery.data() 实际上为 “obj” 附加到了名为 “jQuery16018518865841457738” （这个名称是随机的）的对象，也就是 “cache” 上。用 jquery.data() 方式为对象附加的属性实际上成为了这个 “cache” 的属性。

我们可以用下面的代码实现类似的功能：

$ = function() {
 var expando = "jQuery" + ("6" + Mathrandom())replace(/\D/g, '');
  
 function getData(cache, name) {
  return cache[name];
 }
  
 function setData(cache, name, value) {
  cache[name] = value;
 }
  
 function getCache(obj) {
  obj[expando] = obj[expando] || {};
  return obj[expando];
 }
  
 return {
  data : function(obj, name, value) {
   var cache = getCache(obj);
  
   if (value === undefined) {
    return getData(cache, name);
   } else {
    setData(cache, name, value);
   }
  }
 }
}();

function 中的第一行代码定义了 “expando” ，即 "jQuery1.6" 加上一个随机数（0.xxxx），并将其中非数字的部分去掉；这种格式将在jQuery的其他地方用到，这里不做探讨；只需要知道这是一个特殊的名称，并且可以用于标识不同的页面（比如不同 iframe 中的 “expando” 就会有所不同）。

接下来定义了获取数据的函数 getData()， 即从 “cache” 中获取一个属性；实际上也就是返回 cache[name] 。

然后是 setData() 函数，用于设置 “cache” 的属性；实际上也就是设置 cache[name] 的值。

之后是 getCache() ， 获取 “obj” 上的 “cache”，即 obj[expando]；如果 obj[expando] 为空，则进行初始化。

最后公开了 data 方法，先根据传入的 “obj”，获取附加在 “obj” 上的 “cache”； 当传入两个参数时，调用 getData（）方法；当传入三个参数时，则调用 setData() 方法。

用另一个对象为对象附加数据

除了以提供 name 和 value 的方式进行赋值，我们还可以直接传入另一个对象（ “another” ）作为参数。这种情况下，“another” 的属性名称和属性值将被视为多个键值对，从中提取的 “name” 和 “value” 都会被复制到目标对象的缓存中。

功能测试代码如下：

<script type="text/javascript" src="jqueryjs"></script>
<script>
obj = {};
$data(obj, {name1: &#39;value1&#39;, name2: &#39;value2&#39;});
  
documentwrite("$data(obj, &#39;name1&#39;) = " + $data(obj, &#39;name1&#39;) + &#39;<br />&#39; );
documentwrite("$data(obj, &#39;name2&#39;) = " + $data(obj, &#39;name2&#39;) + &#39;<br />&#39;);
  
for (var key in obj) {
 documentwrite("obj" + key + &#39;name1 = &#39; + obj[key]name1 + &#39;<br />&#39;);
 documentwrite("obj" + key + &#39;name2 = &#39; + obj[key]name2);
}
</script>

显示结果如下：

$.data(obj, 'name1') = value1
$.data(obj, 'name2') = value2
obj.jQuery1600233050178663064.name1 = value1
obj.jQuery1600233050178663064.name2 = value2

上面的测试代码中，我们先将一个带有两个键值对的 “another” 对象传入，然后分别用 $.data(obj, 'name1') 和 $.data(obj, 'name2') 获取附加的数据；同样，为了深入了解其中的机制，我们通过遍历 “obj” 的方式取出了隐藏的 “cache” 对象，并获得了 “cache” 对象的 “name1” 属性和 “name2” 属性的值。

可以看到，jQuery.data() 实际上为 “obj” 附加了名为 “obj.jQuery1600233050178663064” 的对象，也就是 “cache” 上。用 jquery.data() 方式传入的键值对都被复制到了 “cache” 中。

我们可以用下面的代码实现类似的功能：

$ = function() {
 // Other codes
  
 function setDataWithObject(cache, another) {
  for (var name in another) {
   cache[name] = another[name];
  }
 }
  
 // Other codes
  
 return {
  data : function(obj, name, value) {
   var cache = getCache(obj);
  
   if (name instanceof Object) {
    setDataWithObject(cache, name)
   } else if (value === undefined) {
    return getData(cache, name);
   } else {
    setData(cache, name, value);
   }
  }
 }
}();

这段代码是在之前的代码的基础上进行修改的。首先增加了内部函数 setDataWithObject() ，这个函数的实现是遍历 “another” 的属性，并复制到 “cache” 中。

然后，在对外开放的 data 函数中，先判断传入的第二个参数的名称，如果这个参数是一个 Object 类型的实例，则调用 setDataWithObject() 方法。

为 DOM Element 附加数据

由于 DOM Element 也是一种 Object，因此之前的方式也可以为 DOM Element 赋值；但考虑到 IE6、IE7 中垃圾回收的问题（不能有效回收 DOM Element 上附加的对象引用），jQuery采用了与普通对象有所不同的方式附加数据。

测试代码如下：

<div id="div_test" />
  
<script type="text/javascript" src="datajs"></script>
<script>
windowonload = function() {
 div = documentgetElementById(&#39;div_test&#39;);
 $data(div, &#39;name&#39;, &#39;value&#39;);
 documentwrite($data(div, &#39;name&#39;));
}
</script>

显示结果如下：

value

测试代码中，首先通过 document.getElementById 方法获取了一个 DOM Element （当然，也可以用 jQuery 的选择器），然后在这个 DOM Element 上附加了一个属性，随后就从 DOM Element 上取出了附加的属性并输出。

因为考虑到 IE6、IE7 对 DOM Element 上的对象引用的垃圾回收存在问题，我们不会直接在 DOM Element 上附加对象；而是使用全局cache，并在 DOM Element 上附加一个 uid。

实现方式如下：

$ = function() {
 var expando = "jQuery" + ("6" + Mathrandom())replace(/\D/g, '');
 var globalCache = {};
 var uuid = 0;
  
 // Other codes
  
 function getCache(obj) {
  if (objnodeType) {
   var id = obj[expando] = obj[expando] || ++uuid;
   globalCache[id] = globalCache[id] || {};
   return globalCache[id];
  } else {
   obj[expando] = obj[expando] || {};
   return obj[expando];
  }
 }
  
 // Other codes
}();

 这段代码与之前的代码相比，增加了 globalCache 和 uuid，并修改了 getCache() 方法。

globalCache 对象用于存放附加到 DOM Element 上的 “cache”，可以视为 “cache” 的“容器”。uuid 表示 “cache” 对应的唯一标识，是唯一且自增长的。uuid 或被存放在 DOM Element 的 “expando” 属性中。 

getCache() 函数中增加了一个判断，即 “obj” 具有 “nodeType” 属性，就认为这是一个 DOM Element；这种情况下，就先取出附加在 “obj” 上的 id ，即 obj[expando] ；如果 obj[expando] 未定义，则先用 ++uuid 对其进行初始化；取出 id 之后，就到 globalCache 中找到对应的 “cache” ，即 globalCache[id], 并返回。

    到此为止，jQuery.data() 函数的实现就介绍完了；但是，这里还有一个需要思考的问题：为什不都统一用 “globalCache” 存储，而要将 “cache” 直接附加到普通对象上？我认为这应该是一种性能优化的方式，毕竟少一个引用的层次，存取速度应该会略快一些。 jQuery 中这刻意优化的地方非常多，在许多原本可以统一处理的对方都进行了特殊处理。但这在一定程度上，也造成了阅读源码的障碍。当然这是作者（及其他代码贡献者）本身的编程哲学，这里就不加评论了。