JavaScript 建立物件模式與最佳實踐

在JavaScript中“建立物件”是一個複雜的話題。這門語言提供了很多種建立物件的方式，不論新手還是老手都可能對此感到無所適從，不知道應該選擇哪一種。不過，儘管建立物件的方法很多，看上去語法差異也很大，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建立方法的旅程，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建立物件最簡單的方法，物件字面量。JavaScript總是宣揚自己能夠“無中生有”地建立物件——不需要類、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() {}
};

但這種方法有一個缺點：如果我們想在其他地方建立一個同型別的物件，就得把這個物件的方法、資料和初始化都複製貼上過去。我們需要一種能夠批量建立同型別物件的方法，而不是隻建立一個物件。

工廠函式

我們的下一站是工廠函式。顯然，用這種方法來建立一類具有相同結構、介面和實現的物件是最簡單的。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式的返回值，當我們需要多次或多處建立同型別的物件時，只要呼叫這個函式就行了。

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

var o = thing();

但這種方法也有一個缺點：它會導致記憶體膨脹，因為每一個物件都包含了工廠函式的獨立副本。理論上我們希望所有物件共享一個工廠函式副本。

原型鏈

JavaScript提供了一種內建的在物件之間共享資料的機制，叫做原型鏈。當我們訪問一個物件的屬性時，它會委託某些其他物件來完成這一請求。我們可以利用這一點來修改工廠函式，使它建立的每個物件只包含自己特有的資料，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();

事實上，JavaScript本身就有內建的機制來支援這種通用模式。我們不需要自己建立這個共有的物件（即原型物件），JavaScript會自動為每個函式建立一個原型物件，我們可以把共享資料直接放在這個物件裡。

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();

但這種方法也有一個缺點：會導致重複。上述thing函式的第一行和最後一行在每一個“委託原型的工廠函式”中都會重複一次，幾乎沒有區別。

ES5 類

我們可以把那些重複的程式碼抽出來，放進一個自定義函式裡。這個函式會建立一個物件，並與其他某個任意函式（引數函式）的原型建立委託(繼承)關係，然後我們把新建立的物件作為引數，呼叫這個函式（引數函式），最後返回這個新的物件。

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);

事實上，JavaScript對這種方法也有內建的支援機制。我們定義的這個create函式實際上就是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();

我們現在抵達的這一站通常被稱為ES5類。它通過函式來建立物件，把需要共享的資料委託給原型物件，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

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();

比較

多年以來，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建立物件的方式，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式語法。這兩種方式在效能上和特點上是不一樣的——儘管差別不太大。

效能

今天的JavaScript引擎已經經過了大幅度的優化，以至於很難通過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引擎釋出，而在這之前採取的測量方法，和基於這種測量方法做出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，因而效能是最高的。目前來說class語法最符合這一點，在我寫這篇文章時，class語法大約比返回字面量的工廠函式快3倍。

特點

隨著ES6的釋出，類與工廠函式之間曾經存在的幾點差異消失了。現在，工廠函式和類都能夠強制實現真正的私有資料——工廠函式通過閉包實現，類通過WeakMap實現。兩者都能實現多重繼承——工廠函式可以將其他屬性混入自己的物件，類也可以將其他屬性混入自己的原型，或者通過類工廠，通過代理也能實現。工廠函式和類也都可以在需要的時候返回任意物件，語法也都很簡單。

結論

綜合考慮，我更傾向於class語法。它標準、簡單、乾淨、快速，還提供了所有曾經只有函式工廠才具備的特點。