JavaScript中的鏈式呼叫

WindrunnerMax發表於2020-11-26
JavaScript

鏈模式

鏈模式是一種鏈式呼叫的方式，準確來說不屬於通常定義的設計模式範疇，但鏈式呼叫是一種非常有用的程式碼構建技巧。

描述

鏈式呼叫在JavaScript語言中很常見，如jQuery、Promise等，都是使用的鏈式呼叫，當我們在呼叫同一物件多次其屬性或方法的時候，我們需要多次書寫物件進行.或()操作，鏈式呼叫是一種簡化此過程的一種編碼方式，使程式碼簡潔、易讀。
鏈式呼叫通常有以下幾種實現方式，但是本質上相似，都是通過返回物件供之後進行呼叫。

  • this的作用域鏈，jQuery的實現方式，通常鏈式呼叫都是採用這種方式。
  • 返回物件本身, 同this的區別就是顯示返回鏈式物件。
  • 閉包返回物件的方式實現，這種方式與柯里化有相似之處。
var Person = function() {};
Person.prototype.setAge = function(age){
    this.age = age; 
    return this;
}
Person.prototype.setWeight = function(weight){
    this.weight = weight; 
    return this;
}
Person.prototype.get = function(){
    return `{age: ${this.age}, weight: ${this.weight}}`;
}

var person = new Person();
var des = person.setAge(10).setWeight(30).get();
console.log(des); // {age: 10, weight: 30}

var person = {
    age: null,
    weight: null,
    setAge: function(age){
        this.age = age; 
        return this;
    },
    setWeight: function(weight){
        this.weight = weight; 
        return this;
    },
    get: function(){
        return `{age: ${this.age}, weight: ${this.weight}}`;
    }
};
var des = person.setAge(10).setWeight(30).get();
console.log(des); // {age: 10, weight: 30}

function numsChain(num){
    var nums = num;
    function chain(num){
        nums = `${nums} -> ${num}`;
        return chain;
    }
    chain.get = () => nums;
    return chain;
}
var des = numsChain(1)(2)(3).get();
console.log(des); // 1 -> 2 -> 3

可選鏈操作符

說到鏈式呼叫，就有必要說一下JavaScript的可選鏈操作符，屬於ES2020新特性運算子?.、??、??=，可選鏈操作符?.允許讀取位於連線物件鏈深處的屬性的值，而不必明確驗證鏈中的每個引用是否有效。?.操作符的功能類似於.鏈式操作符，不同之處在於在引用為空nullish即null或者undefined的情況下不會引起錯誤，該表示式短路返回值是undefined。與函式呼叫一起使用時，如果給定的函式不存在，則返回undefined。當嘗試訪問可能不存在的物件屬性時，可選鏈操作符將會使表示式更短更簡明。在探索一個物件的內容時，如果不能確定哪些屬性必定存在，可選鏈操作符也是很有幫助的。

語法

obj?.prop
obj?.[expr]
arr?.[index]
func?.(args)

示例

const obj = {a: {}};
console.log(obj.a); // {}
console.log(obj.a.b); // undefined
// console.log(obj.a.b.c); // Uncaught TypeError: Cannot read property 'c' of undefined
console.log(obj && obj.a); // {}
console.log(obj && obj.a && obj.a.b && obj.a.b.c); // undefined
console.log(obj?.a?.b?.c); // undefined

const test = void 0;
const prop = "a";
console.log(test); // undefined
console.log(test?.a); // undefined
console.log(test?.[prop]); // undefined
console.log(test?.[0]); // undefined
console.log(test?.()); // undefined

jQuery中的鏈式呼叫

jQuery是一個高階而不失奢華的框架，其中有許多非常精彩的方法和邏輯，雖然現在非常流行於類似於Vue、React的MVVM模式的框架，但是jQuery的設計實在是棒，非常值得學習，在這裡以最基礎的例項化jQuery為例探查一下jQuery如何通過this實現的鏈式呼叫。
首先定義一個最基本的類，通過原型鏈去繼承方法。

function _jQuery(){}
_jQuery.prototype = {
    constructor: _jQuery,
    length: 2,
    size: function(){
        return this.length;
    }
}

var instance = new _jQuery();
console.log(instance.size()); // 2
// _jQuery.size() // Uncaught TypeError: _jQuery.size is not a function
// _jQuery().size() / /Uncaught TypeError: Cannot read property 'size' of undefined

通過定義一個類並且實現例項化之後，在例項之間可以共享原型上的方法，而直接通過_jQuery類直接去呼叫顯然是不行的，丟擲的第一種異常是因為在_jQuery類上不存在靜態方法，第二種異常是因為_jQuery作為函式執行後未返回值，通過這裡可以看出jQuery在通過$()方式呼叫的時候是返回了一個包含多個方法的物件的，而只是通過自己是訪問不到的，我們就藉助另一個變數去訪問。

function _jQuery(){
    return  _fn;
}
var _fn = _jQuery.prototype = {
    constructor: _jQuery,
    length: 2,
    size: function(){
        return this.length;
    }
}
console.log(_jQuery().size()); // 2

實際上jQuery為了減少變數的建立，直接將_fn看做了_jQuery的一個屬性。

function _jQuery(){
    return  _jQuery.fn;
}
_jQuery.fn = _jQuery.prototype = {
    constructor: _jQuery,
    length: 2,
    size: function(){
        return this.length;
    }
}
console.log(_jQuery().size()); // 2

到這裡確實能夠實現_jQuery()方式呼叫原型上的方法，但是在jQuery中$()的主要目標還是作為選擇器用來選擇元素，而現在返回的是一個_jQuery.fn物件，顯然是達不到要求的，為了能夠取得返回的元素，那就在原型上定義一個init方法去獲取元素，這裡為了省事直接使用了document.querySelector，實際上jQuery的選擇器構建是很複雜的。

function _jQuery(selector){
    return  _jQuery.fn.init(selector);
}
_jQuery.fn = _jQuery.prototype = {
    constructor: _jQuery,
    init: function(selector){
        return document.querySelector(selector);
    },
    length: 3,
    size: function(){
        return this.length;
    }
}
console.log(_jQuery("body")); // <body>...</body>

但是似乎這樣又把鏈式呼叫的this給漏掉了，這裡就需要利用this的指向了，因為在呼叫時this總是指向呼叫他的物件，所以我們在這裡將選擇的元素掛載到this物件上即可。

function _jQuery(selector){
    return  _jQuery.fn.init(selector);
}
_jQuery.fn = _jQuery.prototype = {
    constructor: _jQuery,
    init: function(selector){
        this[0] = document.querySelector(selector);
        this.length = 1;
        return this;
    },
    length: 3,
    size: function(){
        return this.length;
    }
}
var body = _jQuery("body");
console.log(body); // {0: body, length: 1, constructor: ƒ, init: ƒ, size: ƒ}
console.log(body.size()); // 1
console.log(_jQuery.fn); // {0: body, length: 1, constructor: ƒ, init: ƒ, size: ƒ}

但是此時又出現了一個問題，我們的選擇器選擇的元素是直接掛載到了_jQuery.fn上，這樣的話由於原型是共享的，在之後的定義的選擇器就會將前邊定義的選擇器覆蓋掉，這樣顯然是不行的，於是我們使用new操作符新建一個物件。

function _jQuery(selector){
    return new _jQuery.fn.init(selector);
}
_jQuery.fn = _jQuery.prototype = {
    constructor: _jQuery,
    init: function(selector){
        this[0] = document.querySelector(selector);
        this.length = 1;
        return this;
    },
    length: 3,
    size: function(){
        return this.length;
    }
}
var body = _jQuery("body");
console.log(body); // init {0: body, length: 1}
// console.log(body.size()); // Uncaught TypeError: body.size is not a function

這樣又出現了問題，當我們使用new例項化_jQuery.fn.init時返回的this指向的是_jQuery.fn.init的例項，我們就不能進行鏈式呼叫了，jQuery用了一個非常巧妙的方法解決了這個問題，直接將_jQuery.fn.init的原型指向_jQuery.prototype，雖然會有迴圈引用的問題，但是相對來說這一點效能消耗並不算什麼，由此我們完成了jQuery選擇器以及鏈式呼叫的實現。

function _jQuery(selector){
    return new _jQuery.fn.init(selector);
}
_jQuery.fn = _jQuery.prototype = {
    constructor: _jQuery,
    init: function(selector){
        this[0] = document.querySelector(selector);
        this.length = 1;
        return this;
    },
    length: 3,
    size: function(){
        return this.length;
    }
}
_jQuery.fn.init.prototype = _jQuery.fn;
var body = _jQuery("body");
console.log(body); // init {0: body, length: 1}
console.log(body.size()); // 1
console.log(_jQuery.fn.init.prototype.init.prototype.init.prototype === _jQuery.fn); // true

每日一題

https://github.com/WindrunnerMax/EveryDay

參考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/110512501
https://juejin.cn/post/6844904030221631495
https://segmentfault.com/a/1190000011863232
https://github.com/songjinzhong/JQuerySource
https://leohxj.gitbooks.io/front-end-database/content/jQuery/jQuery-source-code/index.html
https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/%E5%8F%AF%E9%80%89%E9%93%BE

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