开源夏令营之项目汇报7
2014年8月9日,周六
项目:html5光影粒子引擎
时间过得很快,转眼间已经8月9日了,
首先我要感谢何骏老师之前的指点以及给了我前期项目通过,
目前前期项目的主页稍微有一点很小的问题,
之前何老师说我不该做成4个js,应该做成1个。
还有就是老师说我的项目封装没做好,
没做出接口,
如果别人想用我的js库的话,
是用不好的,必须逐行看我的代码才行。
举个例子,jquery就可以直接用,
不用看里面的代码。
之前我在学校的java课上学过封装和接口,
不过不够深入,
今天的报告就来说下封装和接口的问题。
简单的说,
封装就是类似于食堂,
去食堂打饭,食堂那么多窗口,每个窗口都有不同种类的菜,
别人去打菜,不需要去看你怎么做饭,只要在窗口取饭就行了。
比如库有个可以让粒子加速的方法,那就把这个方法起好名字,把代码放进去,
然后想办法把这个0方法暴露出来。
(function(w) {
var my_canvas = function() {
...
}
my_canvas.prototype.create = function() {
...
}
window.my_canvas = new my_canvas()
})(window)
调用的时候就是 my_canvas.create(....)
下面举个粒子说下简单的封装
一,假定我们把猫看成一个对象,它有"名字"和"颜色"两个属性。
var Cat = {
name : '',
color : ''
}
现在,我们需要根据这个原型对象的规格,生成两个实例对象。
var cat1 = {}; // 创建一个空对象
cat1.name = "大毛"; // 按照原型对象的属性赋值
cat1.color = "黄色";
var cat2 = {};
cat2.name = "二毛";
cat2.color = "黑色";
好了,这就是最简单的封装了,
把两个属性封装在一个对象里面。
但是,这样的写法有两个缺点,
一是如果多生成几个实例,
写起来就非常麻烦;
二是实例与原型之间,
没有任何办法,
可以看出有什么联系。
二、 原始模式的改进
我们可以写一个函数,解决代码重复的问题。
function Cat(name,color){
return {
name:name,
color:color
}
}
然后生成实例对象,就等于是在调用函数:
var cat1 = Cat("大毛","黄色");
var cat2 = Cat("二毛","黑色");
这种方法的问题依然是,cat1和cat2之间没有内在的联系,不能反映出它们是同一个原型对象的实例。
三、 构造函数模式
为了解决从原型对象生成实例的问题,Javascript提供了一个构造函数(Constructor)模式。
所谓"构造函数",其实就是一个普通函数,但是内部使用了this变量。对构造函数使用new运算符,就能生成实例,并且this变量会绑定在实例对象上。
比如,猫的原型对象现在可以这样写,
function Cat(name,color){
this.name=name;
this.color=color;
}
我们现在就可以生成实例对象了。
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat("二毛","黑色");
alert(cat1.name); // 大毛
alert(cat1.color); // 黄色
这时cat1和cat2会自动含有一个constructor属性,指向它们的构造函数。
alert(cat1.constructor == Cat); //true
alert(cat2.constructor == Cat); //true
Javascript还提供了一个instanceof运算符,验证原型对象与实例对象之间的关系。
alert(cat1 instanceof Cat); //true
alert(cat2 instanceof Cat); //true
四、构造函数模式的问题
构造函数方法很好用,但是存在一个浪费内存的问题。
请看,我们现在为Cat对象添加一个不变的属性"type"(种类),再添加一个方法eat(吃老鼠)。那么,原型对象Cat就变成了下面这样:
function Cat(name,color){
this.name = name;
this.color = color;
this.type = "猫科动物";
this.eat = function(){alert("吃老鼠");};
}
还是采用同样的方法,生成实例:
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat ("二毛","黑色");
alert(cat1.type); // 猫科动物
cat1.eat(); // 吃老鼠
表面上好像没什么问题,但是实际上这样做,有一个很大的弊端。那就是对于每一个实例对象,type属性和eat()方法都是一模一样的内容,每一次生成一个实例,都必须为重复的内容,多占用一些内存。这样既不环保,也缺乏效率。
alert(cat1.eat == cat2.eat); //false
能不能让type属性和eat()方法在内存中只生成一次,然后所有实例都指向那个内存地址呢?回答是可以的。
五、 Prototype模式
Javascript规定,每一个构造函数都有一个prototype属性,指向另一个对象。这个对象的所有属性和方法,都会被构造函数的实例继承。
这意味着,我们可以把那些不变的属性和方法,直接定义在prototype对象上。
function Cat(name,color){
this.name = name;
this.color = color;
}
Cat.prototype.type = "猫科动物";
Cat.prototype.eat = function(){alert("吃老鼠")};
然后,生成实例。
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat("二毛","黑色");
alert(cat1.type); // 猫科动物
cat1.eat(); // 吃老鼠
这时所有实例的type属性和eat()方法,其实都是同一个内存地址,指向prototype对象,因此就提高了运行效率。
alert(cat1.eat == cat2.eat); //true
六、 Prototype模式的验证方法
为了配合prototype属性,Javascript定义了一些辅助方法,帮助我们使用它。,
6.1 isPrototypeOf()
这个方法用来判断,某个proptotype对象和某个实例之间的关系。
alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true
alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true
6.2 hasOwnProperty()
每个实例对象都有一个hasOwnProperty()方法,用来判断某一个属性到底是本地属性,还是继承自prototype对象的属性。
alert(cat1.hasOwnProperty("name")); // true
alert(cat1.hasOwnProperty("type")); // false
6.3 in运算符
in运算符可以用来判断,某个实例是否含有某个属性,不管是不是本地属性。
alert("name" in cat1); // true
alert("type" in cat1); // true
in运算符还可以用来遍历某个对象的所有属性。
for(var prop in cat1) { alert("cat1["+prop+"]="+cat1[prop]); }
以上就是关于javascript的简单举例,下面说下深度一点的举例:构造函数的继承。
比如,现在有一个"动物"对象的构造函数。
function Animal(){
this.species = "动物";
}
还有一个"猫"对象的构造函数。
function Cat(name,color){
this.name = name;
this.color = color;
}
怎样才能使"猫"继承"动物"呢?
一、 构造函数绑定
第一种方法也是最简单的方法,使用call或apply方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上,即在子对象构造函数中加一行:
function Cat(name,color){
Animal.apply(this, arguments);
this.name = name;
this.color = color;
}
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
二、 prototype模式
第二种方法更常见,使用prototype属性。
如果"猫"的prototype对象,指向一个Animal的实例,那么所有"猫"的实例,就能继承Animal了。
Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
代码的第一行,我们将Cat的prototype对象指向一个Animal的实例。
Cat.prototype = new Animal();
它相当于完全删除了prototype 对象原先的值,然后赋予一个新值。但是,第二行又是什么意思呢?
Cat.prototype.constructor = Cat;
原来,任何一个prototype对象都有一个constructor属性,指向它的构造函数。如果没有"Cat.prototype = new Animal();"这一行,Cat.prototype.constructor是指向Cat的;加了这一行以后,Cat.prototype.constructor指向Animal。
alert(Cat.prototype.constructor == Animal); //true
更重要的是,每一个实例也有一个constructor属性,默认调用prototype对象的constructor属性。
alert(cat1.constructor == Cat.prototype.constructor); // true
因此,在运行"Cat.prototype = new Animal();"这一行之后,cat1.constructor也指向Animal!
alert(cat1.constructor == Animal); // true
这显然会导致继承链的紊乱(cat1明明是用构造函数Cat生成的),因此我们必须手动纠正,将Cat.prototype对象的constructor值改为Cat。这就是第二行的意思。
这是很重要的一点,编程时务必要遵守。下文都遵循这一点,即如果替换了prototype对象,
o.prototype = {};
那么,下一步必然是为新的prototype对象加上constructor属性,并将这个属性指回原来的构造函数。
o.prototype.constructor = o;
三、 直接继承prototype
第三种方法是对第二种方法的改进。由于Animal对象中,不变的属性都可以直接写入Animal.prototype。所以,我们也可以让Cat()跳过 Animal(),直接继承Animal.prototype。
现在,我们先将Animal对象改写:
function Animal(){ }
Animal.prototype.species = "动物";
然后,将Cat的prototype对象,然后指向Animal的prototype对象,这样就完成了继承。
Cat.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
与前一种方法相比,这样做的优点是效率比较高(不用执行和建立Animal的实例了),比较省内存。缺点是 Cat.prototype和Animal.prototype现在指向了同一个对象,那么任何对Cat.prototype的修改,都会反映到Animal.prototype。
所以,上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行
Cat.prototype.constructor = Cat;
这一句实际上把Animal.prototype对象的constructor属性也改掉了!
alert(Animal.prototype.constructor); // Cat
四、 利用空对象作为中介
由于"直接继承prototype"存在上述的缺点,所以就有第四种方法,利用一个空对象作为中介。
var F = function(){};
F.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype = new F();
Cat.prototype.constructor = Cat;
F是空对象,所以几乎不占内存。这时,修改Cat的prototype对象,就不会影响到Animal的prototype对象。
alert(Animal.prototype.constructor); // Animal
我们将上面的方法,封装成一个函数,便于使用。
function extend(Child, Parent) {
var F = function(){};
F.prototype = Parent.prototype;
Child.prototype = new F();
Child.prototype.constructor = Child;
Child.uber = Parent.prototype;
}
使用的时候,方法如下
extend(Cat,Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
这个extend函数,就是YUI库如何实现继承的方法。
另外,说明一点,函数体最后一行
Child.uber = Parent.prototype;
意思是为子对象设一个uber属性,这个属性直接指向父对象的prototype属性。(uber是一个德语词,意思是"向上"、"上一层"。)这等于在子对象上打开一条通道,可以直接调用父对象的方法。这一行放在这里,只是为了实现继承的完备性,纯属备用性质。
五、 拷贝继承
上面是采用prototype对象,实现继承。我们也可以换一种思路,纯粹采用"拷贝"方法实现继承。简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象,不也能够实现继承吗?这样我们就有了第五种方法。
首先,还是把Animal的所有不变属性,都放到它的prototype对象上。
function Animal(){}
Animal.prototype.species = "动物";
然后,再写一个函数,实现属性拷贝的目的。
function extend2(Child, Parent) {
var p = Parent.prototype;
var c = Child.prototype;
for (var i in p) {
c[i] = p[i];
}
c.uber = p;
}
这个函数的作用,就是将父对象的prototype对象中的属性,一一拷贝给Child对象的prototype对象。
使用的时候,这样写:
extend2(Cat, Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
上面是构造函数的继承,下面再说下非构造函数的继承。
一、什么是"非构造函数"的继承?
比如,现在有一个对象,叫做"中国人"。
var Chinese = {
nation:'中国'
};还有一个对象,叫做"医生"。
var Doctor ={
career:'医生'
}请问怎样才能让"医生"去继承"中国人",也就是说,我怎样才能生成一个"中国医生"的对象?
这里要注意,这两个对象都是普通对象,不是构造函数,无法使用构造函数方法实现"继承"。
二、object()方法
json格式的发明人Douglas Crockford,提出了一个object()函数,可以做到这一点。
function object(o) {
function F() {}
F.prototype = o;
return new F();
}
这个object()函数,其实只做一件事,就是把子对象的prototype属性,指向父对象,从而使得子对象与父对象连在一起。
使用的时候,第一步先在父对象的基础上,生成子对象:
var Doctor = object(Chinese);
然后,再加上子对象本身的属性:
Doctor.career = '医生';
这时,子对象已经继承了父对象的属性了。
alert(Doctor.nation); //中国
三、浅拷贝
除了使用"prototype链"以外,还有另一种思路:把父对象的属性,全部拷贝给子对象,也能实现继承。
下面这个函数,就是在做拷贝:
function extendCopy(p) {
var c = {};
for (var i in p) {
c[i] = p[i];
}c.uber = p;
return c;
}使用的时候,这样写:
var Doctor = extendCopy(Chinese);
Doctor.career = '医生';
alert(Doctor.nation); // 中国
但是,这样的拷贝有一个问题。那就是,如果父对象的属性等于数组或另一个对象,那么实际上,子对象获得的只是一个内存地址,而不是真正拷贝,因此存在父对象被篡改的可能。
请看,现在给Chinese添加一个"出生地"属性,它的值是一个数组。
Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];
通过extendCopy()函数,Doctor继承了Chinese。
var Doctor = extendCopy(Chinese);
然后,我们为Doctor的"出生地"添加一个城市:
Doctor.birthPlaces.push('厦门');
发生了什么事?Chinese的"出生地"也被改掉了!
alert(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门
alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门
所以,extendCopy()只是拷贝基本类型的数据,我们把这种拷贝叫做"浅拷贝"。这是早期jQuery实现继承的方式。
四、深拷贝
所谓"深拷贝",就是能够实现真正意义上的数组和对象的拷贝。它的实现并不难,只要递归调用"浅拷贝"就行了。
function deepCopy(p, c) {
var c = c || {};
for (var i in p) {
if (typeof p[i] === 'object') {
c[i] = (p[i].constructor === Array) ? [] : {};
deepCopy(p[i], c[i]);
} else {
c[i] = p[i];
}
}return c;
}使用的时候这样写:
var Doctor = deepCopy(Chinese);
现在,给父对象加一个属性,值为数组。然后,在子对象上修改这个属性:
Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];
Doctor.birthPlaces.push('厦门');
这时,父对象就不会受到影响了。
alert(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门
alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港
目前,jQuery库使用的就是这种继承方法。
以上所有就是javascript的封装,接口和继承,
后期项目计划:
1.4个js合成1个js,分别调用
2.修改主页的版式
3.修改js,进一步封装,做出接口
4.做粒子编辑器(傻瓜式和高级式)
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