javascript设计模式与开发实践（二）- 封装和原型模式

封装

封装数据

在许多语言的对象系统中，封装数据是由语法解析来实现的，这些语言也许提供了 private、 public、protected 等关键字来提供不同的访问权限。例如：java

但在js里面，并没有提供这些关键字的支持，我们只能通过作用域来模拟实现封装性。（ES6 let除外）

var myTest = (function() {var _name ='jason';return {getName: function(){return _name;}}
})()
console.log(myTest.getName()); // 输出：jason
console.log(_name); // 输出：_name is not defined
复制代码

这里，我们定义了一个自执行函数（什么叫自执行函数？参考这篇文章），函数内部定义了一个变量_name，函数return一个对象出去（也叫模块模式），向外部暴露了一个getName函数，这里的_name变量就被封装在了myTest函数内部。

上文说的是封装数据，在js里，不光数据可以封装，还可以封装实现、封装类型，封装变化等，封装使得对象之间的耦合变得松散，对象之间只通过暴露的 API 接口来通信。

原型模式和基于原型继承的JavaScript对象系统

在java中，对象必须由类创建而来，而在js中，对象却是通过原型继承的方式得来的，在原型编程的思想中，类并不是必需的，对象未必需要从类中创建而来，一个对象是通过克隆另外一个对象所得到的。

原型模式不单是一种设计模式，也被称为一种编程泛型。

使用克隆的原型模式

从设计模式的角度讲，原型模式是用于创建对象的一种模式，如果我们想要创建一个对象，一种方法是先指定它的类型，然后通过类来创建这个对象。原型模式选择了另外一种方式，我们不再关心对象的具体类型，而是找到一个对象，然后通过克隆来创建一个一模一样的对象。原型模式的实现关键，是语言本身是否提供了 clone 方法。ECMAScript 5 提供了 Object.create 方法，可以用来克隆对象。代码如下:

var Plane = function(){ this.blood = 100;this.attackLevel = 1;this.defenseLevel = 1;
};
var plane = new Plane();
plane.blood = 500;
plane.attackLevel = 10;
plane.defenseLevel = 7;
var clonePlane = Object.create( plane );
console.log( clonePlane ); // 输出:Object {blood: 500, attackLevel: 10,defenseLevel: 7}在不支持 Object.create 方法的浏览器中，则可以使用以下代码:Object.create = Object.create || function( obj ){var F = function(){};F.prototype = obj;return new F();
}
复制代码

原型编程范型的一些规则

所有的数据都是对象。
要得到一个对象，不是通过实例化类，而是找到一个对象作为原型并克隆它。
对象会记住它的原型。
如果对象无法响应某个请求，它会把这个请求委托给它自己的原型。

JavaScript中的原型继承

这里我们来根据上面的范式来整理一下js中遵循的规则

所有的数据都是对象

在js中，除了undefined之外，所有数据都是对象，number、boolean、string 这几种基本类型数据也可以通过“包装类”的方式变成对象类型数据来处理。那么根据原型规则，这些对象一定有个根对象，这个对象就是Object.prototype，Object.prototype 对象是一个空的对象。我们在 JavaScript 遇到的每个对象，实际上都是从 Object.prototype 对象克隆而来的， Object.prototype 对象就是它们的原型。

var obj1 = new Object();
var obj2 = {};console.log( Object.getPrototypeOf( obj1 ) === Object.prototype ); // 输出:true
console.log( Object.getPrototypeOf( obj2 ) === Object.prototype ); // 输出:true
复制代码

要得到一个对象，不是通过实例化类，而是找到一个对象作为原型并克隆它

js中克隆是引擎内部实现的，我们不用去关心他是如何实现的，我们只要知道使用var obj1 = new Object()或者var obj2 = {}，引擎就会从Object.prototype克隆一个对象出来。

接下来我们看看如何使用new运算符得到一个对象

var Person = function(name) {this.name = name;this.getName = function() {return this.name;}
}var p = new Person('jason');console.log(p.name);
console.log(p.getName());
console.log(Object.getPrototypeOf(p) === Person.prototype); // 输出true
复制代码

在 JavaScript 中没有类的概念，这句话我们已经重复过很多次了。但刚才不是明明调用了newPerson()吗?

在这里 Person 并不是类，而是函数构造器，JavaScript 的函数既可以作为普通函数被调用， 7 也可以作为构造器被调用。当使用 new 运算符来调用函数时，此时的函数就是一个构造器。用 new 运算符来创建对象的过程，实际上也只是先克隆 Object.prototype 对象，再进行一些其他额外操作的过程。

对象会记住它的原型

JavaScript 给对象提供了一个名为__proto__的隐藏属性，某个对象的__proto__属性默认会指向它的构造器的原型对象，即{Constructor}.prototype。我们通过代码来验证：

var objA = {name: 'jason'
}console.log(objA.__proto__ === Object.prototype); //true
复制代码

再来

var objB = function(age) {this.age = age;
}var b = new objB();console.log(b.__proto__ === objB.prototype); //true
复制代码

实际上，__proto__就是对象跟“对象构造器的原型”联系起来的纽带切记这句话，对未来理解js原型链很有帮助。

如果对象无法响应某个请求，它会把这个请求委托给它的构造器的原型

虽然 JavaScript 的对象最初都是由 Object.prototype 对象克隆而来的，但对象构造器的原型并不仅限于 Object.prototype 上，可以动态指向其他对象。

var obj = { name: 'sven' };
var A = function(){};A.prototype = obj;
var a = new A();
console.log(a.__proto__ === obj); //true
console.log(a.name); // 输出:sven
复制代码

上面的代码中，第一行和第二行本没有任何关联，obj是个对象字面量创建的对象，A是个空方法，在第三行代码执行之前，obj的__proto__指向Object.prototype，A的prototype指向自身的构造器，A.prototype = obj;将引用指向了obj，所以在代码执行完后，对象a的原型指向obj，虽然a本身没有name属性，但原型上拥有name属性

总结

现在，让我们来总结一下js创建对象的几种方式：

对象字面量

var obj = {};
复制代码

通过对象构造器创建

var Co = function(){};
var obj = new Co();
复制代码

通过Object.create();创建（ES5以后版本支持）

var Co = function(){};
var obj = Object.create(Co);
复制代码

通过class创建（ES6以后版本支持）

class An{constructor(name){this.name = name;}getName() {return this.name;}
}class Dog extends Animal { constructor(name) {super(name); }speak() {return "woof";}
}var dog = new Dog("Scamp");
console.log(dog.getName()); // Scamp
console.log(dog.speak()); // woof
复制代码

上面的几种创建对象的方式有本质的区别，这里先不做详细说明，后续学完作用域和闭包后再统一说明。