javascript框架设计之种子模块
投稿：hebedich
种子模块也叫核心模块，是框架中最先执行的部分。即便像jQuery那样的单文件函数库，它的内部也分很多模块，必然有一些模块执行时在最前面立即执行，有一些模块只有用到才执行。有的模块可有可无，存在感比较弱，只有在特定的浏览器下才运行。
种子模块就是其中的先锋，它里边的方法不一定要求个个功能齐全，设计优良，但一定要极具扩展性，常用，稳定。
扩展性是指通过他们能给将其它模块包含进来；常用是指绝大多数的模块都能用到它们，防止做重复工作。稳定是指在版本迭代时不轻易被新方法替代。
参照许多框架和库的实现，我们认为种子模块包含如下功能：对象扩展，数组化，类型判定，简单的绑定与卸载，无冲突处理，模块的加载与domReady.本章学习的内容以mass Framework种子模块为范本。
https://github.com/RubyLouvre/mass-Framework
1.命名空间
种子模块作为一个框架最开始的部分，负责辅建全局的基础设施外。jQuery就有一个很好的开头，使用IIFE（立即调用函数表达式）.
LIFE是现代javascript框架里最主要的基础设施，它就像细胞一样包裹自身，防止变量污染。就像一个立足点，这个就是命名空间，如prototype.js，mootools，它们让你感受不到框架的存在，它的意义深刻到javascript、DOM、BOM等整个执行环境的每个角落，对原生的对象原型就行扩展。由于道格拉斯（JSON作者）的极力反对，新的框架都在命名空间上构建了。
我们看怎么在javascript上模拟命名空间。javascript一切基于对象，但只有符合类型的对象才符合要求，比如function 、RegExp、Object，不过最常用的是object和function。我们往一个对象上添加一个属性，而这个属性又是一个对象，这个对象我们又可以为它添加一个对象，通过这种方法，我们就可以有条不紊的构建我们的框架。用户想调用某个方法，就以xxx.yyy.zzz()的形式调用。
if( typeof(Ten) === "undefined" ){
Ten = {};
Ten.Function = { /*略*/ }
Ten.Array = { /*略*/ }
Ten.Class = { /*略*/ }
Ten.JSONP = new Ten.Class(/*略*/ )
Ten.XHR = new Ten.Class(/*略*/ )
}
纵观各大类库的实现，一开始基本都是定义一个全局变量作为命名空间，然后对它进行扩展，如Base2的Base,Ext的Ext,jQuery的jQuery,YUI的YUI,dojo的dojo，MochiKit的mochKit。从全局变量的污染程度来看，分为两类:
prototype.js和mootools与Base2归为一类，Prototype的哲学是对javascript的原生对象进行扩展。早些年，prototype差点称为事实的标准。因此没有考虑到与其它库共存的问题。基本Prototype，也发展出诸如script.aculo.us,rico,Plotr,protoChart,Script2等非常优秀的类库以一大类收费插件。而且，有些渊源的插件几乎都与Prototype有关，比如lightBox。mootools是prototype.js的升级版，更加OO，全面复制其API。Base2则是想修复IE的bug，让IE拥有标准浏览器的API,因此也把所有原生的对象污染一遍。
第二类是jQuery，YUI，EXT这些框架，YUI和Ext就是对象嵌套对象的方式构建的。jQuery则另辟蹊径，它是以选择器为导向的，因此它的命名空间是一个函数，方便用户将css表达器的字符串传进来。然后通过选择器进行查找，最后返回一个jQuery对象实例。
jQuery最开始也像Prototype使用$作为它的命名空间，因此，它实现了很多库的共存机制，在$和jQuery中任意切换，jQuery的多库共存原理很简单，因此后来也成为许多小库的标配。首先，把命名空间保存到一个临时变量中（注意，这时候这个对象并不是自己框架的东西，可能是prototype.js或者其他的），然后再使用个noConflict放回去。
//jQuery1.2
var _jQuery = window.jQury , _$ = window.$; //把可能存在同名变量先保存起来
jQury.extend({
noConflict : function(deep) {
window.$ = _$; //这时再放回去
if (deep) //补充 if ( deep && window.jQuery === jQuery )
window.jQury = _jQuery;
return jQury;
}
})
参考：http://zhidao.baidu.com/question/1239712776390687219.html
但jQuery的noConflict只是对单文件的类库框架有用，像Ext就不能复制了。因此把命名空间改名后，将Ext置为null,然后通过动态加载的方法引入新的javascript文件中，该文件会以Ext调用，会导致报错。
2.对象扩展
我们需要一种机制，将新功能添加到我们的命名空间上来。这方法在javascript通常称作extend或mixin。javascript对象在属性描述符（Property Descriptor）没有诞生之前，是可以随意添加、更改、删除其成员的，因此，扩展一个对象非常便捷。一个简单的扩展方法实现是这样的。
function extend (destination,source){
for (var property in source)
destination[property] = source[property];
return destination;
}
不过，旧版本IE在这里有个问题，它认为像Object的原型方法就是不应该被遍历出来，因此for in循环是无法遍历valueOf、toString的属性名。这导致，模拟Object.keys方法是现实时也遇到了这个问题。
Object.keys = Object.keys || function(obj){
var a = [];
for(a[a.length] in obj);
return a;
}
在不同的框架，这个方法还有不同的实现，如Ext分别为apply与applyIf两个方法，前者会覆盖目标对象的同名属性，而后者不会。dojo允许多个对象合并在一起。jQuery还支持深拷贝。下面是mass Farmework的mix方法。支持多对象合并与选择是否覆写。
function mix(target,source){ //如果最后参数是布尔，判定是否覆盖同名属性
var args = [].slice.call(arguments), i = 1, key,
ride = typeof args[args.length - 1] == "boolean" ? args.pop() : true;
if (args.length === 1){ //处理$.mix(hash)的情形
target = !this.window ? this : {};
i = 0;
}
while ((source = args[i++])) {
for (key in source){ //允许对象糅杂，用户保证都是对象
if (ride || !(key in target)) {
target[key] = source[key];
}
}
}
return target;
}
3.数组化
浏览器下存在很多类数组对象，如function内的arguments,通过document.forms、form.elements，document.links、select.options、document.getElementsByName,document.getElementsByTagName、childNodes、children等方式获取的节点的结合(HTMLCollection 、NodeList)或按照某些特殊的写法自定义对象。
类数组对象是一个很好的存储结构。不过功能太弱了，为了能使用纯数组的那些便捷的方法，我们会在处理它们前都会做一下转换。
通常来说，使用[].slice.call就能转换了 ，不过功能不够用，但在旧版本的HTMLCollection、NodeList不是Object的子类，采用如上的方法会导致IE执行异常。我们看一下
jQuery：makeArray
var makeArray = function(array) {
var ret = [] ;
if(array != null){
var i = array.length;
if(i == null || typeof array === "string" || jQuery.isFunction(array) || array.setInterval)
ret[0] = array;
else
while (i)
ret(--i) = array[i];
}
return ret;
}
mass的实现，一开始就进行区分，直接[].slice.call，IE的话自己动手实现一个slice方法
$.slice = window.dispatchEvent ? function(nodes,start,end){
return [].slice.call(nodes,start,end);
} : function (nodes,start,end){
var ret = [],
n = nodes.length;
if (end === void 0 || typeof end === "number" && isFinite(end)){
start = parseInt (start,0) || 0;
end = end == void 0 ? n:parseInt (end,10);
if(start < 0){
start += n;
}
if (end > n) {
end =n
};
if (end < 0) {
end += n
};
for (var i = start; i < end; ++i){
ret[i-start] = nodes[i];
}
}
return ret;
}
4.类型的判定
javascript存在两套类型系统，一套是基本的数据类型，另一套是对象类型系统。基本数据类型包括6中 。分别是undefined、string、null、boolean、function、object。基本数据类型是通过typeof来检测的。对象类型系统是以基础类型系统为基础的，通过instanceof来检测的。然而，javascript自带的这两套识别机制非常不靠谱，于是就催生了isXXX系列。就拿typeof来说，它只能粗略识别出string、number、boolearn、function、undefined、object这6种数据类型，无法识别null,RegExpArgument等细分的对象类型。
typeof null // => "object"
typeof document.childNodes //=> safari: "function"
typeof document.creatElement('embed') //=> ff3-10 "function"
typeof document.creatElement('object') //=> ff3-10 "function"
typeof document.creatElement('object') //=> ff3-10 "function"
typeof /\d/i //在实现了ecma262v4的浏览器返回"function"
typeof window.alert //ie678 "object"
var iframe = document.creatElement("iframe")
document.body.appendChild(iframe)
xArray = window.frames[window.frames.length - 1].Array;
var arr = new xArray(1,2,3) //=>[1,2,3]
arr instanceof Array ;// false
isNaN("aaa") //=> true
另外，以前人们总是以document.all来判断是否为ie,这其实是很危险的，因为，用document.all来取得页面中所有的元素是不错的注意，这个方法FF,chrome打算使用很久了，不过人们都这样判断，就是在chrome下有这样的闹剧。
typeof document.all //undefined document.all //HTMLAllCollection [728] (728为元素总数)
在判定undefined、null、string、number、boolean、function这六个还算简单，前面两个可以分别与void(0)、null比较，后面4个的typeof也可以满足90%的情形。这样说是因为string、number、boolean可以包装成伪对象。
typeof new Boolean(1); //=>"object"
typeof new Number(1); //=>"object"
typeof new String("aa"); //=> "object"
这些还不是最难的，难点在于RegExp与Array.判定RegExp的情况很少。Array则不一样。有关isArray的实现不下二十种。都是因为鸭式辨型被打破了。直到prototype.js把Object.prototype.toString发掘出来。此方法是直接输出内部的[[Class]]，绝对精准。有了它，95%的陷阱被跳过了。
function isArray(arr){
return arr instanceof Array;
}
function isArray(arr){
return !!arr && arr.constructor === Array;
}
function isArray(arr) { //prototype.js 1.6
return arr != null && typeof arr === "object" && 'splice' in arr && 'join' in arr;
}
function isArray(arr){// Douglas Crockford(JSON作者，反对原型污染)
return typeof arr.sort == "function"
}
function isArray(array){ //kriszyp
var result = false;
try{
new array.constructor (Math.pow(2,32))
} catch (e){
result = /Array/.test(e.message)
}
return result;
};
function isArray(o){//kangax
try{
Array.prototype.toString.call(o);
return true;
} catch (e) {
}
return false;
}
function isArray(o){ //kangax
if(o && typeof o == 'object' && typeof o.length == 'number' && isFinite(o.length))
{
var _origLength = o.length;
o[o.length] = '__test__';
var _newLength = o.length;
o.length = _origLength;
return _newLength == _origLength + 1;
}
return false
}
至于null 、 undefined 、NaN直接这样写
function isNaN(obj) {
return obj !== obj
}
function isNull(obj) {
return obj === null;
}
function isUndefined(obj){
return obj === void 0;
}
最后要判定的是对象是window，由于ECMA是不规范的Host对象，window对象属于host.所以也就没有被约定。就算Object.prototype.toString也对它没办法
[object Object] IE6 [object Object] IE7 [object Object] IE8 [object Window] IE9 [object Window] ff3.6 [object Window] opera10 [object DOMWindow] safari 4.04 [object global] chrome5.0
不过根据window.window和window.setInterval去判定更加不靠谱，用一个技巧就可以完美识别ie6 ie7 ie8的window对象，其它还用toString,这个神奇的hack就是,window与document互相比较，如果顺序不一样，结果也是不一样的！
剩下的就是一些经典方法：
在prototype.js中，拥有isElement,isArray,isHash,isFunctoion,isString,isNumber,isDate,isUndefined。
mootools有一个typeOf判定基本类型，instanceOf判定自定义“类”
RightJS 有isFunction , isHash , isString , isNumber , isArray ,isElement, isNode.
Ext有比较全面的判断，isEmpty,isArray,isDate,isObject,isSimpleObject,isPrimitive,isFunction,isNumber,isMumeric,isString,isBoolean,isElement,isTextNode,isDefined,isIterable,应有尽有。最后，还有typeOf判断基本类型。
Underscore.js有isElement,isEmpty,isArray,isArgument,isObject,isFunction,isString,isNumber,isFinite,isNaN,isBoolean,isDate,isRegExp,isNull,isUndefined.
jQuery就不与其它框架一样了，在jQuery1.4中只有isFunction,isArray,isPlainObject,isEmptyObject。isFunction,isArray用户肯定用的较多，isPlainObject是用来判断是否是纯净的js对象。既不是DOM,BOM对象，也不是自定义的“类”的实例对象，制造它的目的最初是为了深拷贝，避开像window那样自己引用自己的对象。isEmptyObject是用于数据缓存的系统，当此对象为空时，就可以删除它。
//jQuery2.0纯净数组的判定思路
jQuery.isPlainObject = function(obj){
//首先排除基础类型不为Object的类型，然后是DOM节点与window对象
if(jQuery.type(obj) !== "object" || object.nodeType || jQuery.isWindow(obj)){
return false;
}
//然后回溯它的最近的原型对象是否有isPrototypeOf.
//旧版本的IE一些原生的对象没有暴露constructor、prototype。因此在这里过滤掉
try{
if (obj.constructor && !hasOwn.call(obj.constructor.prototype,"isPrototypeOf")){
return false;
}
} case(e) {
return false;
}
return true;
}
avalon.mobile中有一个更精简的版本，只支持最新的浏览器，可以大胆的使用ecma262v5新API
avalon.isPlainObject = function(obj){
return obj && typeof obj === "object" && Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype
}
isArrayLike也是一个常用的方法，但是判定一个类数组太难了，唯一的识别方法就是判断有一个大于0或等于0的length属性，此外，还有一些共识，如window与函数和元素节点，如(form元素)，不算类数组，虽然它们都满足前面的条件。因此，至今jQuery都没有把它暴露出来。
//jQuery2.0
function isArrayLike(obj){
var length = obj.length , type = jQuery.type(obj);
if (jQuery.isWindow(obj)){
return false;
}
if (obj.nodeType === 1 && length){
return true
}
return type === "array" || type !== "function" && (length === 0 || typeof length === "number" && length > 0 && (length -1) in obj);
}
// avalonjs
function isArrayLike (obj) {
if (obj && typeof obj === "object"){
var n = obj.length
if (+n === n && !( n % 1) && n >= 0){//检测length是否为非负整数
try{
if ({}.prototypeIsEnumerable.call(obj,'length') === false){
return Array.isArray(obj) || /^\s?function/.test(obj.item || obj.callee)
}
return true;
} catch (e) { //IE的NodeList直接报错
return true;
}
}
}
return false
}
在Prototype.js1.3版本中的研究成果(Object.prototype.toString.call)就应用于jQuery,在jQuery1.2中，判断一个变量是否为函数非常复杂。
isFunction : function(fn){
return !!fn && typeof fn != "string" && !fn.nodeName && fn.constructor != Array && /^[\s[]?function/.test(fn + "");
}
jQuery1.43中引入isWindow来处理makeArray中对window的判定，引入isNaN用于确保样式赋值的安全。同时引入type代替typeof关键字，用于获取基本数据的基本类型。
class2type = {};
jQuery.each("Boolean Number String Function Array Date RegExpObject".split(" "),function( i , name ){
class2type[ "[object " + name + "]" ] = name.toLowerCase();
});
jQuery.type = function(obj){
return obj == null ? String(obj) : class2type[toString.call(obj)] || "object";
}
jQuery1.7中添加isNumeric代替isNaN。这是个不同于其它框架的isNumber，它可以是个字符串，只要外观上像数字就可以了。但jQuery1.7还做了一个违背之前提到稳定性的事情。冒然去掉jQuery.isNaN,因此，基于旧版jQuery的有大批插件失效。
//jQuery.1.43-1.64
jQuery.isNaN = function ( obj ) {
return obj == null || !rdigit.test( obj ) || isNaN( obj );
}
//jQuery1.7就是isNaN的去反版
jQuery.isNumeric = function ( obj ) {
return obj != null && rdigit.test( obj ) && !isNaN( obj );
}
//jQuery.1.71 - 1.72
jQuery.isNumeric = function ( obj ) {
return !isNaN( parseFloat(obj) ) && isFinite( obj );
}
//jQuery2.1
jQuery.isMumeric = function( obj ) {
return obj - parseFloat(obj) >= 0;
}
massFarmeWork的思路与jQuery一致，尽量减少isXXX系列的代码，把is Window，isNaN,nodeName等方法做了整合。代码较长，既可以获取类型，也可以传入第二参数进行类型比较。
var class2type = {
"[objectHTMLDocument]" : "Document",
"[objectHTMLCollection]" : "NodeList",
"[objectStaticNodeList]" : "NodeList",
"[objectIXMLDOMNodeList]" : "NodeList",
"[objectDOMWindow]" : "window",
"[object global]" : "window",
"Null" : "Null",
"undefined" : "undefined"
},
toString = class2type.toString;
"Boolean,Number,String,Function,Array,Date,RegExp,Window,Document,Arguments,NodeList".replace($.rword,function( name ) {
class2type[ "[object" + name + "]" ] = name;
});
//class2type这个映射几乎把常用的判定对象一网打尽
mass.type = function( obj , str ){
var result = class2type[ (obj == null || obj !== obj) ? obj : toString.call(obj) ] || obj.nodeName || "#";
if(result.charAt(0) === "#") { //兼容旧版浏览器的个别情况，如window.opera
//利用IE678 window === document为true，document === window为false
if( obj == obj.document && obj.document != obj ) {
result = "window"; //返回构造器名称
} else if ( obj.nodeType === 9 ) {
result = "Document";
} else if ( obj.callee) {
result = "Arguments";
} else if ( isFinite(obj.length) && obj.item ) {
result = "NodeList" //处理节点集合
} else {
result = toString.call(obj).slice(8,-1);
}
}
if(str){
result str === result;
}
return result;
}
然后type方法就十分轻松了，用toSring.call(obj)得出值的左键，直接从映射中取得。IE678，我们才费一些周折处理window，document,argument,nodeList等对象。
百度的七巧板基于实用主义，判定也十分严谨。与EXT一样，能想到的写上，并且判定十分严谨。
目前版本2.0.2.5 http://tangram.baidu.com/api#baidu.type()
baidu.isDate = function( unknow ) {
return baidu.type(unknow) == "date" && unknow.toString() != 'Invalid Date' && !isNaN(unknow);
};
baidu.isNumber = function( unknow ) {
return baidu.type(unknow) == "number" && isFinite( unknow );
};
5.主流框架的引入机制-domReady
domReady其实是一种名为"DOMContentLoaded"事件的别称，不过由于框架的需要，它与真正的DOMContentLoaded有一点区别，在很多新手和旧的书中，很多人将其写在window.onload回调中，防止dom树还没有建完就开始对节点操作。而对于框架来说，越早越介入dom就越好，如要进行特征侦测之类的。domready还可以满足用户提前绑定事件需求，因为有时页面图片过多等，window.onload事件迟迟不能触发，这时用户操作都没有效果，因此，主流的框架都引入了domReady机制，并且费了很大周折才兼容所有浏览器。具体的策略如下：
对于支持DOMContentLoaded事件使用DOMcontentLoaded事件
旧版本IE使用Diego perini发现的著名Hack
//by Diego Perini 2007.10.5
function IEContentLoaded (w, fn) {
var d = w.document, done = false,
// 只执行一次用户的回调函数init()
init = function () {
if (!done) {
done = true;
fn();
}
};
(function () {
try {
// DOM树未创建完之前调用doScroll会抛出错误
d.documentElement.doScroll('left');
} catch (e) {
//延迟再试一次~
setTimeout(arguments.callee, 50);
return;
}
// 没有错误就表示DOM树创建完毕，然后立马执行用户回调
init();
})();
//监听document的加载状态
d.onreadystatechange = function() {
// 如果用户是在domReady之后绑定的函数，就立马执行
if (d.readyState == 'complete') {
d.onreadystatechange = null;
init();
}
};
}
此外，IE还可以通过script defer hack进行判定
document.write("<script id=__ie_onload defer src=//0 mce_src=http://0></scr"+"ipt>");
script = document.getElementById("__ie_onload");
script.onreadystatechange = function() { //IE即使是死链也能触发事件
if (this.readyState == "complete")
init(); // 指定了defer的script在dom树建完才触发
};
不过还有个问题，如果我们的种子模块是动态加载的，在它插入dom树时，DOM树是否已经建完呢？这该怎么触发ready回调？jQuery的方案是，连onload也监听了 ，但如果连onload也没赶上，就判定document.readyState等于complete。（完美）可惜ff3.6之前没有这属性，看mass的方案
var readyList = [];
mess.ready = function( fn ) {
if ( readyList ) {
fn.push( fn );
} else {
fn();
}
}
var readyFn ,ready = W3C ? "DOMContentLoaded" : "readyStatechange";
function fireReady() {
for (var i = 0 , fn; fn = readyList[i++]) {
fn();
}
readyList = null;
fireReady = $.noop; //惰性函数，防止IE9调用_checkDeps
}
function doScrollCheck() {
try { //IE下通过doScrollCheck检测DOM树是否建设完
html.doScroll("left");
fireReady();
} catch (e){
setTimeout(doScrollCheck);
}
}
//FF3.6前，没有readyState属性
if (!document.readyState){
var readyState = document.readyState = document.body ? "complete" : "loading";
if (document.readyState === "complete") {
fireReady(); //如果在domReay之外加载
} else {
$.bind(document,ready,readyFn = function(){
if(W3C || document.readyState === "complete") {
fireReady();
if(readyState){ //IE下不能该项document.readyState
document.readyState = "complete";
}
}
});
if (html.doScroll){
try {//如果跨域就报错，证明有两个窗口
if (self.eval === parent.eval) {
doScrollCheck();
}
} catch (e) {
doScrollCheck();
}
}
}
}
6.无冲突处理
无冲突处理也叫多库共存，$是这个重要的函数名，以至于大家都爱拿它来做自己的命名空间，当jQuery开始发展时，Prototype是主流，jQuery发明了noConflict函数
var window = this,
undefined,
_jQuery = window.jQuery,
_$ = window.$,
//将window存入闭包中的同名变量，方便内部函数调用windows不用太麻烦查找它。
//_jQuery与_$用于以后重写
jQuery = window.jQuery = window.$ = function(selector, context){
//用于返回一个jQuery对象
return new jQuery.fn.init(selector,context);
}
jQuery.extend({
noConflict : function(deep) {
//引入jQuery类库后，闭包外边的window.$与window.jQuery都储存着一个函数
//它是用来生成jQuery对象或在domReady后执行里面的函数
//回顾最上面的代码，在还没有把function赋值给它们时，_jQuery和_$已经被赋值了，因此，它们两的值必然是undefined
//因此，这种放弃控制权的技术很简单，就是用undefined把window.$里边jQuery函数清除掉。
//这时，prototype或mootools的$就被拿走了
window.$ = _$; //相当于window.$ = undefined,如果你有一个叫jQuery的库，也能大方的过渡出去。
//这时，需要给noConflict添加一个布尔值，true
if (deep)
//但我们必须使用一个东西接纳jQuery与jQuey的入口函数
//闭包里边的东西除非被window等宿主引用，否则是不可见的
//因此，我们把闭包里的jQuery return出去，外面用一个变量接纳就可以
window.jQuery = _jQuery; //相当window.jQuery = undefined
return jQuery;
}
})
使用时，先引入别人的库，然后引入jQuery,使用调用$.noConflict()进行改名，这样就不影响别人的$运行了。
mass的操作方式是在script标签上定义一个nick属性，那么释放出来的命名空间就是你的那个属性值。里面实现了类似jQuery的机制。
<script nike="aaa" src="mass.js"></script>
<script>
aaa.log("xxxxxx")
</script>
以上所述就是本文的全部内容了，希望大家能够喜欢。
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