* 這是一篇我在 N 年前所寫的 Javascript 教材，近來隨著 Node.js 及 Mobile web
* 的熱潮興起，Javascript 又再度走紅，因此再把它重新發佈，希望能對用到的人
* 有所幫助。
*/
這不是一篇教你如何在網頁中應用 JavaScript 的教材。這是一篇讓你明瞭看似簡單的 JavaScript，其實其核心語法功能強大。我將在這篇文章中說明 JavaScript 物件導向的特性，並說明如何透過這些特性，達到傳統程式語言 (C++/Java) 所難以完成的功能。
Written by Edward Hsieh/謝鎮澤
January 04, 2002 -- 1st Edition
January 04, 2009 -- 2nd Edition
Object and JavaScript
一般談到 Object-Oriented，皆會提到物件導向語言必須具有的三個特性，即封裝、繼承及多型。這三種特性中，若缺少了繼承的特性、則稱為 Object-Based。
Javascript 與其說是物件導向語言，倒不如說它是以物件為基礎的程式語言，但它極為動態的程式設計風格，卻能模擬出物件導向的特性。這種作法與大家所熟悉的，以類別 (class) 為基礎的靜態物件導向語言大不相同。
在 Javascript 中有五種基礎的物件型態，包含 undefined, object, boolean, number, 以及 string。以下的範例可供驗證這五種基礎型態：
alert (typeof(X));
alert (typeof(null));
alert (typeof(true));
alert (typeof(123));
alert (typeof('abc'));
除了上述五種基礎類型，使用者還可自訂型態，而這些自訂的型態，都是「以物件為基礎」的。
Create Objects in JavaScript
在 Javascript 中建立物件的方法相當簡單。直接看個例子：
var main = new Object; // 建立新物件
main.x = 123; // 設定物件成員變數(屬性)之一
main["y"] = "XYZ"; // 設定物件成員變數(屬性)之二
alert(main["x"]); // 取得物件屬性並輸出
alert(main.y);
可以看到在 JavaScript 中，main.x 與 main["x"] 這兩種語法是通用的。其實在其他語言中，這兩種表示法的語意並不相同。我稍後再作說明。
List All Members in an Object
這是 JavaScript 的必殺技，使用 JavaScript 的人務必要學會這個技巧。底下函式可以傳回一個物件的所有成員的字串表達式，包括物件中的屬性及方法。在物件導向程式設計中，這種技術叫 reflection。
function listMember(main) {
var s = "";
for( key in main ) // 使用 in 運算子列舉所有成員
s += key + ": " + main[key] + "\n";
return s;
}
範例碼中的 key 會對應到物件中的屬性名稱，如 "x" 或 "y"，而 main[key] 則對應到屬性值。
說這項技巧是必殺技的原因是，你可以透過這項技巧，將物件封裝的黑箱打開來，看看裡面藏有什麼東西。我常用這項技巧來看看 IE 與 Mozilla 的 DOM 物件模型有何不同。試試看下面呼叫範例，就可以知道這項技巧的強大了：
var ary = [123, "abc"];
alert (listMember(ary));
alert (listMember(document.location));
Construct Object with Initial Value
要在建立物件的同時指定物件初始值，必須先透過 function 建立一個「原型物件」(或稱為 constructor)，再透過 new 運算子建立新物件。例如以下程式碼會建立一個二維陣列的原型，再產生一個新的二維物件。
function Array2DVar(x,y) { // 定義二維陣列原型
this.length = x;
this.x = x; // x 維度長度
this.y = y; // y 維度長度
for(var i = 0; i < this.length; i++) // 初始各元素值為 null
this[i] = new Array(y); // this 代表物件本身
}
var a2dv = new Array2DVar(10, 10); // 建立新的 10*10 的二維陣列
a2dv[1][3] = "ABC"; // 設定二維陣列元素值
a2dv[2][6] = "XYZ";
a2dv[9][9] = 1000;
alert( a2dv[1][3]); // 取得二維陣列元素值，並顯示出來
alert( a2dv[2][6]);
alert( a2dv[9][9]);
Initial Array Object
在 JavaScript 中陣列也是物件 (其實近代多數語言中陣列也都是物件，只有像 C 或 Assembly 這類古老的語言才不把陣列看成物件)，因此也可以用 constructor 的語法來建構。當然 JavaScript 還提供了 [] 語法，以更方便建構陣列，範例如下：
a = new Array("abc", "xyz", 1000); // constructor 語法，或
a = ["abc", "xyz", 1000]; // 陣列標準語法
陣列的元素可以是簡單的資料、其他物件，或是函數。舉個例子來在陣列裡面放函式：
b = [ // 使用函式作為陣列元素
function () { alert("這個好玩!") },
function () { alert("再按一次離開!") },
function () { alert("再來一次!") },
function () { alert("最後一次!") }
];
for (var i = 0; i < b.length ; i++)
b[i]();
最後一個 for 迴圈是個有趣的應用。由於 b 陣列中現在存放的所有元素都是函式，因此我們可以對 b 的每個元素進行呼叫。
Object as Association Array
關連陣列 (Assocation Array) 又稱作 Map 或 Dictionary，是一種物件容器，其中可以放置許多的 key-value pair，以存取子物件。在 JavaScript 中，物件本身就可以作為關連陣列。以關連陣列的方式初始化物件的範例如下：
obj1 = {"a" : "Athens" , "b" : "Belgrade", "c" : "Cairo"};
alert(obj1["a"]); // 顯示 Athens
obj2 = {
name: "Edward",
showName: function() { alert(this.name); } // 使用函式作為物件屬性
}
obj2.showName(); // 顯示 Edward
obj2.age = 23; // 屬性可以動態加入
其中 obj1 儲存了三個子元素，其鍵 (key) 為 "a", "b" 與 "c"，而值 (value) 為 "Athens", "Belgrade" 與 "Cairo"。obj2 中 showName 鍵所對應的值為 function，因此 obj2.showName() 即為函式呼叫。
Object as Return Value
雖然 Javascript 的函式只能傳回一個變數，但你卻可以將傳回值設定為物件，達到傳回 1 個以上變數值的效果：
function a () {
return [32, 17];
}
b = a();
alert( b ); // 或
alert(a());
function pixel () { return {"x": 32, "y":17}; }
point = pixel (); alert (point.x + "n" + point.y); // 或 alert (pixel().x + "n" + pixel().y);
Delegation Function Object
函式也是物件，只是其中包含的是程式的邏輯。這項特性可拿來作為委任式的程式設計，亦即使用委任函式當作另一函式的參數：
function doloop(begin, end, func) { // 這個函式是個 iterator
for (var i = begin; i < end; i++) {
func(i);
}
}
function func1(i) { // 印出 ** n **
document.writeln("** " + i + " **");
}
doloop(1, 10, func1); // 印出 1o 行 ** n **
doloop(20, 29, function(i) { // 印出 10 行 ## n ##
document.writeln("## " + i + " ## ");
});
Object = Properties + Behaviors
古有明訓：程式 = 資料結構 + 演算法。而物件是建構程式的基本單位，自然的具有相同的性質。物件除了有屬性 (property)，也可具有操作 (behavior)，也就是函式。
假如我們要使用一維陣列來模擬二維陣列，那麼就無法使用 ary[x][y] 這種表示法來設定或取得陣列成員。不過我可以定義一個 set 方法來設定成員變數，而以 get 方法來取得成員變數值。原型函式定義如下：
function Array2D(x,y){ // 以一維陣列模擬二維陣列的原型物件
this.length = x * y; // 陣列總長
this.x = x; // x 維度長度
this.y = y; // y 維度長度
for(var i = 0; i < this.length; i++) // 初始各元素值為 null
this[i] = null;
this.get = function(x,y){ // 成員函式：取得陣列第 [x,y]個元素值
return this[x*this.x + y];
}
this.set = function(x,y,value){ // 成員函式：設定陣列第 [x,y] 個元素值
this[x*this.x + y] = value;
}
}
我們接著來使用它：
var a2d = new Array2D(10, 10); // 建立新的「二維」陣列
a2d.set(1, 3, "ABC"); // 設定「二維」陣列元素值
a2d.set(2, 6, "XYZ");
a2d.set(9, 9, 1000);
alert( a2d.get(1,3) ); // 取得「二維」陣列元素值，並顯示出來
alert( a2d.get(2,6) );
alert( a2d.get(9,9) );
Member Function Outside of Constructor
我們也可以將物件成員函式寫於原型物件之外。以下的 Array2D 物件與上一個範例中的 Array2D 物件有相同的作用，只不過這次是寫在原型物件之外。
function Array2D(x,y){ // 以一維陣列模擬二維陣列的原型物件
this.length = x * y; // 陣列總長
this.x = x; // x 維度長度
this.y = y; // y 維度長度
for(var i = 0; i < this.length; i++) // 初始各元素值為 null
this[i] = null;
this.get = Array2DGet; // 用這種方式把成員函式掛進來
this.set = Array2DSet;
}
function Array2DGet(x,y){ // 成員函式：取得陣列第 [x,y] 個元素值
return this[x*this.x + y];
}
function Array2DSet(x,y,value){ // 成員函式：設定陣列第 [x,y] 個元素值
this[x*this.x + y] = value;
}
Dynamic Object Function
這裡說明如何為一個已定義物件，動態的加上其他操作的方法。
如果一物件已定義完成，而您也使用它來建立了新的物件，這時候您想為原型物件增加新的操作 (而不修改原型物件的原始碼)，讓所有該物件的複本都能使用該操作，該如何達成呢？方法是使用物件的 prototype 屬性。以下這個例子，為 Array 這類 Object 在執行期加入一個 max 方法，以取得陣列元素之最大值 (修改自微軟 jscript.chm之範例)：
function array_max(){ // 定義求取 Array 最大值之函式
var i, max = this[0];
for (i = 1; i < this.length; i++){
if (max < this[i])
max = this[i];
}
return max;
}
Array.prototype.max = array_max; // 在 Array 原型中加入 max 函式
上面的程式碼，首先建立一個 array_max 方法，以求取陣列之最大元素。接著將這個方法設定給 Array 原型物件。
var x = new Array(1, 2, 3, 4, 5, 6); // 透過 Array 建構子建立一陣列
// 想求取 x 中某一元素之最大值
var y = x.max( ); // 取得 x 之最大元素
Dynamic Mix In
假如物件 source 有 mathod1, method2 兩個函式；而另一物件 target 有 methodA 及 methodB 兩個函式。現在我想把 source 的所有特性 (feature) 匯入到 target 中，我們可以撰寫一個 mixin 函式如下，來達到這裡所說的功能：
function mixin(target, source) {
if( typeof source == "object")
for( value in source )
target[value] = source[value];
}
這個 mixin 函式可以動態的為 target 加上另一物件的所有操作。這種 Mix in 的功能可是 C++/Java 的 static type 語言所望塵莫及的。完整的應用範例如下：
function listMember(main) {
var s = "";
for( key in main ) // 使用 in 運算子列舉所有成員
s += key + ": " + main[key] + "\n";
return s;
}
function main(){ // main 之建構子
this.name = "main";
this.methodA = function() {};
this.methodB = function() {};
}
var dynamic = {
method1: function() {},
method2: function() {}
}
function mixin(target, source) {
if( typeof source == "object")
for( value in source )
target[value] = source[value];
}
obj = new main();
mixin(obj, dynamic); // 匯入 dynamic 物件之所有功能
alert(listMember(obj));
Singleton Object
用 associate array 的語法來建立 singleton, 用 function contructor 的語法來建立可多重複製的原型物件
Inheritance Through Functions
function superClass() {
this.supertest = superTest; //attach method superTest
}
function subClass() {
this.inheritFrom = superClass;
this.inheritFrom();
this.subtest = subTest; //attach method subTest
}
function superTest() {
return "superTest";
}
function subTest() {
return "subTest";
}
var newClass = new subClass();
alert(newClass.subtest()); // yields "subTest"
alert(newClass.supertest()); // yields "superTest"
沒有留言:
張貼留言