JavaScript中的链式调用

原创

WindrunnerMax 2022-05-28 00:38:18 博主文章分类：Patterns ©著作权

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链模式

链模式是一种链式调用的方式，链模式不属于一般定义的23种设计模式的范畴，而通常将其看作广义上的技巧型设计模式。

描述

链式调用在JavaScript语言中很常见，如jQuery、Promise等，都是使用的链式调用，当我们在调用同一对象多次其属性或方法的时候，我们需要多次书写对象进行.或()操作，链式调用是一种简化此过程的一种编码方式，使代码简洁、易读。
链式调用通常有以下几种实现方式，但是本质上相似，都是通过返回对象供之后进行调用。

this的作用域链，jQuery的实现方式，通常链式调用都是采用这种方式。
返回对象本身, 同this的区别就是显示返回链式对象。
闭包返回对象的方式实现，这种方式与柯里化有相似之处。

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

可选链操作符

说到链式调用，就有必要说一下JavaScript的可选链操作符，属于ES2020新特性运算符?.、??、??=，可选链操作符?.允许读取位于连接对象链深处的属性的值，而不必明确验证链中的每个引用是否有效。?.操作符的功能类似于.链式操作符，不同之处在于在引用为空nullish即null或者undefined的情况下不会引起错误，该表达式短路返回值是undefined。与函数调用一起使用时，如果给定的函数不存在，则返回undefined。当尝试访问可能不存在的对象属性时，可选链操作符将会使表达式更短更简明。在探索一个对象的内容时，如果不能确定哪些属性必定存在，可选链操作符也是很有帮助的。

语法

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中的链式调用

jQuery是一个高端而不失奢华的框架，其中有许多非常精彩的方法和逻辑，虽然现在非常流行于类似于Vue、React的MVVM模式的框架，但是jQuery的设计实在是棒，非常值得学习，在这里以最基础的实例化jQuery为例探查一下jQuery如何通过this实现的链式调用。
首先定义一个最基本的类，通过原型链去继承方法。

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

通过定义一个类并且实现实例化之后，在实例之间可以共享原型上的方法，而直接通过_jQuery类直接去调用显然是不行的，抛出的第一种异常是因为在_jQuery类上不存在静态方法，第二种异常是因为_jQuery作为函数执行后未返回值，通过这里可以看出jQuery在通过$()方式调用的时候是返回了一个包含多个方法的对象的，而只是通过自己是访问不到的，我们就借助另一个变量去访问。

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

实际上jQuery为了减少变量的创建，直接将_fn看做了_jQuery的一个属性。

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

到这里确实能够实现_jQuery()方式调用原型上的方法，但是在jQuery中$()的主要目标还是作为选择器用来选择元素，而现在返回的是一个_jQuery.fn对象，显然是达不到要求的，为了能够取得返回的元素，那就在原型上定义一个init方法去获取元素，这里为了省事直接使用了document.querySelector，实际上jQuery的选择器构建是很复杂的。

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")); // ...

但是似乎这样又把链式调用的this给漏掉了，这里就需要利用this的指向了，因为在调用时this总是指向调用他的对象，所以我们在这里将选择的元素挂载到this对象上即可。

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}

但是此时又出现了一个问题，我们的选择器选择的元素是直接挂载到了_jQuery.fn上，这样的话由于原型是共享的，在之后的定义的选择器就会将前边定义的选择器覆盖掉，这样显然是不行的，于是我们使用new操作符新建一个对象。

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

这样又出现了问题，当我们使用new实例化_jQuery.fn.init时返回的this指向的是_jQuery.fn.init的实例，我们就不能进行链式调用了，jQuery用了一个非常巧妙的方法解决了这个问题，直接将_jQuery.fn.init的原型指向_jQuery.prototype，虽然会有循环引用的问题，但是相对来说这一点性能消耗并不算什么，由此我们完成了jQuery选择器以及链式调用的实现。

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

每日一题

https://github.com/WindrunnerMax/EveryDay

参考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/110512501
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