还有其他的代码模式利用了闭包的力量,但是它们都不像回调那样浮于表面。让我们来检视它们中最强大的一种:模块。
function foo() {
var something = "cool";
var another = [1, 2, 3];
function doSomething() {
console.log( something );
}
function doAnother() {
console.log( another.join( " ! " ) );
}
}
就现在这段代码来说,没有发生明显的闭包。我们只是拥有一些私有数据变量 something
和 another
,以及几个内部函数 doSomething()
和 doAnother()
,它们都拥有覆盖在 foo()
内部作用域上的词法作用域(因此是闭包!)。
但是现在考虑这段代码:
function CoolModule() {
var something = "cool";
var another = [1, 2, 3];
function doSomething() {
console.log( something );
}
function doAnother() {
console.log( another.join( " ! " ) );
}
return {
doSomething: doSomething,
doAnother: doAnother
};
}
var foo = CoolModule();
foo.doSomething(); // cool
foo.doAnother(); // 1 ! 2 ! 3
在 JavaScript 中我们称这种模式为 模块。实现模块模式的最常见方法经常被称为“揭示模块”,它是我们在这里展示的方式的变种。
让我们检视关于这段代码的一些事情。
首先,CoolModule()
只是一个函数,但它 必须被调用 才能成为一个被创建的模块实例。没有外部函数的执行,内部作用域的创建和闭包都不会发生。
第二,CoolModule()
函数返回一个对象,通过对象字面量语法 { key: value, ... }
标记。这个我们返回的对象拥有指向我们内部函数的引用,但是 没有 指向我们内部数据变量的引用。我们可以将它们保持为隐藏和私有的。可以很恰当地认为这个返回值对象实质上是一个 我们模块的公有API。
这个返回值对象最终被赋值给外部变量 foo
,然后我们可以在这个API上访问那些属性,比如 foo.doSomething()
。
注意: 从我们的模块中返回一个实际的对象(字面量)不是必须的。我们可以仅仅直接返回一个内部函数。jQuery 就是一个很好地例子。jQuery
和 $
标识符是 jQuery “模块”的公有API,但是它们本身只是一个函数(这个函数本身可以有属性,因为所有的函数都是对象)。
doSomething()
和 doAnother()
函数拥有模块“实例”内部作用域的闭包(通过实际调用 CoolModule()
得到的)。当我们通过返回值对象的属性引用,将这些函数传送到词法作用域外部时,我们就建立好了可以观察和行使闭包的条件。
更简单地说,行使模块模式有两个“必要条件”:
必须有一个外部的外围函数,而且它必须至少被调用一次(每次创建一个新的模块实例)。
外围的函数必须至少返回一个内部函数,这样这个内部函数才拥有私有作用域的闭包,并且可以访问和/或修改这个私有状态。
一个仅带有一个函数属性的对象不是 真正 的模块。从可观察的角度来说,一个从函数调用中返回的对象,仅带有数据属性而没有闭包的函数,也不是 真正 的模块。
上面的代码段展示了一个称为 CoolModule()
独立的模块创建器,它可以被调用任意多次,每次创建一个新的模块实例。这种模式的一个稍稍的变化是当你只想要一个实例的时候,某种“单例”:
var foo = (function CoolModule() {
var something = "cool";
var another = [1, 2, 3];
function doSomething() {
console.log( something );
}
function doAnother() {
console.log( another.join( " ! " ) );
}
return {
doSomething: doSomething,
doAnother: doAnother
};
})();
foo.doSomething(); // cool
foo.doAnother(); // 1 ! 2 ! 3
这里,我们将模块放进一个 IIFE(见第三章)中,而且我们 立即 调用它,并把它的返回值直接赋值给我们单独的模块实例标识符 foo
。
模块只是函数,所以它们可以接收参数:
function CoolModule(id) {
function identify() {
console.log( id );
}
return {
identify: identify
};
}
var foo1 = CoolModule( "foo 1" );
var foo2 = CoolModule( "foo 2" );
foo1.identify(); // "foo 1"
foo2.identify(); // "foo 2"
另一种在模块模式上微小但是强大的变化是,为你作为公有API返回的对象命名:
var foo = (function CoolModule(id) {
function change() {
// 修改公有 API
publicAPI.identify = identify2;
}
function identify1() {
console.log( id );
}
function identify2() {
console.log( id.toUpperCase() );
}
var publicAPI = {
change: change,
identify: identify1
};
return publicAPI;
})( "foo module" );
foo.identify(); // foo module
foo.change();
foo.identify(); // FOO MODULE
通过在模块实例内部持有一个指向公有API对象的内部引用,你可以 从内部 修改这个模块,包括添加和删除方法,属性,和 改变它们的值。
现代的模块
各种模块依赖加载器/消息机制实质上都是将这种模块定义包装进一个友好的API。与其检视任意一个特定的库,不如让我 (仅)为了说明的目的 展示一个 非常简单 的概念证明:
var MyModules = (function Manager() {
var modules = {};
function define(name, deps, impl) {
for (var i=0; i<deps.length; i++) {
deps[i] = modules[deps[i]];
}
modules[name] = impl.apply( impl, deps );
}
function get(name) {
return modules[name];
}
return {
define: define,
get: get
};
})();
这段代码的关键部分是 modules[name] = impl.apply(impl, deps)
。这为一个模块调用了它的定义的包装函数(传入所有依赖),并将返回值,也就是模块的API,存储到一个用名称追踪的内部模块列表中。
这里是我可能如何使用它来定义一个模块:
MyModules.define( "bar", [], function(){
function hello(who) {
return "Let me introduce: " + who;
}
return {
hello: hello
};
} );
MyModules.define( "foo", ["bar"], function(bar){
var hungry = "hippo";
function awesome() {
console.log( bar.hello( hungry ).toUpperCase() );
}
return {
awesome: awesome
};
} );
var bar = MyModules.get( "bar" );
var foo = MyModules.get( "foo" );
console.log(
bar.hello( "hippo" )
); // Let me introduce: hippo
foo.awesome(); // LET ME INTRODUCE: HIPPO
模块“foo”和“bar”都使用一个返回公有API的函数来定义。“foo”甚至接收一个“bar”的实例作为依赖参数,并且可以因此使用它。
花些时间检视这些代码段,来完全理解将闭包的力量付诸实践给我们带来的好处。关键之处在于,对于模块管理器来说真的没有什么特殊的“魔法”。它们只是满足了我在上面列出的模块模式的两个性质:调用一个函数定义包装器,并将它的返回值作为这个模块的API保存下来。
换句话说,模块就是模块,即便你在它们上面放了一个友好的包装工具。
未来的模块
ES6 为模块的概念增加了头等的语法支持。当通过模块系统加载时,ES6 将一个文件视为一个独立的模块。每个模块可以导入其他的模块或者特定的API成员,也可以导出它们自己的公有API成员。
注意: 基于函数的模块不是一个可以被静态识别的模式(编译器可以知道的东西),所以它们的API语义直到运行时才会被考虑。也就是,你实际上可以在运行时期间修改模块的API(参见早先 publicAPI
的讨论)。
相比之下,ES6 模块API是静态的(这些API不会在运行时改变)。因为编译器知道它,它可以(也确实在这么作!)在(文件加载和)编译期间检查一个指向被导入模块的成员的引用是否 实际存在。如果API引用不存在,编译器就会在编译时抛出一个“早期”错误,而不是等待传统的动态运行时解决方案(和错误,如果有的话)。
ES6 模块 没有 “内联”格式,它们必须被定义在一个分离的文件中(每个模块一个)。浏览器/引擎拥有一个默认的“模块加载器”(它是可以被覆盖的,但是这超出我们在此讨论的范围),它在模块被导入时同步地加载模块文件。
考虑这段代码:
bar.js
function hello(who) {
return "Let me introduce: " + who;
}
export hello;
foo.js
// 仅导入“bar”模块中的`hello()`
import hello from "bar";
var hungry = "hippo";
function awesome() {
console.log(
hello( hungry ).toUpperCase()
);
}
export awesome;
// 导入`foo`和`bar`整个模块
module foo from "foo";
module bar from "bar";
console.log(
bar.hello( "rhino" )
); // Let me introduce: rhino
foo.awesome(); // LET ME INTRODUCE: HIPPO
注意: 需要使用前两个代码片段中的内容分别创建两个分离的文件 “foo.js” 和 “bar.js”。然后,你的程序将加载/导入这些模块来使用它们,就像第三个片段那样。
import
在当前的作用域中导入一个模块的API的一个或多个成员,每个都绑定到一个变量(这个例子中是 hello
)。module
将整个模块的API导入到一个被绑定的变量(这个例子中是 foo
,bar
)。export
为当前模块的公有API导出一个标识符(变量,函数)。在一个模块的定义中,这些操作符可以根据需要使用任意多次。
在 模块文件 内部的内容被视为像是包围在一个作用域闭包中,就像早先看到的使用函数闭包的模块那样。