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探讨JavaScript:优雅的封装还是执行效率?  

2011-01-22 02:45:28|  分类: 前端 |  标签: |举报 |字号 订阅

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优雅的封装还是执行效率?这是一个悖论。像C语言和C++之间的差别一样,JavaScript作为一种解释性语言,其效率本身就比编译语言低很多,所以这个问题显得尤为重要。

优雅封装的程序看起来是那么的美妙:每个属性被隐藏在对象之后,你所能看到的就是这个对象让你看到的,至于它到底是怎么操作的,这个不需要你操心。

执行的效率就是另外一回事。就像是C语言和面向对象的C++之间的差别:C++很优雅,但是执行效率,无论是编译后的二进制代码还是运行期的内存的占用,都要比简单的C语言多出一截来。

这个问题在脚本语言中显得更加重要,因为JavaScript根本就是一种解释语言,解释语言的执行效率要比编译语言低很多。

1. 优雅的封装

我们先来看看变量封装。这里的变量不仅仅是属性,也包括函数。前面已经说过,JavaScript中并没有类这个概念,是我们利用变量作用域和闭包“巧妙的模拟”出来的,这是一种优雅的实现。还是温故一下以前的代码:


function Person() {     
    var id;     
    var showId = function() {     
        alert("My id is " + id);     
    }     
    this.getId = function() {     
        return id;     
    }     
    this.setId = function(newId) {     
        id = newId;     
    }     
}     
var p = new Person();     
p.setId(1000);     
alert(p.id); // undefined     
// p.showId(); error: function not defined     
var p2 = new Person();     
alert(p.getId == p2.getId); // false    
 
function Person() {  
    var id;  
    var showId = function() {  
        alert("My id is " + id);  
    }  
    this.getId = function() {  
        return id;  
    }  
    this.setId = function(newId) {  
        id = newId;  
    }  
}  
var p = new Person();  
p.setId(1000);  
alert(p.id); // undefined  
// p.showId(); error: function not defined  
var p2 = new Person();  
alert(p.getId == p2.getId); // false  

我们很优雅的实现了私有变量——尽管是投机取巧的实现的。但是,这段代码又有什么问题呢?为什么两个对象的函数是不同的呢?

想一下,我们使用变量的作用域模拟出私有变量,用闭包模拟出公有变量,那么,也就是说,实际上每个创建的对象都会有一个相同的代码的拷贝!不仅仅是那个id,就连那些showId、getId 等函数也会创建多次。注意,考虑到JavaScript函数就是对象,就不会感到那么奇怪了。

但是毫无疑问,这是一种浪费:每个变量所不同的只是自己的数据域,函数代码都是相同的,因为我们进行的是同一种操作。其他语言一般不会遇到这种问题,因为那些语言的函数和对象的概念是不同的,像Java,每个对象的方法其实指向了同一份代码的拷贝,而不是每个对象都会有自己的代码拷贝。


2. 去看效率

那种封装虽然优雅,但是很浪费。好在JavaScript是一种灵活的语言,于是,我们马上想到,把这些函数的指针指向另外的一个函数不就可以了吗?


function show() {     
    alert("I'm a person.");     
}     
function Person() {     
    this.show = show;     
}     
var p1 = new Person();     
var p2 = new Person();     
alert(p1.show == p2.show); // true    
 
function show() {  
    alert("I'm a person.");  
}  
function Person() {  
    this.show = show;  
}  
var p1 = new Person();  
var p2 = new Person();  
alert(p1.show == p2.show); // true  

这个办法不错,解决了我们以前的那个问题:不同的对象共享了一份代码。但是这种实现虽然有了效率,可是却太不优雅了——如果有很多类,那么岂不是有很多全局函数?

好在JavaScript中还有一个机制:prototype。还记得这个prototype吗?每个对象都维护着一个prototype属性,这些对象的prototype属性是共享的。那么,我们就可以把函数的定义放到prototype里面,于是,不同的对象不就共享了一份代码拷贝吗?事实确实如此:


function Person() {     
}     
Person.prototype.show = function() {     
    alert("I'm a person.");     
}     
var p1 = new Person();     
var p2 = new Person();     
alert(p1.show == p2.show); // true    
 
function Person() {  
}  
Person.prototype.show = function() {  
    alert("I'm a person.");  
}  
var p1 = new Person();  
var p2 = new Person();  
alert(p1.show == p2.show); // true  

不过,这种分开定义看上去很别扭,那么好,为什么不把函数定义也写到类定义里面呢?


function Person() {        
    Person.prototype.show = function() {        
        alert("I'm a person.");        
    }        
}        
var p1 = new Person();        
var p2 = new Person();        
alert(p1.show == p2.show); // true       
 
function Person() {     
    Person.prototype.show = function() {     
        alert("I'm a person.");     
    }     
}     
var p1 = new Person();     
var p2 = new Person();     
alert(p1.show == p2.show); // true   

实际上这种写法和上面一种没有什么不同:唯一的区别就是代码位置不同。这只是一个“看上去很甜”的语法糖,并没有实质性差别。

最初,微软的.Net AJAX框架使用前面的机制模拟了私有变量和函数,这种写法和C#很相像,十分的优雅。但是,处于效率的缘故,微软后来把它改成了这种原型的定义方式。虽然这种方式不那么优雅,但是很有效率。

在JavaScript中,这种封装的优雅和执行的效率之间的矛盾一直存在。现在我们最好的解决方案就是把数据定义在类里面,函数定义在类的prototype属性里面。

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