jquery的總體架構分析及實現示例詳解

2019-11-20 13:56:42

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jQuery整體框架甚是復雜，也不易讀懂，這幾日一直在研究這個笨重而強大的框架。jQuery的總體架構可以分為：入口模塊、底層模塊和功能模塊。這里，我們以jquery-1.7.1為例進行分析。

jquery的總體架構

16 (function( window, undefined ) {
         // 構造 jQuery 對象
  22     var jQuery = (function() {
  25         var jQuery = function( selector, context ) {
  27                 return new jQuery.fn.init( selector, context, rootjQuery );
  28             },
                 // 一堆局部變量聲明
  97         jQuery.fn = jQuery.prototype = {
  98             constructor: jQuery,
  99             init: function( selector, context, rootjQuery ) { ... },
                 // 一堆原型屬性和方法
 319         };
 322         jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn;
 324         jQuery.extend = jQuery.fn.extend = function() { ... };
 388         jQuery.extend({
                 // 一堆靜態屬性和方法
 892         });
 955         return jQuery;
 957     })();
          // 省略其他模塊的代碼 ...
9246     window.jQuery = window.$ = jQuery;
9266 })( window );

分析一下以上代碼，我們發現jquery采取了匿名函數自執行的寫法，這樣做的好處就是可以有效的防止命名空間與變量污染的問題。縮寫一下以上代碼就是：

復制代碼代碼如下:

(function(window, undefined) {
    var jQuery = function() {}
    // ...
    window.jQuery = window.$ = jQuery;
})(window);

參數window

匿名函數傳了兩個參數進來，一個是window，一個是undefined。我們知道，在js中變量是有作用域鏈的，這兩個變量的傳入就會變成匿名函數的局部變量，訪問起來的時候速度會更快。通過傳入window對象可以使window對象作為局部變量使用，那么，函數的參數也都變成了局部變量，當在jquery中訪問window對象時，就不需要將作用域鏈退回到頂層作用域，從而可以更快的訪問window對象。

參數undefined

js在查找變量的時候，js引擎首先會在函數自身的作用域中查找這個變量，如果沒有的話就繼續往上找，找到了就返回該變量，找不到就返回undefined。undefined是window對象的一個屬性，通過傳入undefined參數，但又不進行賦值，可以縮短查找undefined時的作用域鏈。在自調用匿名函數的作用域內，確保undefined是真的未定義。因為undefined能夠被重寫，賦予新的值。

jquery.fn是啥？

復制代碼代碼如下:

 jQuery.fn = jQuery.prototype = {
              constructor: jQuery,
              init: function( selector, context, rootjQuery ) { ... },
                 // 一堆原型屬性和方法
        };

通過分析以上代碼，我們發現jQuery.fn即是jQuery.prototype，這樣寫的好處就是更加簡短吧。之后，我們又看到jquery為了簡潔，干脆使用一個$符號來代替jquery使用，因此，在我們使用jquery框架的使用經常都會用到$()，

構造函數jQuery()

圖片描述

jQuery的對象并不是通過 new jQuery 創建的，而是通過 new jQuery.fn.init 創建的：

復制代碼代碼如下:

var jQuery = function( selector, context ) {

return new jQuery.fn.init( selector, context, rootjQuery );

}

這里定義了一個變量jQuery，他的值是jQuery構造函數，在955行（最上面的代碼）返回并賦值給jQuery變量

jQuery.fn.init

jQuery.fn （上面97行）是構造函數jQuery()的原型對象，jQuery.fn.init()是jQuery原型方法，也可以稱作構造函數。負責解析參數selector和context的類型并執行相應的查找。

參數context：可以不傳入，或者傳入jQuery對象，DOM元素，普通js對象之一
參數rootjQuery：包含了document對象的jQuery對象，用于document.getElementById()查找失敗等情況。

復制代碼代碼如下:

jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn = jQuery.prototype
jQuery(selector [,context])

默認情況下，對匹配元素的查找從根元素document 對象開始，即查找范圍是整個文檔樹，不過也可以傳入第二個參數context來限定它的查找范圍。例如：

復制代碼代碼如下:

$('div.foo').click(function () {
            $('span',this).addClass('bar');//限定查找范圍,即上面的context
   });
jQuery.extend()和jQuery.fn.extend()

方法jQuery.extend(object)和jQuery.fn.extend(object)用于合并兩個或多個對象到第一個對象。相關源代碼如下（部分）：

復制代碼代碼如下:

jQuery.extend = jQuery.fn.extend = function() {
    var options, name, src, copy, copyIsArray, clone,//定義的一組局部變量
        target = arguments[0] || {},
        i = 1,
        length = arguments.length,
        deep = false;

jQuery.extend(object);　為jQuery類添加添加類方法，可以理解為添加靜態方法。如：

復制代碼代碼如下:

$.extend({ 
　　add:function(a,b){returna+b;} 
}); 

便為　jQuery　添加一個為add　的　“靜態方法”，之后便可以在引入 jQuery　的地方，使用這個方法了，

$.add(3,4); //return 7
jQuery.fn.extend(object)，查看一段官網的代碼演示如下：

復制代碼代碼如下:

CSS選擇器引擎 Sizzle

可以說，jQuery是為操作DOM而誕生的，jQuery之所以如此強大，得益于CSS選擇器引擎 Sizzle，解析規則引用網上的一段實例：

selector："div > p + div.aaron input[type="checkbox"]"

解析規則：
1 按照從右到左
2 取出最后一個token 比如[type="checkbox"]
                            {
                                matches : Array[3]
                                type    : "ATTR"
                                value   : "[type="
                                checkbox "]"
                            }
3 過濾類型如果type是 > + ~ 空四種關系選擇器中的一種，則跳過，在繼續過濾
4 直到匹配到為 ID,CLASS,TAG 中一種 , 因為這樣才能通過瀏覽器的接口索取
5 此時seed種子合集中就有值了,這樣把刷選的條件給縮的很小了
6 如果匹配的seed的合集有多個就需要進一步的過濾了,修正選擇器 selector: "div > p + div.aaron [type="checkbox"]"
7 OK,跳到一下階段的編譯函數

deferred對象

開發網站的過程中，我們經常遇到某些耗時很長的javascript操作。其中，既有異步的操作（比如ajax讀取服務器數據），也有同步的操作（比如遍歷一個大型數組），它們都不是立即能得到結果的。

通常的做法是，為它們指定回調函數（callback）。即事先規定，一旦它們運行結束，應該調用哪些函數。

但是，在回調函數方面，jQuery的功能非常弱。為了改變這一點，jQuery開發團隊就設計了deferred對象。

簡單說，deferred對象就是jQuery的回調函數解決方案。在英語中，defer的意思是"延遲"，所以deferred對象的含義就是"延遲"到未來某個點再執行。

回顧一下jQuery的ajax操作的傳統寫法：

復制代碼代碼如下:

$.ajax({
　　　url: "test.html",
　　　success: function(){
　　　　　alert("哈哈，成功了！");
　　　},
　　　error:function(){
　　　　　alert("出錯啦！");
　　　}
　});

在上面的代碼中，$.ajax()接受一個對象參數，這個對象包含兩個方法：success方法指定操作成功后的回調函數，error方法指定操作失敗后的回調函數。

$.ajax()操作完成后，如果使用的是低于1.5.0版本的jQuery，返回的是XHR對象，你沒法進行鏈式操作；如果高于1.5.0版本，返回的是deferred對象，可以進行鏈式操作。

現在，新的寫法是這樣的：

復制代碼代碼如下:

$.ajax("test.html")
　　.done(function(){ alert("哈哈，成功了！"); })
　　.fail(function(){ alert("出錯啦！"); });

為多個操作指定回調函數

deferred對象的另一大好處，就是它允許你為多個事件指定一個回調函數，這是傳統寫法做不到的。

請看下面的代碼，它用到了一個新的方法$.when()：

復制代碼代碼如下:

$.when($.ajax("test1.html"), $.ajax("test2.html"))

　.done(function(){ alert("哈哈，成功了！"); })

　.fail(function(){ alert("出錯啦！"); });

這段代碼的意思是，先執行兩個操作$.ajax("test1.html")和$.ajax("test2.html")，如果都成功了，就運行done()指定的回調函數；如果有一個失敗或都失敗了，就執行fail()指定的回調函數。

jQuery.Deferred( func ) 的實現原理

內部維護了三個回調函數列表：成功回調函數列表、失敗回調函數列表、消息回調函數列表，其他方法則圍繞這三個列表進行操作和檢測。

jQuery.Deferred( func ) 的源碼結構：

復制代碼代碼如下:

jQuery.extend({

    Deferred: function( func ) {
            // 成功回調函數列表
        var doneList = jQuery.Callbacks( "once memory" ),
            // 失敗回調函數列表
            failList = jQuery.Callbacks( "once memory" ),
            // 消息回調函數列表
            progressList = jQuery.Callbacks( "memory" ),
            // 初始狀態
            state = "pending",
            // 異步隊列的只讀副本
            promise = {
                // done, fail, progress
                // state, isResolved, isRejected
                // then, always
                // pipe
                // promise
            },
            // 異步隊列
            deferred = promise.promise({}),
            key;
        // 添加觸發成功、失敗、消息回調函列表的方法
        for ( key in lists ) {
            deferred[ key ] = lists[ key ].fire;
            deferred[ key + "With" ] = lists[ key ].fireWith;
        }
        // 添加設置狀態的回調函數
        deferred.done( function() {
            state = "resolved";
        }, failList.disable, progressList.lock )
        .fail( function() {
            state = "rejected";
        }, doneList.disable, progressList.lock );
        // 如果傳入函數參數 func，則執行。
        if ( func ) {
            func.call( deferred, deferred );
        }

        // 返回異步隊列 deferred
        return deferred;
    },
}

jQuery.when( deferreds )

提供了基于一個或多個對象的狀態來執行回調函數的功能，通常是基于具有異步事件的異步隊列。

jQuery.when( deferreds ) 的用法

如果傳入多個異步隊列對象，方法 jQuery.when() 返回一個新的主異步隊列對象的只讀副本，只讀副本將跟蹤所傳入的異步隊列的最終狀態。

一旦所有異步隊列都變為成功狀態，“主“異步隊列的成功回調函數被調用；

如果其中一個異步隊列變為失敗狀態，主異步隊列的失敗回調函數被調用。

復制代碼代碼如下:

/*
請求 '/when.do?method=when1' 返回 {"when":1}
請求 '/when.do?method=when2' 返回 {"when":2}
請求 '/when.do?method=when3' 返回 {"when":3}
*/
var whenDone = function(){ console.log( 'done', arguments ); },
    whenFail = function(){ console.log( 'fail', arguments ); };
$.when(
    $.ajax( '/when.do?method=when1', { dataType: "json" } ),
    $.ajax( '/when.do?method=when2', { dataType: "json" } ),
    $.ajax( '/when.do?method=when3', { dataType: "json" } )
).done( whenDone ).fail( whenFail );

圖片描述

異步隊列 Deferred

解耦異步任務和回調函數

為 ajax 模塊、隊列模塊、ready 事件提供基礎功能。

原型屬性和方法

原型屬性和方法源代碼：

復制代碼代碼如下:

  97 jQuery.fn = jQuery.prototype = {
  98     constructor: jQuery,
  99     init: function( selector, context, rootjQuery ) {}
 210     selector: "",
 213     jquery: "1.7.1",
 216     length: 0,
 219     size: function() {},
 223     toArray: function() {},
 229     get: function( num ) {},
 241     pushStack: function( elems, name, selector ) {},
 270     each: function( callback, args ) {},
 274     ready: function( fn ) {}, //
 284     eq: function( i ) {},
 291     first: function() {},
 295     last: function() {},
 299     slice: function() {},
 304     map: function( callback ) {},
 310     end: function() {},
 316     push: push,
 317     sort: [].sort,
 318     splice: [].splice
 319 };
 

屬性selector用于記錄jQuery查找和過濾DOM元素時的選擇器表達式。
屬性.length表示當前jquery對象中元素的個數。
方法.size()返回當前jquery對象中元素的個數，功能上等同于屬性length，但應該優先使用length，因為他沒有函數調用開銷。

.size()源碼如下：

復制代碼代碼如下:

size()：function(){
    return this.length;
}

方法.toArray()將當前jQuery對象轉換為真正的數組，轉換后的數組包含了所有元素，其源碼如下：

復制代碼代碼如下:

toArray: function() {
        return slice.call( this );
    },

方法.get(index)返回當前jQuery對象中指定位置的元素，或包含了全部元素的數組。其源
碼如下：

復制代碼代碼如下:

get: function( num ) {
return num == null ?

// Return a 'clean' array
this.toArray() :

            // Return just the object
            ( num < 0 ? this[ this.length + num ] : this[ num ] );
    },

如果沒有傳入參數，則調用.toArray()返回了包含有鎖元素的數組；如果指定了參數index，則返回一個單獨的元素，index從0開始計數，并且支持負數。

首先會判斷num是否小于0，如果小于0，則用length+num重新計算下標，然后使用數組訪問操作符（[]）獲取指定位置的元素，這是支持下標為負數的一個小技巧；如果大于等于0，直接返回指定位置的元素。

eg()和get()使用詳解：jquery常用方法及使用示例匯總

方法.each()用于遍歷當前jQuery對象，并在每個元素上執行回調函數。方法.each()內部通過簡單的調用靜態方法jQuery.each()實現：

復制代碼代碼如下:

each: function( callback, args ) {
        return jQuery.each( this, callback, args );
    },

回調函數是在當前元素為上下文的語境中觸發的，即關鍵字this總是指向當前元素，在回調函數中return false 可以終止遍歷。

方法.map()遍歷當前jQuery對象，在每個元素上執行回調函數，并將回調函數的返回值放入一個新jQuery對象中。該方法常用于獲取或設置DOM元素集合的值。

復制代碼代碼如下:

map: function( callback ) {
        return this.pushStack( jQuery.map(this, function( elem, i ) {
            return callback.call( elem, i, elem );
        }));
    },

原型方法.pushStack()創建一個新的空jQuery對象，然后把DOM元素集合放入這個jQuery對象中，并保留對當前jQuery對象的引用。

原型方法.pushStack()是核心方法之一，它為以下方法提供支持：

jQuery對象遍歷：.eq()、.first()、.last()、.slice()、.map()。

DOM查找、過濾：.find()、.not()、.filter()、.closest()、.add()、.andSelf()。

DOM遍歷：.parent()、.parents()、.parentsUntil()、.next()、.prev()、.nextAll()、.prevAll()、.nextUnit()、.prevUnit()、.siblings()、.children()、.contents()。

DOM插入：jQuery.before()、jQuery.after()、jQuery.replaceWith()、.append()、.prepent()、.before()、.after()、.replaceWith()。
定義方法.push( elems, name, selector )，它接受3個參數：

參數elems：將放入新jQuery對象的元素數組（或類數組對象）。

參數name：產生元素數組elems的jQuery方法名。

參數selector：傳給jQuery方法的參數，用于修正原型屬性.selector。
方法.end()結束當前鏈條中最近的篩選操作，并將匹配元素還原為之前的狀態

復制代碼代碼如下:

end: function() {
        return this.prevObject || this.constructor(null);
    },

返回前一個jQuery對象，如果屬性prevObect不存在，則構建一個空的jQuery對象返回。方法.pushStack()用于入棧，方法.end()用于出棧

靜態屬性和方法

相關源碼如下：

復制代碼代碼如下:

388 jQuery.extend({
 389     noConflict: function( deep ) {},
 402     isReady: false,
 406     readyWait: 1,
 409     holdReady: function( hold ) {},
 418     ready: function( wait ) {},
 444     bindReady: function() {},
 492     isFunction: function( obj ) {},
 496     isArray: Array.isArray || function( obj ) {},
 501     isWindow: function( obj ) {},
 505     isNumeric: function( obj ) {},
 509     type: function( obj ) {},
 515     isPlainObject: function( obj ) {},
 544     isEmptyObject: function( obj ) {},
 551     error: function( msg ) {},
 555     parseJSON: function( data ) {},
 581     parseXML: function( data ) {},
 601     noop: function() {},
 606     globalEval: function( data ) {},
 619     camelCase: function( string ) {},
 623     nodeName: function( elem, name ) {},
 628     each: function( object, callback, args ) {},
 669     trim: trim ? function( text ) {} : function( text ) {},
 684     makeArray: function( array, results ) {},
 702     inArray: function( elem, array, i ) {},
 724     merge: function( first, second ) {},
 744     grep: function( elems, callback, inv ) {},
 761     map: function( elems, callback, arg ) {},
 794     guid: 1,
 798     proxy: function( fn, context ) {},
 825     access: function( elems, key, value, exec, fn, pass ) {},
 852     now: function() {},
 858     uaMatch: function( ua ) {},
 870     sub: function() {},
 891     browser: {}
 892 });
 