首页 > 代码库 > jQuery内核详解与实践读书笔记1:原型技术分解1
jQuery内核详解与实践读书笔记1:原型技术分解1
一直以来都有研究一下jQuery源代码的想法，但是每次看到jQuery几千行的代码，头就大了，没有一点头绪，也不知道从哪里开始。昨天去图书馆无意间发现了这本《jQuery内核详解和实践》，翻看了一下里面的内容，这正是我寻觅多时剖析jQuery源码的好书。
废话不多说，直入正题吧。第一章介绍了一下jQuery的起步和一些历史故事，没什么重要内容。这里直接进入第二章，jQuery技术解密，从这一章开始就全部是干货了。这一章主要分四部分：jQuery原型技术分解，破解jQuery选择器接口，解析jQuery选择器引擎Sizzle，类数组。
jQuery原型技术分解主要就是从0开始一步步搭建一个简易的jQuery框架，讲述了jQuery框架的搭建过程，书中主要分成了9个步骤，最后形成一个jQuery框架的雏形。
1. 起源--原型继承
模仿jQuery框架源码，添加两个成员，一个原型属性jquery，一个原型方法size()，源代码如下：
1 var $ = jQuery = function() {};2 jQuery.fn = jQuery.prototype = {3 jquery : "1.3.2", //原型属性4 size : function() { //原型方法5 return this.length;6 }7 };
此时这个框架最基本的样子就孕育出来了。这几行代码都很简单，但却是整个框架的基础。
2. 生命--返回实例
如果用上面的代码时，得到一个jQuery的对象是需要new出来的，但是我们使用的jQuery并不是通过new来得到jQuery对象的，而是通过$()得到的。jQuery是如何实现$()的方式进行函数的调用？
我们应该把jQuery看做是一个类，同时也应该把它视为一个普通的函数，并让这个函数的返回值为jQuery类的实例。但是如果直接在jQuery函数中返回一个new出来的jQuery实例，会造成死循环，导致内存外溢。
考虑：在创建jQuery类实例时，this关键字就是指向对象实例的，而且不论是在jQuery.prototype中原型属性还是方法，this关键字总是指向类的实例。
结论：在jQuery中使用一个工厂方法来创建一个实例，把这个方法放在jQuery.prototype 原型对象中，然后在jQuery()函数中返回这个原型方法的调用。
这样就可以将1中的代码修改成下面的代码:
1 var $ = jQuery = function() { 2 return jQuery.fn.init(); //调用原型方法init() 3 }; 4 jQuery.fn = jQuery.prototype = { 5 init : function() { //在初始化原型方法中返回实例的引用 6 return this; 7 }, 8 jquery : "1.3.2", //原型属性 9 size : function() { //原型方法10 return this.length;11 }12 };
3. 学步--分隔作用域
如果按照2的代码，我们又会出现问题。如下代码：
1 var $ = jQuery = function() { 2 return jQuery.fn.init(); //调用原型方法init() 3 }; 4 jQuery.fn = jQuery.prototype = { 5 init : function() { //在初始化原型方法中返回实例的引用 6 this.length = 0; 7 this.test = function() { 8 return this.length; 9 };10 return this;11 },12 jquery : "1.3.2", //原型属性13 length : 1,14 size : function() { //原型方法15 return this.length;16 }17 };
上述代码中jQuery原型对象中包含一个length属性，同时init()从一个普通函数变成了构造器，它也包含一个length属性和一个test()方法。this关键字引用了init()函数作用域所在的对象，此时它访问length属性时，返回0.而this关键字也能够访问上一级对象jQuery.fn对象的作用域，所以$().jquery返回"1.3.2"。但是调用$().size()方法时，返回的是0，而不是1？
解决方法：jQuery框架是通过下面的方式调用init()初始化构造函数，达到隔离作用域的目的：
1 var $ = jQuery = function() {2 return new jQuery.fn.init(); //实例化init初始化类型，分隔作用域3 };
这样就可以把init()构造器中的this和jQuery.fn对象中的this关键字隔离开来，避免相互混淆。
此时源代码就变成如下：
1 var $ = jQuery = function() { 2 return new jQuery.fn.init(); //实例化init初始化类型，分隔作用域 3 }; 4 jQuery.fn = jQuery.prototype = { 5 init : function() { //在初始化原型方法中返回实例的引用 6 this.length = 0; 7 this.test = function() { 8 return this.length; 9 };10 return this;11 },12 jquery : "1.3.2", //原型属性13 length : 1,14 size : function() { //原型方法15 return this.length;16 }17 };
但是，这种方式也会带来另一个问题：无法访问jQuery.fn对象的属性或方法。
4. 生长--跨域访问
上一节抛出了一个问题：无法访问jQuery.fn对象的属性或方法，如何解决？
方法：通过原型传递，jQuery框架把jQuery.fn传递给jQuery.fn.init.prototype，也就是说用jQuery的原型对象覆盖init构造器的原型对象，从而实现跨域访问，其源代码如下：
1 var $ = jQuery = function() { 2 return new jQuery.fn.init(); //实例化init初始化类型，分隔作用域 3 }; 4 jQuery.fn = jQuery.prototype = { 5 init : function() { //在初始化原型方法中返回实例的引用 6 this.length = 0; 7 this.test = function() { 8 return this.length; 9 };10 return this;11 },12 jquery : "1.3.2", //原型属性13 length : 1,14 size : function() { //原型方法15 return this.length;16 }17 };18 jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn; //使用jQuery的原型对象覆盖init的原型对象
new jQuery.fn.init()创建的新对象拥有init构造器的prototype原型对象的方法，通过改变prototype指针的指向，使其指向jQuery类的prototype，这样创建出来的对象就继承了jQuery.fn原型对象定义的方法。
5. 成熟--选择器
jQuery函数包含两个参数selector和context，其中selector表示选择器，而context表示的内容范围，它表示一个DOM元素。在此，为了简化操作，假设选择器的类型仅限定为标签选择器，其实现代码如下：
1 var $ = jQuery = function(selector, context) { //定义类 2 return new jQuery.fn.init(selector, context); //返回选择器的实例 3 }; 4 jQuery.fn = jQuery.prototype = { //jQuery类的原型对象 5 init : function(selector, context) { //定义选择器构造器 6 selector = selector || document; //设置默认值为document 7 context = context || document; //设置默认值为document 8 if(selector.nodeType) { //如果选择符为节点对象 9 this[0] = selector; //把参数节点传递给实例对象的数组10 this.length = 1; //并设置实例对象的length属性，定义包含的元素个数11 this.context = selector; //设置实例的属性，返回选择范围12 return this; //返回当前实例13 }14 if(typeof selector === "string") { //如果选择符是字符串15 var e = context.getElementsByTagName(selector); //获取指定名称的元素16 for(var i=0; i<e.length; i++) { //遍历元素集合，并把所有元素填入到当前实例数组中17 this[i] = e[i];18 }19 this.length = e.length; //设置实例的length属性，即定义包含的元素个数20 this.context = context; //设置实例的属性，返回选择范围21 return this; //返回当前实例22 } else {23 this.length = 0; //否则，设置实例的length属性值为024 this.context = context; //设置实例的属性，返回选择范围25 return this; //返回当前实例26 }27 },28 jquery : "1.3.2", //原型属性29 size : function() { //原型方法30 return this.length;31 }32 };33 jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn; //使用jQuery的原型对象覆盖init的原型对象
这里就实现了一个最简单的选择器了，当然jQuery框架中的选择器比这里的要复杂的多，这里只是为了搭建一个jQuery框架的最简单形式，以后再收入去研究它的选择器。
6. 延续--迭代器
在jQuery框架中，jQuery对象是一个比较特殊的对象，具有多重身份，可以分解如下：
第一， jQuery对象是一个数组集合，它不是一个个具体对象。因此，无法直接使用JavaScript的方法来操作它。
第二， jQuery对象实际上就是一个普通的对象，因为它是通过new运算符创建的一个新的实例对象。它可以继承原型方法或属性，同样也拥有Object类型的方法和属性。
第三， jQuery对象包含数组特性，因为它赋值了数组元素，以数组结构存储返回的数据。可以以JavaScript的概念理解jQuery对象，jQuery对象就是对象和数组的混合体，但是它不拥有数组的方法，因为它的数组结构是人为附加的，也就是说它不是Array类型数据，而是Object类型数据。
第四， jQuery对象包含的数据都是DOM元素，是通过数组形式存储的，即通过jQuery[n]形式获取。同时jQuery对象又定义了几个模仿Array基本特性的属性，如length等
所以，jQuery对象是不允许直接操作的，只有分别读取它包含的每一个DOM元素，才能够实现各种操作，如插入，删除，嵌套，赋值和读写DOM元素属性等。
如何实现直接操作jQuery对象中的DOM元素呢？例如$("div").html()
jQuery定义了一个工具函数each()，利用这个工具函数可以遍历jQuery对象中所有的DOM元素，并把需要操作的内存封装到一个回调函数中，然后通过在每个DOM元素上调用这个回调函数即可。实现代码如下：
1 var $ = jQuery = function(selector, context) { //定义类 2 return new jQuery.fn.init(selector, context); //返回选择器的实例 3 }; 4 jQuery.fn = jQuery.prototype = { //jQuery类的原型对象 5 init : function(selector, context) { //定义选择器构造器 6 selector = selector || document; //设置默认值为document 7 context = context || document; //设置默认值为document 8 if(selector.nodeType) { //如果选择符为节点对象 9 this[0] = selector; //把参数节点传递给实例对象的数组10 this.length = 1; //并设置实例对象的length属性，定义包含的元素个数11 this.context = selector; //设置实例的属性，返回选择范围12 return this; //返回当前实例13 }14 if(typeof selector === "string") { //如果选择符是字符串15 var e = context.getElementsByTagName(selector); //获取指定名称的元素16 for(var i=0; i<e.length; i++) { //遍历元素集合，并把所有元素填入到当前实例数组中17 this[i] = e[i];18 }19 this.length = e.length; //设置实例的length属性，即定义包含的元素个数20 this.context = context; //设置实例的属性，返回选择范围21 return this; //返回当前实例22 } else {23 this.length = 0; //否则，设置实例的length属性值为024 this.context = context; //设置实例的属性，返回选择范围25 return this; //返回当前实例26 }27 },28 jquery : "1.3.2", //原型属性29 size : function() { //原型方法30 return this.length;31 },32 33 //定义jQuery对象方法34 html : function(val) { //模仿jQuery框架中的html()方法，为匹配的每一个DOM元素插入html代码35 jQuery.each(this, function(val) { //调用jQuery.each()工具函数，为每一个DOM元素执行回调函数36 this.innerHTML = val;37 }, val);38 }39 };40 jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn; //使用jQuery的原型对象覆盖init的原型对象41 42 //扩展jQuery工具函数43 jQuery.each = function(object, callback, args) {44 for(var i=0; i<object.length; i++) {45 callback.call(object[i], args);46 }47 return object;48 };
注意：在上面的代码中，each()函数的当前作用对象是jQuery对象，故this指向当前jQuery对象，即this表示一个集合对象；而在html()方法中，由于each()函数是在指定DOM元素上执行的，所以该函数内的this指针指向的是当前DOM元素对象，即this表示一个元素。
以上定义的each()工具函数比较简单，适应能力很有限。在jQuery框架中，它封装的each()函数功能强大很多，具体代码如下：
1 var $ = jQuery = function(selector, context) { //定义类 2 return new jQuery.fn.init(selector, context); //返回选择器的实例 3 }; 4 jQuery.fn = jQuery.prototype = { //jQuery类的原型对象 5 init : function(selector, context) { //定义选择器构造器 6 selector = selector || document; //设置默认值为document 7 context = context || document; //设置默认值为document 8 if(selector.nodeType) { //如果选择符为节点对象 9 this[0] = selector; //把参数节点传递给实例对象的数组10 this.length = 1; //并设置实例对象的length属性，定义包含的元素个数11 this.context = selector; //设置实例的属性，返回选择范围12 return this; //返回当前实例13 }14 if(typeof selector === "string") { //如果选择符是字符串15 var e = context.getElementsByTagName(selector); //获取指定名称的元素16 for(var i=0; i<e.length; i++) { //遍历元素集合，并把所有元素填入到当前实例数组中17 this[i] = e[i];18 }19 this.length = e.length; //设置实例的length属性，即定义包含的元素个数20 this.context = context; //设置实例的属性，返回选择范围21 return this; //返回当前实例22 } else {23 this.length = 0; //否则，设置实例的length属性值为024 this.context = context; //设置实例的属性，返回选择范围25 return this; //返回当前实例26 }27 },28 jquery : "1.3.2", //原型属性29 size : function() { //原型方法30 return this.length;31 },32 33 //定义jQuery对象方法34 html : function(value) { 35 return value =http://www.mamicode.com/== undefined ? "color: #008080;">36 (this[0] ? 37 this[0].innerHTML.repalce(/ jQuery\d+="(?:\d+|null)"/g, "") :38 null) : 39 this.empty().append(value);40 }41 };42 jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn; //使用jQuery的原型对象覆盖init的原型对象43 44 //扩展jQuery工具函数45 jQuery.extend({46 //参数说明：object表示jQuery对象，callback表示回调函数，args回调函数的参数数组47 each : function(object, callback, args) {48 var name, i = 0, length = object.length;49 if(args) {//如果存在回调函数的参数数组50 if(length === undefined) {//如果object不是jQuery对象51 for(name in object) {//遍历object的属性52 if(callback.apply(object[name], args) === false) {//在对象上调用回调函数53 break;//如果回调函数返回值为false，则跳出循环54 }55 }56 } else {//如果object是jQuery对象57 for( ; i< length; ) { //遍历jQuery对象数组58 if(callback.apply(object[i++], args) === false) { //在对象上调用回调函数59 break;//如果回调函数返回值为false，则跳出循环60 }61 }62 }63 } else {64 if(length === undefined) {//如果object不是jQuery对象65 for(name in object) {//遍历object对象66 if(callback.call(object[name], name, object[name]) === false) {//在对象上调用回调函数67 break;//如果回调函数返回值为false，则跳出循环68 }69 }70 } else {//如果object是jQuery对象71 //遍历jQuery对象数组，并在对象上调用回调函数72 for(var value=http://www.mamicode.com/object[0]; ifalse; value=http://www.mamicode.com/object[i++]) {}73 }74 }75 return object;//返回jQuery对象76 }77 });
同时jQuery框架定义的html()方法包含的功能比较多，它不仅可以插入HTML源代码，还可以返回匹配元素包含的HTML源代码，故使用了一个条件结构分别进行处理。首先，判断参数是否为空，如果为空，则表示获取匹配元素中第一个元素包含的HTML源代码，此时返回该innerHTML的值。如果不为空，则先清空匹配元素中每个元素包含的内容，并使用append()方法插入HTML源代码。
好了，暂时只看到了这里，下次把剩下的三步完成。
个人微信公众号：programmlife，如有兴趣敬请关注，主要一个码农的所看所思所想所叹，或扫描下方二维码关注：
jQuery内核详解与实践读书笔记1:原型技术分解1