首先,我们要考虑一下它的源文件布局,也就是决定代码如何拆分到独立的文件中去。为什么要这么做呢?还记得上期结尾处我提到这个组件会使用“外部代码”吗?为了区分代码的用途,决定将代码至少分成两部分:外部代码文件和 Smart Queue 文件。
区分用途只是其一,其二,分散到独立文件有利于代码的维护。试想,以后的某一天你决定要在现有的队列管理基本功能之上,添加一些新的扩展功能,或是把它包装成某个实现特定任务的组件,而又希望保持现有功能(内部实现)和调用方式(对外接口)不变,那么将新的代码写到单独的文件是最好的选择。
嗯,下期会重点谈谈文件布局的话题,现在要开始切入正题了。第一步,当然是要为组件创建自己的命名空间,组件所有的代码都将限制在这个顶层命名空间内:
var SmartQueue = window.SmartQueue || {}; SmartQueue.version = '0.1';
初始化的时候,如果碰到命名空间冲突就把它拉过来用。通常这个冲突是由重复引用组件代码导致的,因此“拉过来用”会将对象以同样的实现重写一次;最坏的情况下,如果碰巧页面上另一个对象也叫 SmartQueue, 那不好意思了,我会覆盖你的实现——如果没有进一步的命名冲突,基本上两个组件可以相安无事地运行。同时顺便给它一个版本号。
接着,按三个优先级为 SmartQueue 创建三个队列:
var Q = SmartQueue.Queue = [[], [], []];
每个都是空数组,因为还没有任务加进去嘛。又顺便给它建个“快捷方式”,后面要访问数组直接写 Q[n] 就可以啦。
接下来,我们的主角 Task 隆重登场——怎么 new 一个 Task, 定义在这里:
var T = SmartQueue.Task = function(fn, level, name, dependencies) { if(typeof fn !== FUNCTION) { throw new Error('Invalid argument type: fn.'); } this.fn = fn; this.level = _validateLevel(level) ? level : LEVEL_NORMAL; // detect type of name this.name = typeof name === STRING && name ? name : 't' + _id++; // dependencies could be retrieved as an 'Object', so use instanceof instead. this.dependencies = dependencies instanceof Array ? dependencies : []; };
里面的具体细节就不说了,有必要的注释,一般我们的代码也能做到自我描述,后面代码也是这样。这里告诉客户(使用者):你想新建一个 SmartQueue.Task 实例,就要至少传一个参数给这个构造函数(后 3 个都可以省略进行缺省处理),否则抛出异常伺候。
但是这还不够,有时候,客户希望从已有 Task 克隆一个新实例,或是从一个“残废体”(具有部分 Task 属性的对象)修复出“健康体”(真正的 Task 对象实例),通过上面的构造方式就有点不爽了——客户得这样写:
var task1 = new SmartQueue.Task(obj.fn, 1, '', obj.dependencies);
我很懒,我只想传 fn 和 dependencies 两个属性,不想做额外的事情。好吧,我们来重构一下构造函数:
var _setupTask = function(fn, level, name, dependencies) { if(typeof fn !== FUNCTION) { throw new Error('Invalid argument type: fn.'); } this.fn = fn; this.level = _validateLevel(level) ? level : LEVEL_NORMAL; // detect type of name this.name = typeof name === STRING && name ? name : 't' + _id++; // dependencies could be retrieved as an 'Object', so use instanceof instead. this.dependencies = dependencies instanceof Array ? dependencies : []; }; var T = SmartQueue.Task = function(task) { if(arguments.length > 1) { _setupTask.apply(this, arguments); } else { _setupTask.call(this, task.fn, task.level, task.name, task.dependencies); } // init context/scope and data for the task. this.context = task.context || window; this.data = task.data || {}; };
如此一来,原来的构造方式可以继续工作,而上面的懒人可以这样传入一个“残废体”:
var task1 = new SmartQueue.Task({fn: obj.fn, dependencies: obj.dependencies});
当构造函数收到多个参数时,按之前的方案等同处理;否则,视唯一的参数为 Task 对象或“残废体”。这里通过 JavaScript 中的 apply
/call
方法将新实例传给重构出来的 _setupTask
方法,作为该方法的上下文 (context, 也有称为 scope), apply
/call
是 JavaScript 在方法之间传递上下文的法宝,要用心体会哦。同时,允许用户定义 task.fn
在执行时的上下文,并将自定义的数据传递给执行中的 fn.
经典的 JavaScript 对象三段式是什么?
- 定义对象的构造函数
- 在原型上定义属性和方法
- new 对象,拿来用
所以,下面要为 SmartQueue.Task
对象的原型定义属性和方法。上期分析过 Task (任务)有几个属性和方法,部分属性我们已经在 _setupTask
中定义了,下面是原型提供的属性和方法:
T.prototype = { enabled: true, register: function() { var queue = Q[this.level]; if(_findTask(queue, this.name) !== -1) { throw new Error('Specified name exists: ' + this.name); } queue.push(this); }, changeTo: function(level) { if(!_validateLevel(level)) { throw new Error('Invalid argument: level'); } level = parseInt(level, 10); if(this.level === level) { return; } Q[this.level].remove(this); this.level = level; this.register(); }, execute: function() { if(this.enabled) { // pass context and data this.fn.call(this.context, this.data); } }, toString: function() { var str = this.name; if(this.dependencies.length) { str += ' depends on: [' + this.dependencies.join(', ') + ']'; } return str; } };
如你所见,逻辑非常简单,也许你已经在一分钟内扫过了代码,嘴角不经意间露出一丝心领神会。不过,这里要说的是简单而且通常最不被重视的 toString
方法。在一些高级语言中,为自定义对象实现 toString
方法被作为最佳实践准则而推荐,为什么呢?因为 toString
可以很方便地在调试器中提供有用的信息,可以方便地将对象基本信息写入日志;在统一的编程模式中,实现 toString
可以让你少写一些代码。
嗯,我们继续推进,我们要实现 SmartQueue 的具体功能。上期分析过,SmartQueue 只有一个实例,因此我们决定直接在 SmartQueue 下面创建方法:
SmartQueue.init = function() { Q.forEach(function(queue) { queue.length = 0; }); };
这里用到 JavaScript 1.6 为 Array 对象提供的遍历方法 forEach
. 之所以这样写是因为我们假定“外部代码”已经在前面运行过了。设置 Array 对象的 length
属性为 0
导致,它被清空并且释放所有的项(数组单元)。
最后一个方法 fire
, 是整个组件最主要的方法,它负责对所有任务队列进行排序,并逐个执行。由于代码稍长了一点,这里只介绍排序使用的算法和实现方式,完整代码在这里。
var _dirty = true, // A flag indicates weather the Queue need to be fired. _sorted = [], index; // Sort all Queues. // ref: http://en.wikipedia.org/wiki/Topological_sorting var _visit = function(queue, task) { if(task._visited >= 1) { task._visited++; return; } task._visited = 1; // find out and visit all dependencies. var dependencies = [], i; task.dependencies.forEach(function(dependency) { i = _findTask(queue, dependency); if(i != -1) { dependencies.push(queue[i]); } }); dependencies.forEach(function(t) { _visit(queue, t); }); if(task._visited === 1) { _sorted[index].push(task); } }, _start = function(queue) { queue.forEach(function(task) { _visit(queue, task); }); }, _sort = function(suppress) { for(index = LEVEL_LOW; index <= LEVEL_HIGH; index++) { var queue = Q[index]; _sorted[index] = []; _start(queue); if(!suppress && queue.length > _sorted[index].length) { throw new Error('Cycle found in queue: ' + queue); } } };
我们将按任务指定的依赖关系对同一优先级内的任务进行排序,确保被依赖的任务在设置依赖的任务之前运行。这是一个典型的深度优先的拓扑排序问题,维基百科提供了一个深度优先排序算法,大致描述如下:
图片来自维基百科
- 访问待排序的每一个节点
- 如果已经访问过了,则返回
- 否则标记为已访问
- 找出它连接(在这里是依赖)的每个节点
- 跳到内层1递归访问这些节点
- 访问完了就把当前节点加入已排序列表
- 继续访问下一个
如果 A 依赖 B, B 依赖 C, C 依赖 A, 那么这 3 个节点形成了循环依赖。 文中指出这个算法并不能检测出循环依赖。通过标记节点是否已访问,可以解决循环依赖造成的递归死循环。我们来分析一下循环依赖的场景:
从节点 A 出发的时候,它被标记为已访问,当从节点 C 再回到节点 A 的时候,它已经被访问过了。不过这个时候 C 并不知道 A 是否在自己的上游链上,所以不能直接判定发生了循环依赖,因为 A 可能是其他已“处理”(跑完了内层递归)过的节点。如果我们知道节点是不是第一次被访问过,就可以判断是哪一种情况。
改造一下上面的算法,将“是否已访问”改成“访问计数” (task._visited++
)。仅当节点被访问过 1 次的时候 (task._visited === 1
),才将其加入到已排序列表,全部遍历完之后,如果待排序的节点数比已排序的多 (queue.length > _sorted[index].length
),则表明待排序中多出的节点发生了循环依赖。
至此,队列管理组件的编码实现已经完成。什么?怎么使用?很简单啦:
var t1 = new SmartQueue.Task(function() { alert("Hello, world!"); }), t2 = new SmartQueue.Task(function() { alert("High level task has name"); }, 2, 'myname'); t1.register(); t2.register(); SmartQueue.fire();
更多功能,如任务的依赖,等待你去发掘哦。
本期贴出的代码都是一些局部片段,部分 helper 方法代码没有贴出来。查看完整的代码请访问这里。后面我们将介绍如何管理组件文件,以及构建组件,下期不见不散哦。