每天敲点犀牛书:子类(2)

每天敲点犀牛书:子类中,已经介绍了定义子类构造函数和方法链这两部分的内容,今天开始敲关于子类的剩下两个部分的内容。

组合 vs 子类

面向对象编程中有一条广为人知的设计原则:组合优于继承。下面利用组合的原理定义一个新的集合实现。

/*
 * 实现一个FilteredSet,它包装某个指定的“集合”对象,
 * 并对传入add()方法的值应用了某种指定的过滤器
 * “范围”类中的其他所有的核心方法延续到包装后的实例中
 */
var FilteredSet = Set.extend(
    function FilteredSet(set, filter) { //  构造函数
        this.set = set;
        this.filter = filter;
    },
    { //实例方法
        add: function() {
            //如果已有过滤器,直接使用它
            if(this.filter) {
                for(var i = 0; i < arguments.length; i++) {
                    var v = arguments[i];
                    if(!this.filter(v))
                        throw new Error("FilteredSet: value " + v + " rejected by filter");
                }
                //调用set中的add()方法
                this.set.add.apply(this.set, arguments);
                return this;
            }
        },
        //剩下的方法保持不变
        remove: function() {
            this.set.remove.apply(this.set, arguments);
            return this;
        },
        contains: function(v) {return this.set.contains(v);},
        size: function() {return this.set.size();},
        foreach: function(f, c) {this.set.foreach(f, c);}
    });

如上,使用组合的一个好处是,只需创建一个单独的FilteredSet子类即可。可以利用这个类的实例来创建任何带有成员限制的集合实例,比如:

//上一节提到的NonNullSet
var s = new FilteredSet(new Set(), function(x) {return x !== null;});

//甚至可以对已经过滤的集合进行过滤
var t = new FilteredSet(s, function(x) { return !(x instanceof Set); });

类的层次结构和抽象类

下面定义了一个层次结构的抽象的集合类,代码很长,但还是应该阅读一遍的。注意这里用到了Function.prototype.extend()作为创建子类的快捷方式。

// 这个函数可以用做任何抽象方法,非常方便
function abstractmethod() {throw new Error("abstract method");} 


//AbstractSet类定义了一个抽象方法:contains()
function AbstractSet() { throw new Error("Can't instantiate abstract classes");}
AbstractSet.prototype.contains = abstractmethod;

/*
 * NotSet是AbstractSet的一个非抽象子类
 * 所有不在其他集合中的成员都在这个集合中
 * 因为它是在其他集合是不可写的条件下定义的
 * 同时由于它的成员是无限个,因此它是不可枚举的
 * 我们只能用它来检测元素成员的归属情况
 * 注意,我们使用了Function.prototypr.extend()方法来定义这个子类
 */
var NotSet = AbstractSet.extend(
    function NotSet(set) {this.set = set;},
    {
        contains: function(x) {return !this.set.contains(x);},
        toString: function(x) {return "~" + this.set.toString();},
        equals: function(that) {
            return that instanceof NotSet && this.set.equals(that.set);
        }
    }
);

/*
 * AbstractEnumerableSet是AbstractSet的一个抽象子类
 * 它定义了抽象方法size()和foreach()
 * 然后实现了非抽象方法isEmpty()、toArray()、to[locale]String()和equals()方法
 * 子类实现了contains()、size()和foreach(),这三个方法可以很轻易地调用这5个非抽象方法
 */
var AbstractEnumerableSet = AbstractSet.extend(
    function() {throw new Error("Can't instantiate abstract classes");},
    {
        size: abstractmethod,
        foreach: abstractmethod,
        isEmpty: function() {return this.size() == 0;},
        toString: function() {
            var s = "{", i = 0;
            this.foreach(function(v) {
                if(i++ > 0) s += ", ";
                s += v;
            });
            return s += "}";
        },
        toLocaleString: function() {
            var s = "{", i = 0;
            this.foreach(function(v) {
                if(i++ > 0) s += ", ";
                if(v == null) s += v; //null和undefined
                else s += v.toLocaleString();//其他情况
            });
            return s += "}";
        },
        toArray: function() {
            var a = [];
            this.foreach(function(v) {a.push(v); });
            return a;
        },
        equals: function(that) {
            if(! (that instanceof AbstractEnumerableSet)) return false;
            //如果他们的大小不相同,则他们不相等
            if(this.size() != that.size()) return false;
            //检查每一个元素是否也在that中
            try {
                this.foreach(function(v) {if(!that.contains(v)) throw false;});
                return true; //所有元素都匹配:集合相等
            } catch(x) {
                if(x === false) return false; //集合不相等
                throw x; //发生了其他的异常:重新抛出异常
            }
        }
    }
);

/*
 * SingletonSet是AbstractEnumerableSet的非抽象子类
 * singleton集合是只读的,它只包含一个成员
 */
 var SingletonSet = AbstractEnumerableSet.extend(
    function SingletonSet(member) {this.member = member;},
    {
        contains: function(x) {return x === this.member;},
        size: function() {return 1;},
        foreach: function(f, ctx) {f.call(ctx, this.member);}
    }
 );

/*
 * AbstractWritableSet是AbstractEnumerableSet的抽象子类
 * 它定义了抽象方法add()和remove()
 * 然后实现了非抽象方法union()、intersection()和difference()
 */
var AbstractWritableASet = AbstractEnumerableSet.extend(
    function() {throw new Error("Can't instantiate abstract classes");},
    {
        add: abstractmethod,
        remove: abstractmethod,
        union: function(that) {
            var self = this;
            that.foreach(function(v) {self.add(v); });
            return this;
        },
        intersection: function(that) {
            var self = this;
            this.foreach(function(v) {if(!that.contains(v)) self.remove(v);});
            return this;
        },
        difference: function(that) {
            var self = this;
            that.foreach(function(v) {self.remove(v);});
            return this;
        }
    }
);

/*
 * ArraySet是AbstractWritableSet的非抽象子类
 * 它以数组的形式表示集合中的元素
 * 对于它的contains()方法使用了数组的线性查找
 * 因为contains()方法的算法复杂度为O(n)而不是O(1)
 * 它非常适用于小型的集合,注意,这里的实现用到了ES5的数组方法indexOf()和forEach()
 */
var ArraySet = AbstractWritableASet.extend(
    function ArraySet() {
        this.values = [];
        this.add.apply(this, arguments);
    },
    {
        contains: function(v) {return this.values.indexOf(v) != -1;},
        size: function() {return this.values.length;},
        foreach: function(f, c) {this.valuse.forEach(f, c);},
        add: function() {
            for(var i = 0; i < arguments.length; i++) {
                var arg = arguments[i];
                if(!this.contains(arg)) this.values.push(arg);
            }
            return this;
        },
        remove: function() {
            for(var i = 0; i < arguments.length; i++) {
                var p = this.values.indexOf(arguments[i]);
                if(p == -1) continue;
                this.values.splice(p, 1);
            }
            return this;
        }
    }
);

在这个抽象类和非抽象Set类的层次结构中,AbstractSet只定义了一个抽象方法:contains()。然而定义了AbstractSet的子类AbstractEnumerableSet,这个类增加了抽象的size()和foreach()方法,而且定义了一些有用的非抽象方法toString()等,AbstractEnumerableSet并没有定义add()和remove()方法,它代表只读集合。SingletonSet可以实现为非抽象类。最后定义了AbstractEnumerableSet的子类AbstractWritableSet,这个final抽象集合定义了抽象方法add()和remove(),并实现了union()等具体方法。AbstractWritableSet是Set和FilteredSet类相应的父类。但这个例子中并没有实现它,而是实现了一个新的ArraySet的非抽象类。


子类的部分已经敲完了,如果其中有任何错误,请给我留言,不胜感激!

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