筆者在專欄《JavaScript 全棧工程師養成記》的第四章講到了原型 OOP 關系和繼承 OOP 關系的關鍵區別。今天這裏就研究一下 JavaScript 私有成員的問題。

坑

首先挖個坑 —— 這是一段 JS 代碼，BusinessView 中要幹兩件事情，即對表單和地圖進行布局。

代表將 _ 前綴約定為私有

class BaseView {
    layout() {
        console.log("BaseView Layout");
    }
}

class BusinessView extends BaseView  {
    layout() {
        super.layout();
        this._layoutForm();
        this._layoutMap();
    }

    _layoutForm() {
        // ....
    }

    _layoutMap() {
        // ....
    }
}
 

然後，由於業務的發展，發現有很多視圖都存在地圖布局。這裏選用繼承的方式來實現，所以從 BusinessView 中把地圖相關的內容抽象成一個基類叫 MapView：

class MapView extends BaseView {
    layout() {
        super.layout();
        this._layoutMap();
    }

    _layoutMap() {
        console.log("MapView layout map");
    }
}

class BusinessView extends MapView {
    layout() {
        super.layout();
        this._layoutForm();
        this._layoutMap();
    }

    _layoutForm() {
        // ....
    }

    _layoutMap() {
        console.log("BusinessView layout map");
    }
}
 

上面這兩段代碼是很典型的基於繼承的 OOP 思想，本意是期望各個層次的類都可以通過 layout() 來進行各層次應該負責的布局任務。但理想和現實總是有差距的，在 JavaScript 中運行就會發現 BusinessView._layoutMap() 被執行了兩次，而 MapView._layoutMap() 未執行。為什麽？

虛函數

JavaScript 中如果在祖先和子孫類中定義了相同的名稱的方法，默認會調用子孫類中的這個方法。如果想調用祖先類中的同名方法，需要在子孫類中通過 super. 來調用。

這裏可以分析一下這個過程：

在子類創建對象的時候，其類和所有祖先類的定義都已經加載了。這個時候

• 調用 BusinessView.layout()
• 找到 super.layout()，開始調用 MapView.layout()
• MapView.layout() 中調用this._layoutMap()
  • 於是從當前對象（BusinessView 對象）尋找 _layoutMap()
  • 找到，調用它

你看，由於 BusinessView 定義了 _layoutMap，所以壓根都沒去搜索原型鏈。對的，這是基於原型關系的 OOP 的局限。如果我們看看 C# 的處理過程，就會發現有所不同

• 調用 BusinessView.layout()
• 找到 base.layout()，開始調用 MapView.layout()
• MapView.layout() 中調用 this._layoutMap()
  • 在 MapView 中找到 _layoutMap()
  • 檢查是否虛函數
    • 如果是，往子類找到最後一個重載（override）函數，調用
    • 如果不是，直接調用

發現區別了嗎？關鍵是在於判斷“虛函數”。

然而，這跟私有成員又有什麽關系呢？因為私有函數肯定不是虛函數，所以在 C# 中，如果將 _layoutMap 定義為私有，那 MapView.layout() 調用的就一定是 MapView._layoutMap()。

虛函數的概念有點小復雜。不過可以簡單理解為，如果一個成員方法被聲明為虛函數，在調用的時候就會延著其虛函數鏈找到最後的重載來進行調用。

JavaScript 中雖然約定 _ 前綴的是私有，那也只是君子之約，它實質上仍然不是私有。君子之約對人有效，計算機又不知道你有這個約定……。但是，如果 JavaScript 真的實現了私有成員，那麽計算機就知道了，_layoutMap() 是個私有方法，應該調用本類中的定義，而不是去尋找子類中的定義。

解決當下的私有化問題

JavaScript 當下沒有私有成員，但是我們又需要切時有效地解決私有成員問題，怎麽辦？當然有辦法，用 Symbol 和閉包來解決。

註意，這裏的閉包不是指導在函數函數中生成閉包，請繼續往下看

首先搞清楚，我們變通的看待這個私有化問題 —— 就是讓祖先類調用者在調用某個方法的時候，它不會先去子類中尋找。這個問題從語法上解決不了，JavaScript 就是要從具體的實例從後往前去尋找指定名稱的方法。但是，如果找不到這個方法名呢？

之所以能找到，因為方法名是字符串。一個字符串在全局作用域內都表示著同樣的意義。但是 ES2015 帶來了 Symbol，它必須實例化，而且每次實例化出來一定代表著不同的標識 —— 如果我們將類定義在一個閉包中，在這個閉包中聲明一個 Symbol，用它來作為私有成員的名稱，問題就解決了，比如

const MapView = (() => {
    const _layoutMap = Symbol();

    return class MapView extends BaseView {
        layout() {
            super.layout();
            this[_layoutMap]();
        }

        [_layoutMap]() {
            console.log("MapView layout map");
        }
    }
})();

const BusinessView = (() => {
    const _layoutForm = Symbol();
    const _layoutMap = Symbol();

    return class BusinessView extends MapView {
        layout() {
            super.layout();
            this[_layoutForm]();
            this[_layoutMap]();
        }

        [_layoutForm]() {
            // ....
        }

        [_layoutMap]() {
            console.log("BusinessView layout map");
        }
    }
})();

而現代基於模塊的定義，甚至連閉包都可以省了（模塊系統會自動封閉作用域）

const _layoutMap = Symbol();

export class MapView extends BaseView {
    layout() {
        super.layout();
        this[_layoutMap]();
    }

    [_layoutMap]() {
        console.log("MapView layout map");
    }
}

const _layoutForm = Symbol();
const _layoutMap = Symbol();

export class BusinessView extends MapView {
    layout() {
        super.layout();
        this[_layoutForm]();
        this[_layoutMap]();
    }

    [_layoutForm]() {
        // ....
    }

    [_layoutMap]() {
        console.log("BusinessView layout map");
    }
}

改革過後的代碼就可以按預期輸出了：

BaseView Layout
MapView layout map
BusinessView layout map

後記

筆者在多年開發過程中養成了分析和解決問題的一系列思維習慣，所以常常可以迅速的透過現象看到需要解決的實質性問題，並基於現有條件來解決它。確實，Symbol 出現的理由之一就是解決私有化問題，但是為什麽要用以及怎麽用就需要去分析和思考了。

學習可以讓人解決相同的問題，但思考可以讓人解決相似的問題。歡迎讀者們來學習筆者的專欄《JavaScript 全棧工程師養成記》，並跟著筆者一起思考、分析和解決軟件開發過程中的若幹問題。

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