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学习 jQuery 源码整体架构,打造属于自己的 js 类库

虽然现在基本不怎么使用jQuery了,但jQuery流行10多年JS库,还是有必要学习它的源码的。也可以学着打造属于自己的js类库,求职面试时可以增色不少。

本文章学习的是v3.4.1版本。 unpkg.com源码地址:unpkg.com/jquery@3.4.…

jQuery github仓库

自执行匿名函数

(function(global, factory){

})(typeof window !== "underfined" ? window: this, function(window, noGlobal){

});
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外界访问不到里面的变量和函数,里面可以访问到外界的变量,但里面定义了自己的变量,则不会访问外界的变量。 匿名函数将代码包裹在里面,防止与其他代码冲突和污染全局环境。 关于自执行函数不是很了解的读者可以参看这篇文章。 [译] JavaScript:立即执行函数表达式(IIFE)

浏览器环境下,最后把$jQuery函数挂载到window上,所以在外界就可以访问到$jQuery了。

if ( !noGlobal ) {
	window.jQuery = window.$ = jQuery;
}
// 其中`noGlobal`参数只有在这里用到。
复制代码

支持多种环境下使用 比如 commonjs、amd规范

commonjs 规范支持

commonjs实现 主要代表 nodejs

// global是全局变量,factory 是函数
( function( global, factory ) {

	//  使用严格模式
	"use strict";
	// Commonjs 或者 CommonJS-like  环境
	if ( typeof module === "object" && typeof module.exports === "object" ) {
		// 如果存在global.document 则返回factory(global, true);
		module.exports = global.document ?
			factory( global, true ) :
			function( w ) {
				if ( !w.document ) {
					throw new Error( "jQuery requires a window with a document" );
				}
				return factory( w );
			};
	} else {
		factory( global );
	}

// Pass this if window is not defined yet
// 第一个参数判断window,存在返回window,不存在返回this
} )( typeof window !== "undefined" ? window : this, function( window, noGlobal ) {});
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amd 规范 主要代表 requirejs

if ( typeof define === "function" && define.amd ) {
	define( "jquery", [], function() {
		return jQuery;
	} );
}
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cmd 规范 主要代表 seajs

很遗憾,jQuery源码里没有暴露对seajs的支持。但网上也有一些方案。这里就不具体提了。毕竟现在基本不用seajs了。

无 new 构造

实际上也是可以 new的,因为jQuery是函数。而且和不用new效果是一样的。 new显示返回对象,所以和直接调用jQuery函数作用效果是一样的。 如果对new操作符具体做了什么不明白。可以参看我之前写的文章。

面试官问:能否模拟实现JS的new操作符

源码:

 var
	version = "3.4.1",

	// Define a local copy of jQuery
	jQuery = function( selector, context ) {
		// 返回new之后的对象
		return new jQuery.fn.init( selector, context );
	};
jQuery.fn = jQuery.prototype = {
	// jQuery当前版本
	jquery: version,
	// 修正构造器为jQuery
	constructor: jQuery,
	length: 0,
};
init = jQuery.fn.init = function( selector, context, root ) {
	// ...
	if ( !selector ) {
		return this;
	}
	// ...
};
init.prototype = jQuery.fn;
复制代码
jQuery.fn === jQuery.prototype; 	// true
init = jQuery.fn.init;
init.prototype = jQuery.fn;
// 也就是
jQuery.fn.init.prototype === jQuery.fn;	 // true
jQuery.fn.init.prototype === jQuery.prototype; 	// true
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关于这个笔者画了一张jQuery原型关系图,所谓一图胜千言。

jQuery-v3.4.1原型关系图

<sciprt src="https://unpkg.com/jquery@3.4.1/dist/jquery.js">
</script>
console.log({jQuery});
// 在谷歌浏览器控制台,可以看到jQuery函数下挂载了很多静态属性和方法,在jQuery.fn 上也挂着很多属性和方法。
复制代码

Vue源码中,也跟jQuery类似,执行的是Vue.prototype._init方法。

function Vue (options) {
	if (!(this instanceof Vue)
	) {
		warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword');
	}
	this._init(options);
}
initMixin(Vue);
function initMixin (Vue) {
	Vue.prototype._init = function (options) {};
};
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核心函数之一 extend

用法:

jQuery.extend( target [, object1 ] [, objectN ] )        Returns: Object

jQuery.extend( [deep ], target, object1 [, objectN ] )
复制代码

jQuery.extend API jQuery.fn.extend API

看几个例子: (例子可以我放到在线编辑代码的jQuery.extend例子codepen了,可以直接运行)。

// 1. jQuery.extend( target)
var result1 = $.extend({
	job: '前端开发工程师',
});

console.log(result1, 'result1', result1.job); // $函数 加了一个属性 job  // 前端开发工程师

// 2. jQuery.extend( target, object1)
var result2 = $.extend({
	name: '若川',
},
{
	job: '前端开发工程师',
});

console.log(result2, 'result2'); // { name: '若川', job: '前端开发工程师' }

// deep 深拷贝
// 3. jQuery.extend( [deep ], target, object1 [, objectN ] )
var result3 = $.extend(true,  {
	name: '若川',
	other: {
		mac: 0,
		ubuntu: 1,
		windows: 1,
	},
}, {
	job: '前端开发工程师',
	other: {
		mac: 1,
		linux: 1,
		windows: 0,
	}
});
console.log(result3, 'result3');
// deep true
// {
//     "name": "若川",
//     "other": {
//         "mac": 1,
//         "ubuntu": 1,
//         "windows": 0,
//         "linux": 1
//     },
//     "job": "前端开发工程师"
// }
// deep false
// {
//     "name": "若川",
//     "other": {
//         "mac": 1,
//         "linux": 1,
//         "windows": 0
//     },
//     "job": "前端开发工程师"
// }
复制代码

结论:extend函数既可以实现给jQuery函数可以实现浅拷贝、也可以实现深拷贝。可以给jQuery上添加静态方法和属性,也可以像jQuery.fn(也就是jQuery.prototype)上添加属性和方法,这个功能归功于thisjQuery.extend调用时this指向是jQueryjQuery.fn.extend调用时this指向则是jQuery.fn

浅拷贝实现

知道这些,其实实现浅拷贝还是比较容易的:

// 浅拷贝实现
jQuery.extend = function(){
	// options 是扩展的对象object1,object2...
	var options,
	// object对象上的键
	name,
	// copy object对象上的值,也就是是需要拷贝的值
	copy,
	// 扩展目标对象,可能不是对象,所以或空对象
	target = arguments[0] || {},
	// 定义i为1
	i = 1,
	// 定义实参个数length
	length = arguments.length;
	// 只有一个参数时
	if(i === length){
		target = this;
		i--;
	}
	for(; i < length; i++){
		// 不是underfined 也不是null
		if((options = arguments[i]) !=  null){
			for(name in options){
				copy = options[name];
				// 防止死循环,continue 跳出当前此次循环
				if ( name === "__proto__" || target === copy ) {
					continue;
				}
				if ( copy !== undefined ) {
					target[ name ] = copy;
				}
			}
		}

	}
	// 最后返回目标对象
	return target;
}
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深拷贝则主要是在以下这段代码做判断。可能是数组和对象引用类型的值,做判断。

if ( copy !== undefined ) {
	target[ name ] = copy;
}
复制代码

为了方便读者调试,代码同样放在jQuery.extend浅拷贝代码实现codepen,可在线运行。

深拷贝实现

$.extend = function(){
	// options 是扩展的对象object1,object2...
	var options,
	// object对象上的键
	name,
	// copy object对象上的值,也就是是需要拷贝的值
	copy,
	// 深拷贝新增的四个变量 deep、src、copyIsArray、clone
	deep = false,
	// 源目标,需要往上面赋值的
	src,
	// 需要拷贝的值的类型是函数
	copyIsArray,
	//
	clone,
	// 扩展目标对象,可能不是对象,所以或空对象
	target = arguments[0] || {},
	// 定义i为1
	i = 1,
	// 定义实参个数length
	length = arguments.length;

	// 处理深拷贝情况
	if ( typeof target === "boolean" ) {
		deep = target;

		// Skip the boolean and the target
		// target目标对象开始后移
		target = arguments[ i ] || {};
		i++;
	}

	// Handle case when target is a string or something (possible in deep copy)
	// target不等于对象,且target不是函数的情况下,强制将其赋值为空对象。
	if ( typeof target !== "object" && !isFunction( target ) ) {
		target = {};
	}

	// 只有一个参数时
	if(i === length){
		target = this;
		i--;
	}
	for(; i < length; i++){
		// 不是underfined 也不是null
		if((options = arguments[i]) !=  null){
			for(name in options){
				copy = options[name];
				// 防止死循环,continue 跳出当前此次循环
				if ( name === "__proto__" || target === copy ) {
					continue;
				}

				// Recurse if we're merging plain objects or arrays
				// 这里deep为true,并且需要拷贝的值有值,并且是纯粹的对象
				// 或者需拷贝的值是数组
				if ( deep && copy && ( jQuery.isPlainObject( copy ) ||
					( copyIsArray = Array.isArray( copy ) ) ) ) {

					// 源目标,需要往上面赋值的
					src = target[ name ];

					// Ensure proper type for the source value
					// 拷贝的值,并且src不是数组,clone对象改为空数组。
					if ( copyIsArray && !Array.isArray( src ) ) {
						clone = [];
						// 拷贝的值不是数组,对象不是纯粹的对象。
					} else if ( !copyIsArray && !jQuery.isPlainObject( src ) ) {
						// clone 赋值为空对象
						clone = {};
					} else {
						// 否则 clone = src
						clone = src;
					}
					// 把下一次循环时,copyIsArray 需要重新赋值为false
					copyIsArray = false;

					// Never move original objects, clone them
					// 递归调用自己
					target[ name ] = jQuery.extend( deep, clone, copy );

				// Don't bring in undefined values
				}
				else if ( copy !== undefined ) {
					target[ name ] = copy;
				}
			}
		}

	}
	// 最后返回目标对象
	return target;
};
复制代码

为了方便读者调试,这段代码同样放在jQuery.extend深拷贝代码实现codepen,可在线运行。

深拷贝衍生的函数 isFunction

判断参数是否是函数。

var isFunction = function isFunction( obj ) {

	// Support: Chrome <=57, Firefox <=52
	// In some browsers, typeof returns "function" for HTML <object> elements
	// (i.e., `typeof document.createElement( "object" ) === "function"`).
	// We don't want to classify *any* DOM node as a function.
	return typeof obj === "function" && typeof obj.nodeType !== "number";
};
复制代码

深拷贝衍生的函数 jQuery.isPlainObject

jQuery.isPlainObject(obj) 测试对象是否是纯粹的对象(通过 "{}" 或者 "new Object" 创建的)。

jQuery.isPlainObject({}) // true
jQuery.isPlainObject("test") // false
复制代码
var getProto = Object.getPrototypeOf;
var class2type = {};
var toString = class2type.toString;
var hasOwn = class2type.hasOwnProperty;
var fnToString = hasOwn.toString;
var ObjectFunctionString = fnToString.call( Object );

jQuery.extend( {
	isPlainObject: function( obj ) {
		var proto, Ctor;

		// Detect obvious negatives
		// Use toString instead of jQuery.type to catch host objects
		// !obj 为true或者 不为[object Object]
		// 直接返回false
		if ( !obj || toString.call( obj ) !== "[object Object]" ) {
			return false;
		}

		proto = getProto( obj );

		// Objects with no prototype (e.g., `Object.create( null )`) are plain
		// 原型不存在 比如 Object.create(null) 直接返回 true;
		if ( !proto ) {
			return true;
		}

		// Objects with prototype are plain iff they were constructed by a global Object function
		Ctor = hasOwn.call( proto, "constructor" ) && proto.constructor;
		// 构造器是函数,并且 fnToString.call( Ctor )  === fnToString.call( Object );
		return typeof Ctor === "function" && fnToString.call( Ctor ) === ObjectFunctionString;
	},
});
复制代码

extend函数,也可以自己删掉写一写,算是jQuery中一个比较核心的函数了。而且用途广泛,可以内部使用也可以,外部使用扩展 插件等。

链式调用

jQuery能够链式调用是因为一些函数执行结束后 return this。 比如 jQuery 源码中的addClassremoveClasstoggleClass

jQuery.fn.extend({
	addClass: function(){
		// ...
		return this;
	},
	removeClass: function(){
		// ...
		return this;
	},
	toggleClass: function(){
		// ...
		return this;
	},
});
复制代码

jQuery.noConflict 很多js库都会有的防冲突函数

jQuery.noConflict API

用法:

 <script>
	var $ = '我是其他的$,jQuery不要覆盖我';
</script>
<script src="./jquery-3.4.1.js">
</script>
<script>
	$.noConflict();
	console.log($); // 我是其他的$,jQuery不要覆盖我
</script>
复制代码

jQuery.noConflict 源码

var

	// Map over jQuery in case of overwrite
	_jQuery = window.jQuery,

	// Map over the $ in case of overwrite
	_$ = window.$;

jQuery.noConflict = function( deep ) {
	// 如果已经存在$ === jQuery;
	// 把已存在的_$赋值给window.$;
	if ( window.$ === jQuery ) {
		window.$ = _$;
	}

	// 如果deep为 true, 并且已经存在jQuery === jQuery;
	// 把已存在的_jQuery赋值给window.jQuery;
	if ( deep && window.jQuery === jQuery ) {
		window.jQuery = _jQuery;
	}

	// 最后返回jQuery
	return jQuery;
};
复制代码

总结

全文主要通过浅析了jQuery整体结构,自执行匿名函数、无new构造、支持多种规范(如commonjs、amd规范)、核心函数之extend、链式调用、jQuery.noConflict等方面。

重新梳理下文中学习的源码结构。

// 源码结构
( function( global, factory )
	"use strict";
	if ( typeof module === "object" && typeof module.exports === "object" ) {
		module.exports = global.document ?
			factory( global, true ) :
			function( w ) {
				if ( !w.document ) {
					throw new Error( "jQuery requires a window with a document" );
				}
				return factory( w );
			};
	} else {
		factory( global );
	}

} )( typeof window !== "undefined" ? window : this, function( window, noGlobal ) {
	var	version = "3.4.1",

		// Define a local copy of jQuery
		jQuery = function( selector, context ) {
			return new jQuery.fn.init( selector, context );
		};

	jQuery.fn = jQuery.prototype = {
		jquery: version,
		constructor: jQuery,
		length: 0,
		// ...
	};

	jQuery.extend = jQuery.fn.extend = function() {};

	jQuery.extend( {
		// ...
		isPlainObject: function( obj ) {},
		// ...
	});

	init = jQuery.fn.init = function( selector, context, root ) {};

	init.prototype = jQuery.fn;

	if ( typeof define === "function" && define.amd ) {
		define( "jquery", [], function() {
			return jQuery;
		} );
	}
	jQuery.noConflict = function( deep ) {};

	if ( !noGlobal ) {
		window.jQuery = window.$ = jQuery;
	}

	return jQuery;
});
复制代码

可以学习到jQuery巧妙的设计和架构,为自己所用,打造属于自己的js类库。 相关代码和资源放置在github blog中,需要的读者可以自取。

下一篇文章是学习underscorejs的源码整体架构。学习 underscore 源码整体架构,打造属于自己的函数式编程类库

读者发现有不妥或可改善之处,欢迎评论指出。另外觉得写得不错,可以点赞、评论、转发,也是对笔者的一种支持。

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关于

作者:常以若川为名混迹于江湖。前端路上 | PPT爱好者 | 所知甚少,唯善学。
个人博客 https://lxchuan12.github.io
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