Javascript - Arraylike的7种实现

jQuery的崛起让ArrayLike（类数组）在javascript中大放异彩，它的出现为一组数据的行为（函数）扩展提供了基础。

类数组和数组相似，具有数组的某些行为，但是它相比数组可以更加自由的扩展，它的存在让一组数据的表现不再受限于数组，也无需去污染数组本身的原型——它来自javascript对象的挖掘和扩展，而并非javascript本身就存在的。简单的说，它来自数组，比数组更加适合扩展。

本文原创于linkFly，原文地址。

这篇文章主要分为以下知识

锋芒毕露的ArrayLike
ArrayLike的实现
其他

锋芒毕露的ArrayLike

如果你已经了解了ArrayLike，这一节可以略过。

ArrayLike（类数组/伪数组）即拥有数组的一部分行为，在DOM中早已表现出来，而jQuery的崛起让ArrayLike在javascript中大放异彩。正如它的翻译一样：它类似于数组。

ArrayLike对象的精妙在于它和javascript原生的Array类似，但是它是自由构建的，它来自开发者对javascript对象的扩展，也就是说：对于它的原型（prototype）我们可以自由定义，而不会污染到javascript原生的Array。

过去针对一组数据的扩展是下面这个样子的：

        //污染Array实现扩展
        Array.prototype.demo = function () {
            //check
        };
        var test = [];
        test.demo();

上面代码你们懂的，污染了Array，在协同式开发中这简直就是作孽啊——ArrayLike应此诞生。

ArrayLike让你对一组数据的扩展不再受限于Array本身，同时也不会影响到Array，说白了就是：一组数据，肯定是有数组来存，但是如果要对这组数据进行扩展，会影响到数组原型，ArrayLike的出现则提供了一个中间数据桥梁，ArrayLike有数组的特性，但是对ArrayLike的扩展并不会影响到原生的数组。举个栗子：

爸爸妈妈对你期望很高，你要好好学习，但是舍友基佬教会了你打dota，整天拉你打dota让你没时间看书学习，结果呢，就是打得一手好dota学习掉下去了——但是如果，你开了分身斧，让你的分身去打dota，你自己仍然好好学习，dota学习两不误，而且你的分身不仅仅可以打dota，也可以去打wow，把妹，做你做不到的事情，是不是觉得这样不就碉堡了么！！！

没错，ArrayLike就是要干这么碉堡的事情。

常见的ArrayLike有下面这几个，详见：其他。

Arguments
NodeList
StyleSheetList
HTMLCollection
HTMLFormControlsCollection (继承HTMLCollection)
HTMLOptionsCollection(继承HTMLCollection)
HTMLAllCollection
DOMTokenList

ArrayLike的实现

第一种 - 通过闭包实现：

通过闭包实现，内部采用一个Array作为基础，API是针对数组进行操作，在API的实现上较差。并且不支持直接通过索引（array[0]）来访问元素，通过闭包实现上会丢失instanceof的判定，优点是够轻。

    !function () {
        //通过闭包实现
        var List = function () {
            var list = [],
                self = {
                    constructor: List,
                    //如果希望更像原生一点，将length定义为属性，那么length则需要自己维护
                    length: function () { return list.length; },
                    add: function (item) {
                        list.push(item);
                    },
                    eq: function (index) {
                        return list[index];
                    }
                };
            return self;
        };
        //测试
        console.group('第一种 - 通过闭包实现');
        var demo = new List();
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof List ： %c' + (demo instanceof List), 'color:red;');
        console.log('demo.constructor === List ：%c' + (demo.constructor === List), 'color:blue');
        //无法通过索引demo[0]这种方式访问
        console.log('成员：[ ' + demo.eq(0) + ' , ' + demo.eq(1) + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length());
        //注意看demo对象
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    }();

运行结果和demo对象结构：

第二种 - 通过继承实现：

主要亮点（应用）在保留Array的API，在Array上二次封装，可以通过索引来访问。

    !function () {
        //通过继承数组实现，数组原生方法会被继承过来
        var List = function () { };
        List.prototype = [];
        List.prototype.constructor = List;
        List.prototype.add = function (item) {
            this.push(item);
        };
        //测试
        console.group('第二种 - 通过继承实现');
        var demo = new List();
        //源于继承
        demo.push('Array - push()');
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof List ： %c' + (demo instanceof List), 'color:blue;');
        console.log('demo.constructor === List ：%c' + (demo.constructor === List), 'color:blue');
        console.log('[ ' + demo[0] + ' , ' + demo[1] + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length);
        //注意看demo对象
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    }();

运行结果和demo对象结构：

第三种 - 通过自我维护实现：

在增删改上需要自我维护length，相比下来很是折腾和繁琐，只是提供一种代码思路，并不提倡，可以通过索引访问，

    !function () {
        //通过自动维护length实现
        var List = function () {
            this.length = 0;
        };
        List.prototype.add = function (item) {
            //让对象模拟Array的行为
            this[this.length++] = item;
        };
        console.group('第三种 - 通过自我维护实现');
        var demo = new List();
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof List ： %c' + (demo instanceof List), 'color:blue');
        console.log('demo.constructor === List ：%c' + (demo.constructor === List), 'color:blue');
        console.log('[ ' + demo[0] + ' , ' + demo[1] + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length);
        //注意看demo对象
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    }();

运行结果和demo对象结构：

第四种 - 针对第一种优化：

在add中通过Array原生的APIArray.prototype.push来实现，原理是只要调用过Array原生的增删改API操作函数（仅第一次即可），则可以通过索引来访问元素，但是instanceof的判定仍未修复。

    !function () {
        //第四种Array-Like
        var List = function () {
            var self = {
                constructor: List,
                length: 0,
                add: function (item) {
                    //本质在这里，交给Array的自动维护
                    [].push.call(this, item);
                }
            };
            return self;
        };
        console.group('第四种 - 针对第一种优化');
        var demo = new List();
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof List ： %c' + (demo instanceof List), 'color:red;');
        console.log('demo.constructor === List ：%c' + (demo.constructor === List), 'color:blue');
        console.log('[ ' + demo[0] + ' , ' + demo[1] + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length);
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    }();

运行结果和demo对象结构：

第五种 - 修复instenceof判定：

这种修复有点勉强，因为在ie下并没有__proto__，所以这里所谓的修复只不过是针对现代浏览器而已，只是提供一种思路，关于instenceof请参考请参考：其他。

    !function () {
        //第五种，我们看见上面那种instanceOf并不能返回正确的结果，于是我们修正它
        var List = function () {
            /*
            instanceof 检测一个对象A是不是另一个对象B的实例的原理是：
            查看对象B的prototype指向的对象是否在对象A的[[prototype]]链上。
            如果在，则返回true,如果不在则返回false。
            不过有一个特殊的情况，当对象B的prototype为null将会报错(类似于空指针异常)。
            reference:http://kb.cnblogs.com/page/77478/
            */
            self = {
                constructor: List,
                length: 0,
                //强制引用__proto__,IE并不支持
                __proto__: List.prototype,
                add: function (item) {
                    push.call(this, item);
                }
            },
            //cache
            push = Array.prototype.push;
            return self;
        };
        console.group('第五种 - 修复instenceOf判定');
        var demo = new List();
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof List ： %c' + (demo instanceof List), 'color:blue;'); 
        console.log('demo.constructor === List ：%c' + (demo.constructor === List), 'color:blue');
        console.log('[ ' + demo[0] + ' , ' + demo[1] + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length);
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    }();

运行结果和demo对象结构：

第六种 - jQuery的实现：

jQuery构造函数繁琐的实现不仅仅只是为了去new化，同时也修复了针对jQuery对象的判定，巧妙的将原型重新指向，让instenceof可以在原型链中查找到jQuery构造函数，使得instenceOf判定有效，让jQuery直逼真正的javascript对象。

    !function () {
         //jQuery Array-Like实现
        var jQuery = function () {
            return new jQuery.fn.init();
        }, push = Array.prototype.push;
        jQuery.fn = jQuery.prototype = {
            constructor: jQuery,
            length: 0,
            add: function (item) {
                //使用Array.prototype.push添加元素，会自动维护length
                push.call(this, item);
            }
        };
        jQuery.fn.init = function () {
            return this;
        };
        //漂亮的重置prototype
        jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn;
        console.group('第六种 - jQuery的实现');
        var demo = new jQuery();
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof jQuery ： %c' + (demo instanceof jQuery), 'color:blue');
        console.log('demo.constructor === jQuery ： %c' + (demo.constructor === jQuery), 'color:blue');
        console.log('[ ' + demo[0] + ' , ' + demo[1] + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length);
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    }();

运行结果和demo对象结构：

第七种 - 最简单的实现：

并没有采用闭包，而是通过定义原型实现，实现方法类似第四种，但是原型指向正确，instenceof判定有效。

    //最简单的类数组实现
    !function () {
        var List = function () { }, push = Array.prototype.push;
        List.prototype = {
            constructor: List,
            length: 0,
            add: function (item) {
                push.call(this, item);
            }
        };
        console.group('第七种 - 最简单的实现');
        var demo = new List();//只是需要new
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof List ： %c' + (demo instanceof List), 'color:blue;'); 
        console.log('demo.constructor === List ：%c' + (demo.constructor === List), 'color:blue');
        console.log('[ ' + demo[0] + ' , ' + demo[1] + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length);
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    }();

运行结果和demo对象结构：

第八种 - jQuery拆解版：

为了更好的理解jQuery的构造函数实现，所以给出了这种，jQuery.fn.init就是本例中的ArrayLike对象，jQuery只是把init挂载到jQuery.prototype上了而已。

    (function () {
        var List = function () {
            return new ArrayLike();
        }, ArrayLike = function () {//这个array-like就是jQuery拆解版的实现
        };
        List.prototype = {
            constructor: List,
            length: 0,
            add: function (item) {
                Array.prototype.push.call(this, item);
            }
        };
        //就是jQuery的jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn;
        ArrayLike.prototype = List.prototype;
        //测试
        console.group('第八种 - jQuery拆解版');
        var demo = List(); //这样就不用new了
        demo.add('List - add()');
        console.log('demo instanceof List ： %c' + (demo instanceof List), 'color:blue;'); 
        console.log('demo.constructor === List ：%c' + (demo.constructor === List), 'color:blue');
        console.log('[ ' + demo[0] + ' , ' + demo[1] + ' ]');
        console.log('length：' + demo.length);
        console.log(demo);
        console.groupEnd();
    })();

运行结果和demo对象结构：