javascript设计模式——迭代器模式

前面的话

　　迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。迭代器模式可以把迭代的过程从业务逻辑中分离出来，在使用迭代器模式之后，即使不关心对象的内部构造，也可以按顺序访问其中的每个元素。迭代器模式是一种相对简单的模式，简单到很多时候都不认为它是一种设计模式。本文将详细介绍迭代器模式

 

迭代器实现

　　迭代器模式无非就是循环访问聚合对象中的各个元素。比如jQuery中的$.each函数，其中回调函数中的参数i为当前索引，n为当前元素，代码如下：

$.each( [1, 2, 3], function( i, n ){
    console.log( '当前下标为： '+ i );
    console.log( '当前值为:' + n );
});

　　现在来自己实现一个each函数，each函数接受2个参数，第一个为被循环的数组，第二个为循环中的每一步后将被触发的回调函数

var each = function( ary, callback ){
    for ( var i = 0, l = ary.length; i < l; i++ ){
        callback.call( ary[i], i, ary[ i ] ); // 把下标和元素当作参数传给callback 函数
    }
};

each( [ 1, 2, 3 ], function( i, n ){
    alert ( [ i, n ] );
});

 

迭代器分类

　　迭代器可以分为内部迭代器和外部迭代器，它们有各自的适用场景

【内部迭代器】

　　刚刚编写的each函数属于内部迭代器，each函数的内部已经定义好了迭代规则，它完全接手整个迭代过程，外部只需要一次初始调用

　　内部迭代器在调用的时候非常方便，外界不用关心迭代器内部的实现，跟迭代器的交互也仅仅是一次初始调用，但这也刚好是内部迭代器的缺点。由于内部迭代器的迭代规则已经被提前规定，上面的each函数就无法同时迭代2个数组了

　　比如现在有个需求，要判断2个数组里元素的值是否完全相等，如果不改写each函数本身的代码，能够入手的地方似乎只剩下each的回调函数了，代码如下：

var compare = function( ary1, ary2 ){
    if ( ary1.length !== ary2.length ){
        throw new Error ( 'ary1 和ary2 不相等' );
    }
    each( ary1, function( i, n ){
        if ( n !== ary2[ i ] ){
            throw new Error ( 'ary1 和ary2 不相等' );
        }
    });
    alert ( 'ary1 和ary2 相等' );
};
compare( [ 1, 2, 3 ], [ 1, 2, 4 ] ); // throw new Error ( 'ary1 和ary2 不相等' );

【外部迭代器】

　　外部迭代器必须显式地请求迭代下一个元素。外部迭代器增加了一些调用的复杂度，但相对也增强了迭代器的灵活性，可以手工控制迭代的过程或者顺序

var Iterator = function( obj ){
    var current = 0;
    var next = function(){
        current += 1;
    };
    var isDone = function(){
        return current >= obj.length;
    };
    var getCurrItem = function(){
        return obj[ current ];
    };
    return {
        next: next,
        isDone: isDone,
        getCurrItem: getCurrItem
    }
};

　　下面来改写compare函数：

var compare = function( iterator1, iterator2 ){
    while( !iterator1.isDone() && !iterator2.isDone() ){
        if ( iterator1.getCurrItem() !== iterator2.getCurrItem() ){
            throw new Error ( 'iterator1 和iterator2 不相等' );
        }
        iterator1.next();
        iterator2.next();
    }
    alert ( 'iterator1 和iterator2 相等' );
}
var iterator1 = Iterator( [ 1, 2, 3 ] );
var iterator2 = Iterator( [ 1, 2, 3 ] );
compare( iterator1, iterator2 ); // 输出：iterator1 和iterator2 相等

　　外部迭代器虽然调用方式相对复杂，但它的适用面更广，也能满足更多变的需求。内部迭代器和外部迭代器在实际生产中没有优劣之分，究竟使用哪个要根据需求场景而定

 

迭代类数组

　　迭代器模式不仅可以迭代数组，还可以迭代一些类数组的对象。比如arguments、{"0":'a',"1":'b'}等。无论是内部迭代器还是外部迭代器，只要被迭代的聚合对象拥有length属性而且可以用下标访问，那它就可以被迭代

　　在javascript中，for in语句可以用来迭代普通字面量对象的属性。jQuery中提供了$.each函数来封装各种迭代行为

$.each = function( obj, callback ) {
    var value,
    i = 0,
    length = obj.length,
    isArray = isArraylike( obj );
    if ( isArray ) { // 迭代类数组
        for ( ; i < length; i++ ) {
            value = callback.call( obj[ i ], i, obj[ i ] );
            if ( value === false ) {
                break;
            }
        }
    } else {
        for ( i in obj ) { // 迭代object 对象
            value = callback.call( obj[ i ], i, obj[ i ] );
            if ( value === false ) {
                break;
            }
        }
    }
    return obj;
};

 

倒序迭代器

　　迭代器模式提供了循环访问一个聚合对象中每个元素的方法，但它没有规定以顺序、倒序还是中序来循环遍历聚合对象

　　下面实现一个倒序访问的迭代器

var reverseEach = function( ary, callback ){
    for ( var l = ary.length - 1; l >= 0; l-- ){
        callback( l, ary[ l ] );
    }
};

reverseEach( [ 0, 1, 2 ], function( i, n ){
    console.log( n ); // 分别输出：2, 1 ,0
});

 

中止迭代器

　　迭代器可以像普通for循环中的break一样，提供一种跳出循环的方法。在jQuery的each函数里有这样一句：

if(value===false){
  break;
}

　　这句代码的意思是，约定如果回调函数的执行结果返回false，则提前终止循环。下面把之前的each函数改写一下：

var each = function( ary, callback ){
    for ( var i = 0, l = ary.length; i < l; i++ ){
        if ( callback( i, ary[ i ] ) === false ){ // callback 的执行结果返回false，提前终止迭代
            break;
        }
    }
};

each( [ 1, 2, 3, 4, 5 ], function( i, n ){
    if ( n > 3 ){ // n 大于3 的时候终止循环
        return false;
    }
    console.log( n ); // 分别输出：1, 2, 3
});

 

文件上传

　　下面是一段关于文件上传的代码，目的是根据不同的浏览器获取相应的上传组件对象：

var getUploadObj = function(){ 
  try{
    return new ActiveXObject("TXFTNActiveX.FTNUpload");    // IE 上传控件
  }catch(e){
    if ( supportFlash() ){    // supportFlash 函数未提供
      var str = '<object type="application/x-shockwave-flash"></object>'; return $( str ).appendTo( $('body') );
    }else{
      var str = '<input name="file" type="file"/>'; // 表单上传
      return $( str ).appendTo( $('body') );
    }
  }
};

　　在不同的浏览器环境下，选择的上传方式是不一样的。因为使用浏览器的上传控件进行上传速度快，可以暂停和续传，所以首先会优先使用控件上传。如果浏览器没有安装上传控件，则使用Flash上传，如果连Flash也没安装，那就只好使用浏览器原生的表单上传了

　　上面的代码为了得到一个upload对象，getUploadObj函数里面充斥了try，catch以及if条件分支。缺点显而易见，很难阅读，且严重违反开闭原则。在开发和调试过程中，需要来回切换不同的上传方式，如果增加了一些另外的上传方式，比如，HTML5上传，这时唯一的办法是继续往getUploadObj函数里增加条件分支

　　目前一共有3种可能的上传方式，但不知道目前正在使用的浏览器支持哪几种。把每种获取upload对象的方法都封装在各自的函数里，然后使用一个迭代器，迭代获取这些upload对象，直到获取到一个可用的为止

var getActiveUploadObj = function(){ 
  try{
   return new ActiveXObject( "TXFTNActiveX.FTNUpload" );    // IE 上传控件
  }catch(e){
   return false;
  }
};

var getFlashUploadObj = function(){
  if ( supportFlash() ){    // supportFlash 函数未提供
    var str = '<object type="application/x-shockwave-flash"></object>'; 
    return $( str ).appendTo( $('body') );
  }
  return false;
};

var getFormUpladObj = function(){
  var str = '<input name="file" type="file" class="ui-file"/>'; // 表单上传
  return $( str ).appendTo( $('body') );
};

　　在getActiveUploadObj、getFlashUploadObj、getFormUpladObj这3个函数中都有同一个约定：如果该函数里面的upload对象是可用的，则让函数返回该对象，反之返回false，提示迭代器继续往后面进行迭代

　　所以我们的迭代器只需进行下面这两步工作：1、提供一个可以被迭代的方法，使得getActiveUploadObj，getFlashUploadObj以及getFlashUploadObj依照优先级被循环迭代；2、如果正在被迭代的函数返回一个对象，则表示找到了正确的upload对象，反之如果该函数返回false，则让迭代器继续工作

　　迭代器代码如下：

var iteratorUploadObj = function(){
  for ( var i = 0, fn; fn = arguments[ i++ ]; ){
    var uploadObj = fn();
    if ( uploadObj !== false ){ 
      return uploadObj;
    }
  }
};
var uploadObj = iteratorUploadObj( getActiveUploadObj, getFlashUploadObj, getFormUpladObj );

　　重构代码之后，获取不同上传对象的方法被隔离在各自的函数里互不干扰，try、catch和if分支不再纠缠在一起，使得可以很方便地的维护和扩展代码。比如，给上传项目增加了Webkit控件上传和HTML5上传，要做的仅仅是下面一些工作

var getWebkitUploadObj=function(){
  //具体代码略
};

var getHtml5UploadObj=function(){
  //具体代码略
};

　　依照优先级把它们添加进迭代器：

var uploadObj=iteratorUploadObj(getActiveUploadObj,getWebkitUploadObj,getFlashUploadObj,getHtml5UploadObj,getFormUpladObj);