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Backbone 源碼解讀（一）

1. 開場

1.1 MVC？

MVC是一種GUI軟件的一種架構模式。它的目的是將軟件的數據層（Model）和視圖（view）分開。Model連接數據庫，實現數據的交互。用户不能直接和數據打交道，而是需要通過操作視圖，然後通過controller對事件作出響應，最後才得以改變數據。最後數據改變，通過觀察者模式更新view。（所以在這裏需要用到設計模式中的觀察者模式）

1.2 Smalltalk-80 MVC

Smalltalk-80是早期的對MVC模式的一種實現。這種模式的目的是分離應用的內部邏輯和用户的交互界面。在書中講述了這種模式有幾個特點：

  • 用户操作界面（view和controller）和數據層（Model）是分離的。

  • 數據的呈現是由view和controller完成的。它們兩者沒有明顯的分界。（controller並非必須，可以用其他替代，因此就有了MVP和MVVM。）

  • controller的任務就是處理用户操作view發出的事件。比如點擊，輸入等等。

  • model一旦發生改變就會通過觀察者模式更新view。

1.3 後端

我接觸過python的flask和node的express框架，都是以MVC的形式來組織的。V層用模板引擎呈現頁面，用户對V層做操作，觸發訂閲好的事件，然後路由操作數據庫，最後重新呈現頁面，達到更新的效果。個人感覺對後端來説，MVC的概念會更加直接和清晰。

1.4 前端backbone

廢話很多，下面直接進入正題了。MVC在前端開始流行（當然現在什麼MVVM更火）還是backbone的功勞。backbone的源碼相對於其他框架來説很短（1.3.3版本的有2027行）。所以雖然感覺用backbone寫應用很不容易，但是認真去讀backbone源碼還是可以加讀懂不少的。我會分三篇文章去分析backbone的源碼。以下：

  • backbone的總結架構和Events

  • model & collection & view

  • sync & router & history

我看過很多人想寫backbone的源碼分析，寫得都很不錯，看了很有收穫,然而...大都都是些了一篇兩篇就停更了，悲傷的故事...希望我能夠堅持下來吧。

2. 總體架構

終於開始啦！backbone裏代碼結構和官方文檔裏面的組織方式幾乎是一模一樣的，所以把官方文檔當成索引來讀也是很方便的~代碼的整體架構如下：

(function(factory) {
    // 在這裏是backbone模塊化的一個接口。支持AMD，CMD和全局變量模式。代碼很好理解。
})(function(root, factory, _, $) {

    // 各種參數和函數的定義

    Backbone.noConflict = function(){};

    var Events = Backbone.Events = {};
    // 然後是各種Events方法的添加
    // Events在Backbone裏面非常重要，Model，Collection和View都extend了它。（不知道怎麼説才自然...）所以他們都可以發起訂閲事件，發起事件。當然，用户也可以自己拿自己的對象拓展一下，那樣也可以訂閲發起事件了~

    var Model = Backbone.Model = function(){};
    _.extend(Model.prototype, Events, {
        // 這裏是各種對Model.prototype的拓展，定義各種方法
    });

    var Collection = Backbone.Collection = function(){};
    _.extend(Collection.prototype, Events, {
        // 這裏是各種對Collection.prototype的拓展，定義各種方法
    });

    var View = Backbone.View = function(){};
    _.extend(View.prototype, Events, {
        // 這裏是各種對View.prototype的拓展，定義各種方法
    });

    Backbone.sync = function(){};
    Backbone.ajax = function(){};

    var Router = Backbone.Router = function(){};
    _.extend(Router.prototype, Events, {
        // 這裏是各種對Router.prototype的拓展，定義各種方法
    });

    var History = Backbone.History = function(){};
    _.extend(History.prototype, Events, {
        // 這裏是各種對History.prototype的拓展，定義各種方法
    });
    // 用History定義實例
    Backbone.history = new History;

    // 接下來是helper函數extend
    var extend = function(){};
    Model.extend = Collection.extend = Router.extend = View.extend = History.extend = extend;
    // 其他的還有urlError，warpError函數

    return Backbone;
});

在這一小節我順便把除了model & collection & view & sync & router & history相關之外的都講了先吧

2.1 noConflict

防止衝突，如果自己本身全局就有Backbone，可以用noConflict解決衝突。不過，一般都不會有人起一個會衝突的名字吧...

var previousBackbone = root.Backbone;
Backbone.noConflict = function() {
    root.Backbone = previousBackbone;
    return this;
};

2.2 extend

這個函數返回了一個對象。這個對象的屬性，方法，構造函數，原型都有了定義，很完整。

var extend = function(protoProps, staticProps) {
    var parent = this;
    var child;

    // 如果protoProps有構造函數就給child吧。
    if (protoProps && _.has(protoProps, 'constructor')) {
      child = protoProps.constructor;
    } else {
    // 如果沒有就用parent的。
      child = function(){ return parent.apply(this, arguments); };
    }

    // 把parent和staticProps的屬性方法給child吧。
    _.extend(child, parent, staticProps);

    // 定義child的prototype。child是繼承自parent的。這裏不直接調用構造函數。
    child.prototype = _.create(parent.prototype, protoProps);
    child.prototype.constructor = child;

    child.__super__ = parent.prototype;

    return child;
};

這個函數理解起來並不困難，但在整個backbone裏面很關鍵。因為不管是Model還是Collection還是Router等都需要Events的方法來做一些事件相關的操作。

// 大家都需要extend這個方法。

Model.extend = Collection.extend = Router.extend = View.extend = History.extend = extend;

3. Events

backbone的Events和nodejs的EventEmmiter有很多類似的地方。其實本質上就是一個發佈訂閲模式的算是比較常見的實現。
開始這段代碼我看了一個早上，不長，但是裏面有一點繞。後來看到這篇文章之後（他講得很棒！選取的角度非常不錯！但是停！更！了！...悲傷...）就開始理解了。但由於版本不同，差別還是不少。
這裏我打算從兩個方面來講解這個Events，一個是內部對象，一個是主要方法。事實上，在傳統的發佈訂閲模式中，主要也是這兩個組成部分。由內部對象來管理所有的事件，由方法來做訂閲，發佈，取消等的操作。具體來説，就是通過Events當中的this的各個屬性，來存儲，管理事件。而外部，則通過on，off，listenTo等方法來操作這些屬性。

具體的bakcbone代碼可以看這裏。在文中不會大段大段貼代碼。不過強烈建議對照着看。

3.1 Events中的this

Events中的內部對象this起得作用是管理所有的事件，所有的監聽和所有的被監聽。可以嘗試下把官方的todo範例的view裏輸出一下console.log(this)，其中的_listeningTo, _events, _listenId, _listeners都是Events帶來的內部函數的屬性。下面的關鍵方法，其實一定程度上都是操作這些內部屬性的方法。其中有一點需要注意，並不是每一個有Events方法的對象都會有着四個屬性。記住一點，只有需要的時候才會創建，不需要的時候是沒有的。設計模式在這裏有很多涉及，可以去了解一下。下面講講這四個內部屬性。

  • _listeningTo: 當前對象所監聽的對象。對象裏面是一個或多個以被監聽對象的_listenId為名字的對象。每一個對象結構如下：

    {
    count: 5, // 監聽了幾個事件
    id: 13, // 監聽方的id
    listeningTo: Object, // 自身相關的一些信息（很有趣，裏面可以無限點擊下去，因為引用了自身。不知道有什麼用意...）
    obj: child, // 被監聽的對象
    objId: "12" // 被監聽對象id
}

  • _listenId: 監聽與被監聽時候的標示

  • _listeners: 監聽該對象的對象信息（有點繞，就是指“看着”它的對象）結構與_listeningTo類似。

  • _events: 一般是被監聽對象或者説是用了on的對象才有的。一個name帶有幾個對象是一般常見的情況。

這裏面有很多循環引用的地方，細細看才不會被看繞啊。

3.2 Events中的關鍵方法與函數

關鍵方法是寫代碼的時候用到的方法，算是一種接口，可以對內部對象的屬性做出改變。
在看backbone的時候，（其實不單隻backbone，大部分寫得良好的，複用率高的代碼），總會覺得很繁瑣。但其實這才是良好代碼應該有的樣子：函數分工明確，各司其職，沒有重複代碼。很值得學習。雖然略微增加了閲讀的難度...要認真分析函數在哪裏調用，數據的流向等等才能很好地理解。比如一個on函數，裏面調用了internalOn，internalOn函數傳入了一個onApi，調用了eventsApi，onApi在eventsApi裏面調用，往_events裏面添加了新的事件。這只是一個例子，其他的其實都類似。

3.2.1 eventsApi（輔助函數）

這是一個有趣的函數，它只是提供一個api接口，起到分流的作用。函數中根據不同的name的形式作出不同的調用調整。使得代碼得到很好的複用。傳入的參數及其作用是：

  • iteratee 實際真正要調用的函數

  • events 事件，有很多情況中傳入的是this._events

  • name 自己起的名字或者之前起的名字，代表了一個事件

  • callback 回調函數，觸發事件時觸發

  • opts 參數，在iteratee函數的內部有自己的作用
    在進入它的函數的時候，會有一個判斷，把整一個函數內部分成三個部分，分別處理三種不同的情況。三種不同的情況分別是name是一個對象，一個有空格的字符串，一個普通字符串。根據三種不同的情況，對name進行處理，然後調用iteratee函數。

3.2.2 on

on方法的實質是把事件添加到this._events裏面，非常直觀。但是由於函數調用感覺好像複雜了。在on裏面調用了internalOn，internalOn把函數onApi傳給了eventsApi，eventsApi裏面調用了onApi，然後就把事件的信息push進_events中。

3.2.3 onApi（輔助函數）

這個函數很簡單，處理的事情就是往this._events裏面push進相應的事件。一般是有添加進新函數的時候才會調用到這個函數。值的注意的是描述一個事件的時候往往還需要一些其他的參數，這時候就需要options來提供了。

3.2.4 off

off和on其實類似，只是把上面的onApi換成了offApi函數，其他都是大體一致的。要看offApi的具體實現可以看下面。

3.2.5 offApi（輔助函數）

取消事件有幾種情況。當stopListening調用它的時候就不需要留下任何監聽函數，而用off的時候則還需要留下一些不應該刪除的函數。刪除分兩步，第一步是刪除自己的，把監聽該對象的listener刪除。再第二部就是把那一個listener的listeningTo刪除。其實這種刪除方式和後端數據庫的一些操作非常相似。刪除是兩個方面的。

3.2.6 listenTo

其實看上去繁瑣，這個函數的作用就是構建_listeningTo的一個過程。這個對象具體的形式在上面已經講解過了。

3.2.7 stopListening

這個函數就是把對象所有監聽的都清除掉。這個函數的內部原理也很簡單，就是把_listeningTo遍歷一遍），最後調用off取消掉所有的被監聽者listeners裏面的相應的監聽者。

3.2.8 once & listenToOnce

兩者內部很相近，都是調用eventsApi把要執行的函數onceApi傳進去。差別在於once是最後是調用on，而listenToOnce最後調用listenTo。他們都是調用了一次就off掉的，原理在下面的onceMap介紹裏面有講解。

3.2.9 onceMap（輔助函數）

這個地方不好懂的地方是這個offer。offer這裏是一個特殊的options。如果之前調用的once，offer就是off，如果之前調用的是listenToOnce就是stopListening。意思都是取消放棄監聽。然後才調用回調函數。這樣做就達到“一次性”事件的要求。這裏還保留了一個_callback函數的目的是什麼呢？

once._callback = callback;

這篇文章裏説了，在offApi裏面有這麼一行判斷

callback !== handler.callback._callback

根據這個判斷，就會讓一次性函數不會得以保留，這樣也就達到了用完一次就刪除的目的。這樣在調用offer的時候才得以刪除之。

3.2.10 trigger

trigger函數和之前的一樣，也是委託了eventsApi，把輔助函數傳進去了。具體可以看下面 triggerApi & triggerEvents有詳細介紹。

3.2.11 triggerApi & triggerEvents （輔助函數）

這兩個trigger的輔助函數是這樣工作的。在trigger函數裏面把triggerApi函數傳給了eventsApi調用，而triggerApi調用了triggerEvents。在trigger裏面先是把參數取出來。後來參數會傳到triggerApi裏面。然後會開始判斷是否有這個事件啊，還有這個事件是不是“all”事件啊，等等。然後再調用triggerEvents，在這個函數裏面就是循環執行回調函數。（原本代碼註釋寫的迷之優化(difficult-to-believe)其實很好理解，所謂能夠枚舉就枚舉嘛，總是或多或少能優化的。）

4. 總結

寫了一整天....真的好累...怪不得那麼多人會放棄....希望明天的自己能夠抖擻精神，堅持更新...而且寫得過於詳細也不是很好。Model & Collection & View這三個部分是很多人寫過的部分。大致簡略一點吧。

在backbone方面還算是小白，如果文章中有錯誤請輕噴，相互學習~

下面是全部的文章：

  • 基於 Backbone + node 的個人簡歷生成器（個人學習總結）

  • Backbone源碼解讀（一）

  • Backbone源碼解讀（二）

  • Backbone源碼解讀（三）

backbone.js , Javascript
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