JavaScript 建立物件模式與最佳實踐的程式碼實例詳解

在JavaScript中「建立物件」是一個複雜的話題。這門語言提供了許多創造物件的方式，不論新手或老手都可能對此感到無所適從，不知道該選擇哪一種。不過，儘管創建物件的方法很多，看起來語法差異也很大，但實際上它們的相似性可能比你所以為的要多。本文將帶領你踏上一段梳理物件創建方法的旅程，為你揭示不同方法之間的依賴與遞進關係。

物件字面量

我們的第一站毫無疑問就是創建物件最簡單的方法，物件字面量。 JavaScript總是宣揚自己能夠「無中生有」地創造物件——不需要類別、不需要模板、不需要原型——「噌」地一下，一個有方法有資料的物件就出現了。

var o = {
  x: 42,
  y: 3.14,
  f: function() {},
  g: function() {}
};

但這種方法有一個缺點：如果我們想在其他地方創建一個同類型的對象，就得把這個對象的方法、資料和初始化都複製貼上過去。我們需要一種能夠批量創建同類型物件的方法，而不是只創建一個物件。

工廠函數

我們的下一站是工廠函數。顯然，用這種方法來建立一類具有相同結構、介面和實作的物件是最簡單的。我們不直接建立一個物件字面量，而是將物件字面量作為函數的回傳值，當我們需要多次或多處建立同類型的物件時，只要呼叫這個函數就行了。

function thing() {
  return {
    x: 42,
    y: 3.14,
    f: function() {},
    g: function() {}
  };
}

var o = thing();

但這種方法也有一個缺點：它會導致記憶體膨脹，因為每個物件都包含了工廠函數的獨立副本。理論上我們希望所有物件共享一個工廠函數副本。

原型鏈

JavaScript提供了一個內建的在物件之間共享資料的機制，稱為原型鏈。當我們存取一個物件的屬性時，它會委託某些其他物件來完成這項請求。我們可以利用這一點來修改工廠函數，使它創建的每個物件只包含自己特有的數據，而對其他屬性的請求則全部委託給原型鏈上共有的一個物件。

var thingPrototype = {
  f: function() {},
  g: function() {}
};

function thing() {
  var o = Object.create(thingPrototype);

  o.x = 42;
  o.y = 3.14;

  return o;
}

var o = thing();

事實上，JavaScript本身就有內建的機制來支援這種通用模式。我們不需要自己創建這個共有的對象（即原型對象），JavaScript會自動為每個函數創建一個原型對象，我們可以把共享資料直接放在這個對象裡。

thing.prototype.f = function() {};
thing.prototype.g = function() {};

function thing() {
  var o = Object.create(thing.prototype);

  o.x = 42;
  o.y = 3.14;

  return o;
}

var o = thing();

但這種方法也有一個缺點：會導致重複。上述thing函數的第一行和最後一行在每一個「委託原型的工廠函數」中都會重複一次，幾乎沒有差別。

ES5 類別

我們可以把那些重複的程式碼抽出來，放進一個自訂函數裡。這個函數會建立一個對象，並與其他某個任意函數（參數函數）的原型建立委託(繼承)關係，然後我們把新建立的物件當作參數，呼叫這個函數（參數函數），最後返回這個新的對象。

function create(fn) {
  var o = Object.create(fn.prototype);

  fn.call(o);

  return o;
}

// ...

Thing.prototype.f = function() {};
Thing.prototype.g = function() {};

function Thing() {
  this.x = 42;
  this.y = 3.14;
}

var o = create(Thing);

事實上，JavaScript對此方法也有內建的支援機制。我們定義的這個create函數其實就是new關鍵字的一個基本實現，因此我們可以順手把create換成new。

Thing.prototype.f = function() {};
Thing.prototype.g = function() {};

function Thing() {
  this.x = 42;
  this.y = 3.14;
}

var o = new Thing();

我們現在抵達的這一站通常被稱為ES5類。它透過函數來創建對象，把需要共享的資料委託給原型對象，並使用new關鍵字來處理重複的邏輯。

但這種方法也有一個缺點：冗長又難看，實現繼承的時候會更冗長更難看。

ES6 類別

JavaScript最新的相關改進是ES6 類，用新語法來實現上述功能要簡潔得多。

class Thing {
  constructor() {
    this.x = 42;
    this.y = 3.14;
  }

  f() {}
  g() {}
}

var o = new Thing();

比較

多年來，JavaScript開發者們與原型鏈的關係總是若即若離，糾纏不清。而今天我們最有可能遇到的兩種創建物件的方式，一種是強烈依賴原型鏈的class語法，另一種則是完全不依賴原型鏈的工廠函數語法。這兩種方式在性能上和特點上是不一樣的——儘管差異不太大。

效能

今天的JavaScript引擎已經經過了大幅的最佳化，以至於很難透過JavaScript程式碼來推斷怎麼會比較快。關鍵在於測量方法。然而測量方法有時也會失靈。通常每六週就會有更新的JavaScript引擎發布，而在這之前採取的測量方法，和基於這種測量方法所做的決策都有可能失去意義。因此，我的經驗法則是選擇最官方、最廣泛使用的語法，因為大多數時候它經歷的實踐檢驗最多，因而性能是最高的。目前來說class語法最符合這一點，寫這篇文章時，class語法大約比回傳字面量的工廠函數快3倍。

特點

隨著ES6的發布，類別與工廠函數之間曾經存在的幾點差異消失了。現在，工廠函數和類別都能夠強制實現真正的私有資料－工廠函數透過閉包實現，類別透過WeakMap實現。兩者都能實現多重繼承——工廠函數可以將其他屬性混入自己的對象，類別也可以將其他屬性混入自己的原型，或者透過類別工廠，透過代理也能實現。工廠函數和類別也都可以在需要的時候傳回任意對象，語法也都很簡單。

結論

綜合考慮，我比較傾向class文法。它標準、簡單、乾淨、快速，也提供了所有曾經只有函數工廠才具備的特質。

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