javascript - 使匿名函数中包含的原型(prototype)方法可以访问私有(private)实例变量

Question

背景

我决定通过用 JS 制作一个简单的计算器应用来练习。第一步是实现堆栈类。然而，在使用揭示原型(prototype)模式 (?) 实现数据封装时，我遇到了一些问题。这是它现在的样子:

堆栈“类”:

var Stack = (function () { 

    var Stack = function() {
        this.arr = []; // accessible to prototype methods but also to public
    };

    Stack.prototype = Object.prototype; // inherits from Object

    Stack.prototype.push = function(x) {
        this.arr.push(x);
    };

    Stack.prototype.pop = function() {
        return this.arr.length ? (this.arr.splice(this.arr.length - 1, 1))[0] : null;
    };

    Stack.prototype.size = function() {
        return this.arr.length;
    };

    Stack.prototype.empty = function() {
        return this.arr.length === 0;
    };

    return Stack;

})();

测试代码:

var s1 = new Stack();
var s2 = new Stack();

for(var j = 1, k = 2; j < 10, k < 11; j++, k++) {

  s1.push(3*j);
  s2.push(4*k);

}

console.log("s1:");
while(!s1.empty()) console.log(s1.pop());
console.log("s2:");
while(!s2.empty()) console.log(s2.pop());

问题

唯一的问题是 arr 是可访问的。我想以某种方式隐藏 arr 变量。

尝试解决方案

我的第一个想法是让它成为一个像Stack这样的私有(private)变量:

var Stack = (function () {

    var arr = []; // private, but shared by all instances

    var Stack = function() { };
    Stack.prototype = Object.prototype;

    Stack.prototype.push = function(x) {
        arr.push(x);
    };

    // etc.

})();

当然，这种方法行不通，因为 arr 变量会被每个实例共享。所以这是创建私有(private) class 变量的好方法，但不是私有(private)实例变量。

我想到的第二种方法(这真的很疯狂而且绝对不利于可读性)是使用随机数来限制对数组变量的访问，几乎就像密码一样:

var Stack = (function() {

    var pass = String(Math.floor(Math.pow(10, 15 * Math.random()));
    var arrKey = "arr" + pass;

    var Stack = function() {
        this[arrKey] = []; // private instance and accessible to prototypes, but too dirty
    };

    Stack.prototype = Object.prototype;

    Stack.prototype.push = function(x) {
        this[arrKey].push(x);
    };

    // etc.

})();

这个解决方案……很有趣。但显然不是我想做的。

最后一个思路，也就是什么Crockford does , 允许我创建一个私有(private)实例成员，但我无法告诉它让我定义的公共(public)原型(prototype)方法可见。

var Stack = (function() {

    var Stack = function() {
        var arr = []; // private instance member but not accessible to public methods
        this.push = function(x) { arr.push(x); }; // see note [1]
    }

})();

[1] 这几乎就在那里，但我不想在 var Stack = function() {...} 中有函数定义，因为它们每次都会重新创建创建一个实例。聪明的 JS 编译器会意识到它们不依赖于任何条件并缓存函数代码，而不是一遍又一遍地重新创建 this.push，但如果可以的话，我宁愿不依赖推测性缓存避免它。

问题

有没有办法创建原型(prototype)方法可以访问的私有(private)实例成员？通过某种方式利用由封闭的匿名函数创建的“影响力泡沫”？

Answer 1

您可以使用为您创建实例的工厂函数:

function createStack() {
    var arr = [];

    function Stack() {

    };

    Stack.prototype = Object.prototype; // inherits from Object

    Stack.prototype.push = function(x) {
        arr.push(x);
    };

    Stack.prototype.pop = function() {
        return arr.length ? (this.arr.splice(this.arr.length - 1, 1))[0] : null;
    };

    Stack.prototype.size = function() {
        return arr.length;
    };

    Stack.prototype.empty = function() {
        return arr.length === 0;
    };

    return new Stack();

}

您将在每次执行工厂函数时定义类，但您可以通过更改它以在构造函数之外定义大部分 Stack 来解决这个问题，例如不使用 arr 的部分可以在原型(prototype)链的更上游。我个人现在使用 Object.create 而不是原型(prototype)，而且我几乎总是使用工厂函数来创建这些类型的对象的实例。

您可以做的另一件事是维护一个计数器，用于跟踪实例并保留数组数组。

var Stack = (function() {

    var data = [];


    var Stack = function() {
        this.id = data.length;
        data[this.id] = [];
    };

    Stack.prototype = Object.prototype;

    Stack.prototype.push = function(x) {
        data[this.id].push(x);
    };

    // etc.

}());

现在你有了隐藏数据多维数组，每个实例只在该数组中维护它的索引。不过，您现在必须小心管理内存，以便在不再使用您的实例时删除该数组中的内容。除非您小心处理数据，否则我不建议这样做。