JavaScript getter setter金字塔​​​​​​​

目录

• 引言
• 函数
• getters
• setters
• getter-getters
• setter-setter
• iterables
• promises
• Observables
• GetterSetterFunctionValue
• async iterables
• operators

引言

英文链接： staltz.com/javascript-…

函数是JavaScript的基石。 它是一种灵活的、抽象的，可作为其他抽象的基础， 如：Promise、Iterables、Observables等。 之前我在会议或研讨会中传递这些概念，随着时间的推移，我发现这些抽象的概念可以抽象为金字塔状排列的模型，在本文中，将介绍金字搭中的各层。

函数

JavaScript的基础是一级值，如： numbers、strings、objects、booleans等。 虽然，您可以只使用这些值和控制流（if/else/for等）来编写程序，但很快您可能需要编写一个新的函数来改进您的程序。

JavaScript中必须通过函数进行抽象，像异步I/O操作等通常都必须使用callback回调函数。 JavaScript中的函数，与【函数式编程】中的纯函数不同，建议最好将它们简单理解为“流程”，因为它只得惰性的可重用代码块，具有可选的输入（参数）和可选的输出（返回值）

与硬编码相比，函数有以下几个重要的好处：

• 懒惰/可重用性， 函数内的代码必须是惰性的（即除非被调用，否则不会执行）才能使其可重用
• 实现的灵活性，函数的使用者并不关心函数内部是如何实现的，这意味着可以各种方式灵活的实现函数。

getters

getter是一种不用传递任何参数但需要有返回值的函数。
函数定义： () => X

getter是一种不用传递任何参数但需要有返回值的函数。 JavaScript中有许多这样的getter, 例如： Math.random()、Date.now()等

getter作为值的抽象也很有用，例如：user 与 getUser：

const user = {name: 'Alice', age:30};
console.log(user.name); // Alice
function getUser(){
	return {name: 'Alice', age:30};
}
console.log(getUser().name); // Alice

通过使用getter, 我们可以利用函数的一个好处： 惰性. 即我们不调用 getUser()，user对象就不会被白白创建。 同时，我们利用了函数的另一好处：实现的灵活性, 因为我们可以通过多种不同的方式来返回对象。

getter还允许我们对副作用有一个钩子，当执行getter时，我们可以触发有用的副作用函数，比如console.log输出日志 或是 触发Analytics事件等，例如：

function getUser(){
	Analytics.sendEvent('User object is now being accessed');
	return {name:'Alice', age:30};
}

getter上的计算，也是可以抽象的。例如：

function add(getX, getY){
	return function getZ(){
		const x = getX();
		const y = getY();
		return x + y;
	}
}

当getter返回不可预测的值时，这种抽象计算的好处更加明显，例如：使用getter添加Math.random:

const getTen = () => 10;
const getTenPlusRandom = add(getTen, Math.random);

console.log(getTenPlusRandom()); // 10.948117215055046
console.log(getTenPlusRandom()); // 10.796721274448556
console.log(getTenPlusRandom()); // 10.15350303918338
console.log(getTenPlusRandom()); // 10.829703269933633

比较常见的是getter与Promise一起搭配使用，因为Promise是不可重用的计算，因此，将Promise的构造函数包装在一个getter中（如我们熟知的"工厂函数"或"thunk")使其可重用。

setters

setters是有一个或多个输入参数，但没有返回值的函数。
函数定义： X => ()

setters是有一个或多个输入参数，但没有返回值的函数。 在JavaScript运行时或DOM中有许多这样的setters, 比如： console.log(x), document.write(x)等。

与getter不同，setter通常不用抽象。 因为函数没有返回值，这意味着函数仅用于发送数据或执行JavaScript命令等。 例如， 上文中的getter getTen是数字10的抽象，我们可以将它作为值进行传递，但如果将函数setTen作为值传递是没有意义的，因为它没有返回值。

换句话说，setter可以是其他setter的简单包装器。例如：简单包装下setter console.log:

function fancyConsoleLog(str) {
  console.log(' ' + str + ' ');
}

getter-getters

getter-getters是一种不需要输入参数且返回一个getter的函数。
函数定义： () => (() => X)

“getter-getter”： 一种特殊类型的getter，其返回值是一个getter.

对getter的原始需求是使用getter的返回值进行迭代。
例如，我们想显示二次幂的数字序列，我们可以使用getter getNextPowerOfTwo（）

let i = 2;
function getNextPowerOfTwo() {
  const next = i;
  i = i * 2;
  return next;
}
console.log(getNextPowerOfTwo()); // 2
console.log(getNextPowerOfTwo()); // 4
console.log(getNextPowerOfTwo()); // 8
console.log(getNextPowerOfTwo()); // 16
console.log(getNextPowerOfTwo()); // 32
console.log(getNextPowerOfTwo()); // 64
console.log(getNextPowerOfTwo()); // 128

在上面示例代码中，变量i是全局声明的，若我们想重新迭代序列，则必须要重置变量i, 从而泄漏了getter的实现细节。

若想将上述代码变为可重用且不包含全局变量，我们需要将getter封装在另一个函数中，这个包装函数也是一个getter.

function getGetNext() {
  let i = 2;
  return function getNext() {
    const next = i;
    i = i * 2;
    return next;
  }
}

let getNext = getGetNext();
console.log(getNext()); // 2
console.log(getNext()); // 4
console.log(getNext()); // 8
getNext = getGetNext(); //  restart!
console.log(getNext()); // 2
console.log(getNext()); // 4
console.log(getNext()); // 8
console.log(getNext()); // 16
console.log(getNext()); // 32

可以看出，getter-getter是一种特殊类型的getter, 它继承了getter的所有优点，例如：

• 实现的灵活性
• 用于副作用的钩子(hook)
• 惰性，其惰性体现在函数在初始化时，外部函数启用延迟初始化，而内部函数启用值时延迟初始化。

function getGetNext() {
  //  LAZY INITIALIZATION
  let i = 2;

  return function getNext() {
    //  LAZY ITERATION
    const next = i;
    i = i * 2;
    return next;
  }
}

setter-setter

setter-setter是一种以setter作为输入且无返回值的函数。 函数定义： (X => ()) => ()

setter-setter是一种特殊的setter函数，其中传递的参数也是setter。虽然基本的setter不是抽象函数，但setter-setter是能够表示可在代码库中传递的值的抽象。 例如下列中，通过这个setter来表示数字10：

function setSetTen(setTen) {
  setTen(10)
}

注意： setter没有返回值。

通过简单地重构，让上述示例代码的可读性更强:

function setTenListener(cb) {
  cb(10)
}

cb，即callback缩写，名为“回调”，它表明在JavaScript中如何使用setter-setter。

在JavaScript中，有大量回调的案例。 顾名思义，cb代表“回调”，通过上述示例代码来说明，cb在setter-setter如何使用。

下面两个示例，在功能上是等价的，但是调用方式不同。

setSetTen(console.log);

// compare with...

console.log(getTen());

setter-setter具有与getter-getter相同的好处：

• 实现的灵活性
• 用于副作用的钩子(hook)
• 惰性，其惰性体现在函数在初始化时，外部函数启用延迟初始化，而内部函数启用值时延迟初始化。

同时，它还有两个getter-getter所没有的新特性：

• 控制反转
• 异步性

在上面的示例中，使用getter的代码指示何时使用“console.log”使用getter。
然而，当使用setter-setter时，setter-seter本身决定何时调用“console.log”。 这种控制反转允许setter-setter拥有比getter更大的能力，例如通过向回调函数传递许多值, 例如：

function setSetTen(setTen) {
  setTen(10)
  setTen(10)
  setTen(10)
  setTen(10)
}

控制反转还可以使setter决定何时向回调传递值，例如： 异步传递。 试想一下，若将“setSetTen”的更换为“setTenListener”呢？

function setTenListener(cb) {
  setTimeout(() => { cb(10); }, 1000);
}

setter-setter在JavaScript异步编程中的很常见，但回调函数不一定是异步的。
例如，下面的“setSetTen”示例中，它是同步的：

function setSetTen(setTen) {
  setTen(10)
}

console.log('before');
setSetTen(console.log);
console.log('after');

// (Log shows:)
// before
// 10
// after

iterables

iterable是省略了实现细节的getter-getter, 其返回值是一个描述型的对象值或完成时的对象。

An iterable is (with some details omitted:) a getter-getter of an object that describes either a value or completion

函数定义： () => (() => ({done, value}))

getter-getter可以重启序列值，但它没有通知序列何时结束的约定。
Iterables是一种特殊的getter-getter，它的返回值中始终有2个属性对象：

• done，布尔值，表示是否完成
• value，任意值，实际传递的值（在done的值不为true时）

完成指示符done，能够使iterable的代码在执行时，知道后续GET将返回无效数据，因此iterable知道何时停止迭代。
在下面的示例中，我们可以根据完成指示符生成一个偶数范围为40到48的有限序列：

function getGetNext() {
  let i = 40;
  return function getNext() {
    if (i <= 48) {
      const next = i;
      i += 2;
      return {done: false, value: next};
    } else {
      return {done: true};
    }
  }
}

let getNext = getGetNext();
for (let result = getNext(); !result.done; result = getNext()) {
  console.log(result.value);
}

ES6 Iterables除了简单的() => (() => ({done, value}))模式之外，还有更多的约定。它们在每个getter上添加了一个包装器对象：

• 外部getter包含对象：{[Symbol.iterator]：f}
• 内部getter包含对象： {next:g}

以下是与上一个示例代码功能等价的ES6 Iterable代码:

const oddNums = {
  [Symbol.iterator]: () => {
    let i = 40;
    return {
      next: () => {
        if (i <= 48) {
          const next = i;
          i += 2;
          return {done: false, value: next};
        } else {
          return {done: true};
        }
      }
    }
  }
}
let iterator = oddNums[Symbol.iterator]();
for (let result = iterator.next(); !result.done; result = iterator.next()) {
  console.log(result.value);
}

注意，两个示例间实现的差异点：

-function getGetNext() {
+const oddNums = {
+  [Symbol.iterator]: () => {
     let i = 40;
-  return function getNext() {
+    return {
+      next: () => {
         if (i <= 48) {
           const next = i;
           i += 2;
           return {done: false, value: next};
         } else {
           return {done: true};
         }
       }
+    }
   }
+}

-let getNext = getGetNext();
-for (let result = getNext(); !result.done; result = getNext()) {
+let iterator = oddNums[Symbol.iterator]();
+for (let result = iterator.next(); !result.done; result = iterator.next()) {
  console.log(result.value);
}

ES6提供了语法糖for let以便快速迭代对象：

for (let x of oddNums) {
  console.log(x);
}

为了方便创建Iterables，ES6还提供了生成器函数语法糖 function*：

function* oddNums() {
  let i = 40;
  while (true) {
    if (i <= 48) {
      const next = i;
      i += 2;
      yield next;
    } else {
      return;
    }
  }
}

使用生产端语法糖和**消费端语法糖*，自2015年以来，可迭代函数是JavaScript中可完成值序列的易于使用的抽象。请注意，调用生成器函数将返回可迭代函数，生成器函数本身不是可迭代函数：

自2015年后，更易于使用iterables来抽象可序列化对象值。 需要注意的是，调用生成器函数将返回一个可迭代对象，生成器函数本身不可迭代。

function* oddNums() {
  let i = 40;
  while (true) {
    if (i <= 48) {
      yield i;
      i += 2;
    } else {
      return;
    }
  }
}

for (let x of oddNums()) {
  console.log(x);
}

promises

Promise是一个（省略了一些细节）特殊的setter, 它包含2个setter, 并且还有额外的保障。
函数定义： (X => (), Err => ()) => ()

虽然setter-setter功能强大，但由于控制反转，它们可能变得非常不可预测。

• 它们可以是同步或异步的
• 也可以随时间传递零或一个或多个值。

Promise是一种特殊的setter，它为返回值提供一些特殊的保证：

• 内部setter（“回调”）从不同步调用
• 内部setter最多调用一次
• 提供了一个可选的第二setter，用于传递错误值

将下面的setter与等价的Promise代码比较，可以看出：

• Promise只提供一次值，且不会在两个console.log输出
• Promise的返回值是异步返回的：

setter-setter的实现：

function setSetTen(setTen) {
  setTen(10)
  setTen(10)
}

console.log('before setSetTen');
setSetTen(console.log);
console.log('after setSetTen');

// (Log shows:)
// before setSetTen
// 10
// 10
// after setSetTen

promise的实现：

const tenPromise = new Promise(function setSetTen(setTen) {
  setTen(10);
  setTen(10);
});

console.log('before Promise.then');
tenPromise.then(console.log);
console.log('after Promise.then');

// (Log shows:)
// before Promise.then
// after Promise.then
// 10

Promise可以方便的用于表示：一个异步且只返回一次的值。 在ES2017以后，可以使用async - await语法糖来编写Promise。 在函数前使用async关键字，在需要使用Promise值的位置使用await来接收值。

async function main() {
  console.log('before await');
  const ten = await new Promise(function setSetTen(setTen) {
    setTen(10);
  });
  console.log(ten);
  console.log('after await');
}

main();

// (Log shows:)
// before await
// 10
// after await

语法糖async - await也可用于创建Promise， 因为async函数将返回一个Promise对象，该Promise对象将返回return的值。

async function getTenPromise() {
  return 10;
}
const tenPromise = getTenPromise();

console.log('before Promise.then');
tenPromise.then(console.log);
console.log('after Promise.then');

// (Log shows:)
// before Promise.then
// after Promise.then
// 10

Observables

observable是（省略了一些细节：）一个包含有3个setter的setter函数，并带有额外的保障。
函数定义： (X => (), Err => (), () => ()) => ()

GetterSetterFunctionValue

像Iterables一样，GetterSetterFunctionValue是一种特殊类型的getter-getter，它增加了发送完成信号的能力，Observable也是一种setter-setter，它也增加了完成能力。
JavaScript中的典型setter-setter，如: element.addEventListener不会通知事件流是否完成，因此很难连接事件流或执行其他与完成相关的逻辑。

与JavaScript规范中标准化的可伸缩性不同，可观测性是在几个库中找到的松散约定，如：

• RxJS
• most.js
• xstream
• Bacon.js

尽管正在考虑将proposal-observable作为一个TC39方案，但该方案仍在不断修改。
因此在本文中，让我们假设遵循Fantasy Observable规范（其中RxJS、most.js和xstream等最受欢迎库都遵循这一规范）。

Observables the dual of Iterables，有以下特性：

可迭代：

• 它是一个对象
• 可迭代，有一个“iterate”属性方法，即：Symbol.iterator
• “iterate” 方法是迭代器对象的 getter
• 迭代器对象有一个名为next的 getter

可观察：

• 它是一个对象
• 有可观察method，即：subscribe
• 可观察method是Observer对象的setter
• Observer有一个名为next的setter

Observer对象还可以包含另外两个方法：

• complete，表示成功完成，相当于iterator中的“done”指示符
• error，表示失败完成，相当iterator中执行时引发异常

与Promise一样，Observable为返回值增加了一些保障：

• 一旦调用了complete，则不会调用error
• 一旦调用了error，就不会调用complete
• 一旦调用了complete或error，则不会调用next

在下面的示例中，Observable用于异步返回有限的数字序列

const oddNums = {
  subscribe: (observer) => {
    let x = 40;
    let clock = setInterval(() => {
      if (x <= 48) {
        observer.next(x);
        x += 2;
      } else {
        observer.complete();
        clearInterval(clock);
      }
    }, 1000);
  }
};

oddNums.subscribe({
  next: x => console.log(x),
  complete: () => console.log('done'),
});

// (Log shows:)
// 40
// 42
// 44
// 46
// 48
// done

与setter-setter一样，Observable具有控制反转的能力，因此消费端（oddNums.subscribe）无法暂停或取消传入的数据流。
大多数Observable的实现都添加了一个重要的细节，允许消费者取消订阅: unsubscribe。

“subscribe”函数将返回一个对象subscription，即“unsubscribe”。 消费端可以使用该方法取消订阅。
因此，“subscribe”不再是setter，因为它是一个具有输入（观察者）和输出（订阅）的函数。

下面，我们在前面的示例中添加了一个订阅对象：

const oddNums = {
  subscribe: (observer) => {
    let x = 40;
    let clock = setInterval(() => {
      if (x <= 48) {
        observer.next(x);
        x += 2;
      } else {
        observer.complete();
        clearInterval(clock);
      }
    }, 1000);
    //  Subscription:
    return {
      unsubscribe: () => {
        clearInterval(clock);
      }
    };
  }
};

const subscription = oddNums.subscribe({
  next: x => console.log(x),
  complete: () => console.log('done'),
});

//  Cancel the incoming flow of data after 2.5 seconds
setTimeout(() => {
  subscription.unsubscribe();
}, 2500);

// (Log shows:)
// 40
// 42

async iterables

异步可迭代函数（省略了一些细节）类似于yield promise的可迭代函数
函数定义： () => (() => Promise<{done, value}>)

Iterables可以表示任何无限或有限的值序列，但它们有一个限制：

• 只要使用者调用next()方法，返回值就必须是同步的。

AsyncIterables扩展了Iterables的功能，它通过允许延后返回值，而不是在调用时立即返回。
AsyncIterables通过使用Promise实现值的异步传递，因为Promise表示单个异步值。每次调用迭代器的next()（内部getter函数），都会创建并返回一个Promise。 在下面的示例中，我们以oddNums可迭代为例，其在迭代时每次返回一个Promise对象：

function slowResolve(val) {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => resolve(val), 1000);
  });
}

function* oddNums() {
  let i = 40;
  while (true) {
    if (i <= 48) {
      yield slowResolve(i); //  yield a Promise
      i += 2;
    } else {
      return;
    }
  }
}

要使用Asynciteable，我们可以使用async - await语法糖，来遍历&获取异步迭代器的值：

async function main() {
  for (let promise of oddNums()) {
    const x = await promise;
    console.log(x);
  }
  console.log('done');
}
main();
// (Log shows:)
// 40
// 42
// 44
// 46
// 48
// done

虽然上例中通过async - await语法糖（ES6语法）能够编写出可读性较好的代码。但是，在ES2018中，异步迭代是通过{done，value}(Promise)对象来迭代的。

比较一下ES6&ES2018异步迭代器的函数定义：

• ES6异步迭代器： () => (() => {done, value: Promise<X>})
• ES2018异步迭代器: () => (() => Promise<{done, value}>)

可以看出，ES2018异步可迭代函数返回的不是一个可迭代函数，它将返回一个Promise对象，但在许多方面与ES6异步迭代器相似。
这一细节的原因是，异步可伸缩性还需要允许异步发送完成（done），因此Promise必须包裹{done，value}对象。

因为AsyncIterables不是Iterables，所以它们使用不同的符号。

• Iterables 使用Symbol.iterator
• AsyncIterables 使用'Symbol.asyncItrator'

在下面的示例中，我们使用ES2018 AsyncIterable实现了一个前例等价的功能：

const oddNums = {
  [Symbol.asyncIterator]: () => {
    let i = 40;
    return {
      next: () => {
        if (i <= 48) {
          const next = i;
          i += 2;
          return slowResolve({done: false, value: next});
        } else {
          return slowResolve({done: true});
        }
      }
    };
  }
};

async function main() {
  let iter = oddNums[Symbol.asyncIterator]();
  let done = false;
  for (let promise = iter.next(); !done; promise = iter.next()) {
    const result = await promise;
    done = result.done;
    if (!done) console.log(result.value);
  }
  console.log('done');
}
main();

像Iterables有语法糖function*和for–let–of，以及Promises有async–await语法糖一样，ES2018中的AsyncIterable有两个语法糖功能：

• 生产端：async function*
• 消费端：for–await–let–of

在下面的示例中，我们使用这两种功能创建异步数字序列，并使用for-await循环遍历它们：

function sleep(period) {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => resolve(true), period);
  });
}

//  Production side can use both `await` and `yield`
async function* oddNums() {
  let i = 40;
  while (true) {
    if (i <= 48) {
      await sleep(1000);
      yield i;
      i += 2;
    } else {
      await sleep(1000);
      return;
    }
  }
}

async function main() {
  //  Consumption side uses the new syntax `for await`
  for await (let x of oddNums()) {
    console.log(x);
  }
  console.log('done');
}

main();

尽管它们是新特性，但Babel、TypeScript、Firefox、Chrome、Safari 和 Node.js中都已经支持了。

AsyncIterables可以方便地结合基于Promise的API（如fetch）来创建异步序列。 例如在数据库中列出用户，每次请求一个用户：

async function* users(from, to) {
  for (let x = from; x <= to; x++) {
    const res = await fetch('http://jsonplaceholder.typicode.com/users/' + x);
    const json = await res.json();
    yield json;
  }
}

async function main() {
  for await (let x of users(1, 10)) {
    console.log(x);
  }
}

main();

operators

在本文中，抽象的列举了一些特殊的JavaScript函数示例。 根据定义，它们的功能的不可能比函数更强大。因此，函数是最强大、最灵活的抽象。完全灵活性的缺点是不可预测性，这些抽象提供的是“保证”，基于这些“保证”，让您可以编写更有组件、更可预测的代码。

另一方向， 函数可以作为JavaScript的值，允许将它进行传递和操纵。
在本文中，我们将Iterable、Observable、AsyncIterable作为值进行传递，并在传递过程中对其进行操作。

最常见的操作之一是map映射，它在数组中经常使用到，但也与其他抽象相关。 在下面的示例中，我们为AsyncIterables创建map操作符，并使用它用来创建异步迭代器，以获取数据库的用户信息。

async function* users(from, to) {
  for (let i = from; i <= to; i++) {
    const res = await fetch('http://jsonplaceholder.typicode.com/users/' + i);
    const json = await res.json();
    yield json;
  }
}

//  Map operator for AsyncIterables
async function* map(inputAsyncIter, f) {
  for await (let x of inputAsyncIter) {
    yield f(x);
  }
}

async function main() {
  const allUsers = users(1, 10);
  //  Pass `allUsers` around, create a new AsyncIterable `names`
  const names = map(allUsers, user => user.name);
  for await (let name of names) {
    console.log(name);
  }
}

main();

上面的示例代码，没有被抽象至Getter - Setter金字塔中。
若使用getter - setter来实现，需要更多的代码，可读性也不好。
因此，在不牺牲可读性的情况下，使用运算符和新的语法糖，用更少的代码编写函数做更多的事情，以处理这种特殊的场景。

到此这篇关于JavaScript getter setter金字塔的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript getter-setter金字塔内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！