链模式讲解

链模式
通常情况下，通过对构造函数使用 new 会返回一个绑定到 this 上的新实例，所以我们可以在 new 出来的对象上直接用 . 访问其属性和方法。如果在普通函数中也返回当前实例，那么我们就可以使用 . 在单行代码中一次性连续调用多个方法，就好像它们被链接在一起一样，这就是链式调用，又称链模式。

之前建造者模式、组合模式等文章已经用到了链模式，日常使用的 jQuery、Promise 等也使用了链模式，我们对使用形式已经很熟悉了，下面一起来看看链模式的原理。

1. 什么是链模式 1.1 链模式的实现

在 jQuery 时代，下面这样的用法我们很熟悉了：

// 使用链模式
$('div')
  .show()
  .addClass('active')
  .height('100px')
  .css('color', 'red')
  .on('click', function(e) {
      // ... 
  })

源码中的链模式 3.1 jQuery 中的链模式 1. jQuery 构造函数

jQuery 方法看似复杂，可以简写如下：

var jQuery = function(selector, context) {
   // jQuery 方法返回的是 jQuery.fn.init 所 new 出来的对象
   return new jQuery.fn.init(selector, context, rootjQuery)
}

jQuery.fn = jQuery.prototype = {
   constructor: jQuery,
   // jQuery 对象的构造函数
   init: function(selector, context, rootjQuery) {
       // ... 一顿匹配操作，返回一个拼装好的伪数组的自身实例
       // 是 jQuery.fn.init 的实例，也就是我们常用的 jQuery 对象
       return this
   },
   selector: '',
   eq: function() { ... },
   end: function() { ... },
   map: function() { ... },
   last: function() { ... },
   first: function() { ... },
   // ... 其他方法
}

jQuery.fn.init 的实例都拥有 jQuery.fn 相应的方法jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn
// 此处源码位于 src/core.jsreturn new jQuery.fn.init(...) 这句看似复杂，其实也就是下面的这个 init 方法，
这个方法最后返回的是我们常用的 jQuery 对象，下面还有一句 jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn，
因此最上面的 jQuery 方法返回的 new 出来的 jQuery.fn.init 实例将继承 jQuery.fn` 上的方法：

const p = $("<p/>")
$.fn === p.__proto__   // true

因此返回出来的实例也将继承 eq、end、map、last 等 jQuery.fn 上的方法。

1、jQuery 实例方法

下面我们一起看看，show、hide、toggle 这些方法是如何实现链模式的呢 ：

jQuery.fn.extend({
   show: function() {
       var elem
       
       for (i = 0; i < this.length; i++) {
           // ... 
           elem = this[i]
           
           if (elem.style.display === 'none') {
               elem.style.display = 'block'
           }
       }

       return this
   },
   hide: function() { ... },
   toggle: function() { ... }
})
这里首先使用了一个方法 jQuery.fn.extend()，简单看一下这个方法做啥的：

jQuery.extend = jQuery.fn.extend = function(options) {
   // ... 一系列啰啰嗦嗦的判断
 
   for (name in options) {
       this[name] = options[ name ]  // 此处 this === jQuery.fn
   }
}

// 此处源码位于 src/core.js

这个方法就是把传参的对象的值赋值给 jQuery.fn，因为这时候这个方法是通过上下文对象 jQuery.fn.extend()方式来调用，属于隐式绑定。（对 this 绑定规则的同学参看本专栏第 2 篇文章）
以 show 方法为例，此时这个方法被赋到 jQuery.fn 对象上，而通过上文我们知道，jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn，而jQuery.fn.init这个方法是作为构造函数被 jQuery 函数 new 出来并返回，因此 show 方法此时可以被jQuery.fn.init实例访问到，也就可以被$('selector')访问到，因此此时我们已经可以： $('p').show()了。
那么我们再回头来看看show方法的实现，show方法将匹配的元素的 display 置为 block之后返回了 this。注意了，此时的 this也是隐式绑定，而且是通过$('p')点出来的，因此返回的值就是$('p') 的引用。
经过以上步骤，我们知道 show方法返回的仍然是 $('p') 的引用，我们可以继续在之后点出来其他 jQuery.fn对象上的方法，css、hide、toggle、addClasson等等方法同理，至此，jQuery 的链模式就形成了。

2、Underscore 中的链模式

如果你用过 Underscore，那么你可能知道 Underscore 提供的一个链模式实现 _.chain。通过这个方法，可以方便地使用Underscore提供的一些方法链模式地对数据进行处理。另外，Lodash的chain 实现和 Underscore 的基本一样，可以自行去Lodash 的 GitHub仓库阅读。
比如这里我们需要对一个用户对象数组进行一系列操作，首先按年龄排序，去掉年龄为奇数的人，再将这些用户的名字列成数组：

var users = [
    { 'name': 'barney', 'age': 26 },
    { 'name': 'fred', 'age': 21 },
    { 'name': 'pebbles', 'age': 28 },
    { 'name': 'negolas', 'age': 23 }
]

_.chain(users)
  .sortBy('age')
  .reject(user => user.age % 2)
  .map(user => user.name)
  .value()

// 输出： ["barney", "pebbles"]

经过 _.chain方法处理后，就可以使用 Underscore 提供的其他方法对这个数据进行操作，下面一起来看看源码是如何实现链模式。

首先是 _.chain方法：

_.chain = function(obj) {
    var instance = _(obj)  // 获得一个经 underscore 包裹后的实例
    instance._chain = true // 标记是否使用链式操作
    return instance
}

此处源码位于 underscore.js#L1615-L1619

这里通过_(obj)的方式把数据进行了包装，并返回了一个对象，结构如下：

{
    _chain: true,
    _wrapped: [...],
    __proto__:  ...
}

返回的对象的隐式原型可以访问到 Undersocre 提供的很多方法，如下图：

image

这个 chain 方法的作用就是创建一个包裹了 obj 的 Underscore 实例对象，并标记该实例是使用链模式，最后返回这个包装好的链式化实例（叫链式化是因为可以继续调用 underscore 上的方法）。

我们一起看看 sort 方法是如何实现的：

var chainResult = function (instance, obj) {
    return instance._chain ? _(obj).chain() : obj;  // 这里 _chain 为 true
};

_.each(['pop', 'push', 'reverse', 'shift', 'sort', 'splice', 'unshift'], function(name) {
    var method = Array.prototype[name];
    _.prototype[name] = function() {
        var obj = this._wrapped;
        method.apply(obj, arguments);   // 执行方法

        return chainResult(this, obj);
    };
});

此处源码位于 underscore.js#L1649-L1657

• sort 方法执行之后，把结果重新放在 _wrapped 里，并执行 chainResult 方法，这个方法里由于 _chain 之前已经置为 true，因此会继续对结果调用 chain() 方法，包装成链式化实例并返回。
• 最后的这个_.value 方法比较简单，就是返回链式化实例的_wrapped 值：

_.prototype.value = function() {
   return this._wrapped;
};

此处源码位于 underscore.js#L1668-L1670

总结一下，只要一开始调用了 chain 方法， _chain 这个标志位就会被置为 true，在类似的方法中，返回的值都用 chainResult 包裹一遍，并判断这个 _chain 这个标志位，为 true 则返回链式化实例，供给下一次方法调用，由此形成了链式化调用