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讓JavaScript 輕松支持函數重載 (Part 1 - 設計)

JavaScript支持重載嗎?
JavaScript支持函數重載嗎?可以說不支持,也可以說支持。說不支持,是因為JavaScript不能好像其它原生支持函數重載的語言一樣,直接寫多個同名函數,讓編譯器來判斷某個調用對應的是哪一個重載。說支持,是因為JavaScript函數對參數列表不作任何限制,可以在函數內部模擬對函數重載的支持。
實際上,在很多著名的開源庫當中,我們都可以看到函數內部模擬重載支持的設計。例如說jQuery的jQuery.extend方法,就是通過參數類型判斷出可選參數是否存在,如果不存在的話就對參數進行移位以確保后面的邏輯正確運行。我相信很多人在寫JavaScript時也寫過類似的代碼,以求為功能豐富的函數提供一個(或多個)簡單的調用入口。
不過做種做法一個根本的問題,那就是違反了DRY原則。每個支持重載的函數內部都多出來一段代碼,用于根據參數個數和參數類型處理重載,這些代碼暗含著重復的邏輯,寫出來卻又每一段都不一樣。此外,這些代碼要維護起來也不容易,因為閱讀代碼時你并不能一眼看出函數支持的幾種重載方式是什么,要對重載做出維護自然也困難。
描述重載入口的DSL
我希望能夠在JavaScript中以一種簡單的方式來描述重載入口。最好就如同在其它語言中一樣,使用函數簽名來區分重載入口,因為我認為函數簽名就是這方面最好的DSL。我假想中最符合JavaScript語法的重載入口描述DSL應該是這樣子的:
復制代碼 代碼如下:
var sum = new Overload();
sum.add("Number, Number",
function(x, y) { return x + y; });
sum.add("Number, Number, Number",
function(x, y, z) { return x + y + z; });

在描述好重載入口與對應函數體后,對sum函數的調用應該是這樣子的:
sum(1, 2);
sum(1, 2, 3);
上述代碼在我看來非常清晰,也非常容易維護――你可以一眼看得出重載入口的簽名,并且要修改或者增加重載入口都是很容易的事情。但是我們遇到了一個問題,那就是JavaScript里面的函數是不能new出來的,通過new Overload()獲得的對象一定不能被調用,為此我們只能把Overload做成一個靜態類,靜態方法返回的是Function實例:
復制代碼 代碼如下:
var sum = Overload
.add("Number, Number",
function(x, y) { return x + y; })
.add("Number, Number, Number",
function(x, y, z) { return x + y + z; });

必要的重載入口支持
想象一下,有哪些常見的JavaScript函數入口是用上述DSL無法描述的?我所知道的有兩種:
任意類型參數
假想我們要寫一個each函數,對于Array就迭代它的下標,對于其它類型就迭代它的所有成員,這兩個函數入口的參數列表如何聲明?如果用C#,我們會如此描述兩個函數入口:
void Each(IEnumerable iterator) { }
void Each(object iterator) { }
然而在JavaScript當中,Object不是一切類型的基類,(100) instanceof Object的結果為false,所以我們不能用Object來指代任意類型,必須引入一個新的符號來指代任意類型。考慮到這個符號不應該與任何可能存在的類名沖突,所以我選擇了用"*"來表示任意類型。上述C#代碼對應的JavaScript應該是這樣子的:
復制代碼 代碼如下:
var each = Overload
.add("Array",
function(array) { })
.add("*",
function(object) { });

任意數量參數
JavaScript的函數里面,要求支持任意數量參數是很常見的需求,相信使用率比C#里面的params關鍵字要多得多。在我們之前制定的規則當中,這也無法描述的,因此我們要引入一個不和類名沖突的符號來表示C#中的params。我選擇了用"..."表示params,意思是這里出現任意多個參數都是可以接受的。讓我們看看jQuery.extend的重載應該如何描述:
復制代碼 代碼如下:
var extend = Overload
.add("*, ...",
function(target) { })
.add("Boolean, *, ...",
function(deep, target) { });

小結
在這篇文章當中,我們嘗試設計出一種適用于JavaScript且易讀易維護的函數重載寫法。在下一篇文章當中,我們將會嘗試編寫Overload類,以實現這一設計。

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