软件构建系列
原文链接:Functional Mixins
译者注:在编程中,mixin 相似于一个固有名词,可以理解为夹杂或混入,一般不举行直译,本文也是一样。这是“软件构建”系列教程的一部份,该系列主要从 JavaScript ES6+ 中进修函数式编程,以及软件构建手艺。敬请关注。
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Mixin 函数 是指可以给对象增加属性或行动,并可以经由历程管道衔接在一起的组合工场函数,就犹如流水线上的工人。Mixin 函数不依靠或请求一个基本工场或组织函数:简朴地将恣意一个对象传入一个 mixin,就会取得一个加强以后的对象。
Mixin 函数的特征:
数据封装
继承私有状况
多继承
掩盖反复属性
无需基本类
效果
当代软件开发的中心就是组合:我们将一个巨大庞杂的题目,分解成更小,更简朴的题目,终究将这些题目的处理方法组合起来就变成了一个运用顺序。
组合的最小单元就是以下二者之一:
函数
数据构造
他们的组合就定义了运用的构造。
一般,组合对象由类继承完成,个中子类从父类继承其大部份功用,并扩大或掩盖部份。这类要领致使了 is-a 题目,比方:治理员是一位员工,这引发了许多设想题目:
高耦合:由于子类的完成依靠于父类,所以类继承是面向对象设想中最严密的耦合。
软弱的子类:由于高耦合,对父类的修正能够会损坏子类。软件作者能够在不知情的状况下损坏了第三方治理的代码。
条理不天真:依据单一先人分类,跟着长时候的演化,终究一切的类都将不适用于新用例。
反复题目:由于条理不天真,新用例一般是经由历程反复而不是扩大来完成的,这致使差别的类有着相似的类构造。而一旦反复竖立,在竖立其子类时,该继承自哪一个类以及为何继承于这个类就不清楚了。
大猩猩和香蕉题目:“…面向对象言语的题目是他们会取得一切与之相干的隐含环境。比方你想要一个香蕉,但你取得的会是一只拿着香蕉的大猩猩,以及一整片森林。” – Joe Armstrong(Coders at Work)
假定治理员是一位员工,你怎样处置惩罚约请外部参谋临时利用治理员职务的状况?(译者:木知啊~)假如你事前晓得一切的需求,类继承能够有用,但我从没有看到过这类状况。跟着不断地运用,新题目和更有用的流程将会被发明,运用顺序和需求不可防止地跟着时候的推移而生长和演化。
Mixin 供应了更天真的要领。
什么是 Mixin?
“组合优于继承。” – 设想情势:可重用面向对象软件的元素
Mixin 是对象组合的一种,它将部份特征混入复合对象中,使得这些属性成为复合对象的属性。
面向对象编程中的 “mixin” 一词泉源于冰激凌店。差别于将差别口胃的冰激凌预先夹杂,每一个主顾可以自在夹杂种种口胃的冰激凌,从而创造出属于本身的冰激凌口胃。
对象 mixin 与之相似:从一个空对象最先,然后一步步扩大它。由于 JavaScript 支撑动态对象扩大,所以在 JavaScript 中运用对象 mixin 是异常简朴的。它也是 JavaScript 中最罕见的继承情势,来看一个例子:
const chocolate = {
hasChocolate: () => true
};
const caramelSwirl = {
hasCaramelSwirl: () => true
};
const pecans = {
hasPecans: () => true
};
const iceCream = Object.assign({}, chocolate, caramelSwirl, pecans);
/*
// 支撑对象扩大符的话也可以写成如许...
const iceCream = {...chocolate, ...caramelSwirl, ...pecans};
*/
console.log(`
hasChocolate: ${ iceCream.hasChocolate() }
hasCaramelSwirl: ${ iceCream.hasCaramelSwirl() }
hasPecans: ${ iceCream.hasPecans() }
`);
/* 输出
hasChocolate: true
hasCaramelSwirl: true
hasPecans: true
*/
什么是函数继承?
函数继承是指经由历程函数来加强对象实例完成特征继承的历程。该函数竖立一个闭包使得部份数据是私有的,并经由历程动态对象扩大使得对象实例具有新的属性和要领。
来看一下这个词的创造者 Douglas Crockford 所给出的例子。
// 父类
function base(spec) {
var that = {}; // Create an empty object
that.name = spec.name; // Add it a "name" property
return that; // Return the object
}
// 子类
function child(spec) {
// 挪用父类组织函数
var that = base(spec);
that.sayHello = function() { // Augment that object
return 'Hello, I\'m ' + that.name;
};
return that; // Return it
}
// Usage
var result = child({ name: 'a functional object' });
console.log(result.sayHello()); // "Hello, I'm a functional object"
由于 child()
同 base()
严密耦合在一起,当你想增加 grandchild()
, greatGrandchild()
等时,你将面临类继承中许多罕见的题目。
什么是 Mixin 函数?
Mixin 函数是一系列将新的属性或行动混入特定对象的组合函数。它不依靠或须要一个基本工场要领或组织器,只需将恣意对象传入一个 mixin 要领,它就会被扩大。
来看下面的例子。
const flying = o => {
let isFlying = false;
return Object.assign({}, o, {
fly () {
isFlying = true;
return this;
},
isFlying: () => isFlying,
land () {
isFlying = false;
return this;
}
});
};
const bird = flying({});
console.log( bird.isFlying() ); // false
console.log( bird.fly().isFlying() ); // true
这里须要注重,当挪用 flying()
时须要通报一个被扩大的对象。Mixin 函数被设想用来完成函数组合,继承看下去。
const quacking = quack => o => Object.assign({}, o, {
quack: () => quack
});
const quacker = quacking('Quack!')({});
console.log( quacker.quack() ); // 'Quack!'
组合 Mixin 函数
经由历程简朴的函数组合就可以将 mixin 函数组合起来。
const createDuck = quack => quacking(quack)(flying({}));
const duck = createDuck('Quack!');
console.log(duck.fly().quack());
然则,这看上去有点貌寝,调试或从新排列组合递次也有点难题。
固然,这只是规范的函数组合,而我们可以经由历程一些好的方法来将它们组合起来,比方 compose()
或 pipe()
。假如,运用 pipe()
就需反转函数的挪用递次,才坚持雷同的实行递次。当属性争执时,末了的属性见效。
const pipe = (...fns) => x => fns.reduce((y, f) => f(y), x);
// OR...
// import pipe from `lodash/fp/flow`;
const createDuck = quack => pipe(
flying,
quacking(quack)
)({});
const duck = createDuck('Quack!');
console.log(duck.fly().quack());
Mixin 函数的运用场景
你应当老是运用最简朴的笼统来处理题目。从纯函数最先。假如须要一个耐久化状况的对象,就尝尝工场要领。假如你须要构建更庞杂的对象,那就尝尝 Mixin 函数。
以下是一些运用 Mixin 函数很棒的例子:
运用状况治理,比方,Redux
某些横向效劳,比方,集合日记处置惩罚
组件性命周期函数
功用可组合的数据范例,比方,JavaScript
Array
类完成了Semigroup
,Functor
,Foldable
一些代数构造可以依据其他代数构造得出,这意味着新的数据范例可以经由历程某些推导组合而成,而不须要定制。
注重事项
大部份题目都可以运用纯函数文雅地处理。但是,mixin 函数同类继承一样,会形成一些题目。事实上,运用 mixin 函数可以完整复制类继承的优缺点。
你应当遵照以下的发起来防止这些题目。
运用最简朴的完成。从左侧最先,依据须要移到右侧。纯函数 > 工场要领 > mixin 函数 > 类继承
防止竖立对象,mixin,或数据范例之间的 is-a 关联
防止 mixins 之间的隐含依靠关联,mixin 函数应当是自力的
mixin 函数并不意味着函数式编程
类继承
在 JavaScript 中,类继承在少少状况下(或许永久不)会是最好设计,但这一般是一些不由你掌握的库或框架。在这类场景下,类偶然是有用的。
无需扩大你本身的类(不须要你竖立多条理的类构造)
无需运用
new
关键字,也就是说,框架会替你实例化
Angular 2+ 和 React 满足这些需求,所以你无需扩大你本身的类,而是放心肠运用它们的类。在 React 中,你可以不运用类,不过如许你的组件将不会取得 React 的优化,而且你的组件也会同文档中的例子差别。但不管怎样,运用函数构建 React 组件老是你的首选。
机能
在一些浏览器中,类会取得 JavaScript 引擎的优化,其他的则没法直接运用。在险些一切状况下,这些优化都不会对顺序发作决定性的影响。事实上,在接下去的几年中,你都无需体贴类在机能上的差别。不管你怎样构建对象,对象竖立和属性接见老是异常快的(每秒百万次)。
也就是说,相似 RxJS,Lodash 等大众库的作者应当研讨运用 class
竖立对象实例能够的机能上风。除非你可以证实经由历程类可以处理机能瓶颈,不然,你就应当使你的代码坚持清洁、天真,而没必要忧郁机能。
隐式依靠
你能够盘算竖立一些设计用于一同事情的 mixin 函数。试想一下,你想要为你的运用增加一个设置治理器,当你接见不存在的设置属性时,它会提醒正告,像如许:
// log 模块
const withLogging = logger => o => Object.assign({}, o, {
log (text) {
logger(text)
}
});
// 确认设置项存在模块,同 log 模块无关,这里只是确保 log 存在
const withConfig = config => (o = {
log: (text = '') => console.log(text)
}) => Object.assign({}, o, {
get (key) {
return config[key] == undefined ?
// vvv 隐式依靠! vvv
this.log(`Missing config key: ${ key }`) :
// ^^^ 隐式依靠! ^^^
config[key]
;
}
});
// 模块封装
const createConfig = ({ initialConfig, logger }) =>
pipe(
withLogging(logger),
withConfig(initialConfig)
)({})
;
// 挪用
const initialConfig = {
host: 'localhost'
};
const logger = console.log.bind(console);
const config = createConfig({initialConfig, logger});
console.log(config.get('host')); // 'localhost'
config.get('notThere'); // 'Missing config key: notThere'
也可所以如许,
// 引入 log 模块
import withLogging from './with-logging';
const addConfig = config => o => Object.assign({}, o, {
get (key) {
return config[key] == undefined ?
this.log(`Missing config key: ${ key }`) :
config[key]
;
}
});
const withConfig = ({ initialConfig, logger }) => o =>
pipe(
// vvv 明白的依靠! vvv
withLogging(logger),
// ^^^ 明白的依靠! ^^^
addConfig(initialConfig)
)(o)
;
// 工场要领
const createConfig = ({ initialConfig, logger }) =>
withConfig({ initialConfig, logger })({})
;
// 另一模块
const initialConfig = {
host: 'localhost'
};
const logger = console.log.bind(console);
const config = createConfig({initialConfig, logger});
console.log(config.get('host')); // 'localhost'
config.get('notThere'); // 'Missing config key: notThere'
挑选隐式照样显式取决于许多要素。Mixin 函数作用的数据范例必需是有用的,这就须要 API 文档中的函数署名异常清楚。
这就是隐式依靠版本中为 o
增加默认值的缘由。由于 JavaScript 缺乏范例解释功用,但我们可以经由历程默认值来替代它。
const withConfig = config => (o = {
log: (text = '') => console.log(text)
}) => Object.assign({}, o, {
// ...
假如你运用 TypeScript 或 Flow,最好为你的对象参数定义一个明白的接口。
Mixin 函数与函数式编程
Mixin 函数并不像函数式编程那样纯。Mixin 函数一般是面向对象编程作风,具有副作用。许多 Mixin 函数会转变传入的参数对象。注重!
出于一样的缘由,一些开发者更喜好函数式编程作风,不修正传入的对象。在编写 mixin 时,你应当适当地运用这两种编码作风。
这意味着,假如你要返回对象的实例,则一直返回 this
,而不是闭包中对象实例的援用。由于在函数式编程中,很有能够这些援用指向的并非同一个对象。别的,老是运用 Object.assign()
或 {...object, ...spread}
语法举行复制。但须要注重的是,非罗列的属性将不会存在于终究的对象上。
const a = Object.defineProperty({}, 'a', {
enumerable: false,
value: 'a'
});
const b = {
b: 'b'
};
console.log({...a, ...b}); // { b: 'b' }
出于一样的缘由,假如你运用的 mixin 函数不是本身构建的,就不要以为它就是纯的。假定基本对象会被转变,假定它能够会发作副作用,不保证参数不会转变,即由 mixin 函数组合而成的纪录工场一般是不安全的。
结论
Mixin 函数是可组合的工场要领,它可以为对象增加属性和行动,就犹如装配线上的站。它是将多个泉源的功用(has-a, uses-a, can-do)组合成行动的好要领,而不是从一个类上继承一切功用(is-a)。
记着,“mixin 函数” 并不意味着“函数式编程”。Mixin 函数可以用函数式编程作风编写,防止副作用并不修正参数,但这并不保证。第三方 mixin 能够存在副作用和不确定性。
差别于对象 mixin,mixin 函数支撑正真的私有数据(封装),包含继承私有数据的才能。
差别于单继承,mixin 函数还支撑继承多个先人的才能,相似于类装潢器或多继承。
差别于 C++ 中的多继承,JavaScript 中很少涌现属性争执题目,当属性争执发作时,老是末了增加的 mixin 有用。
差别于类装潢器或多继承,不须要基类
老是从最简朴的完成体式格局最先,只依据须要运用更庞杂的完成体式格局:
纯函数 > 工场要领 > mixin 函数 > 类继承