浅析jQuery整体框架与实现（上）

摘要：通常的做法是，为它们指定回调函数。请求返回请求返回请求返回异步队列解耦异步任务和回调函数为模块队列模块事件提供基础功能。

jQuery整体框架甚是复杂，也不易读懂，这几日一直在研究这个笨重而强大的框架。jQuery的总体架构可以分为：入口模块、底层模块和功能模块。这里，我们以jquery-1.7.1为例进行分析。

16 (function( window, undefined ) {
         // 构造 jQuery 对象
  22     var jQuery = (function() {
  25         var jQuery = function( selector, context ) {
  27                 return new jQuery.fn.init( selector, context, rootjQuery );
  28             },
                 // 一堆局部变量声明
  97         jQuery.fn = jQuery.prototype = {
  98             constructor: jQuery,
  99             init: function( selector, context, rootjQuery ) { ... },
                 // 一堆原型属性和方法
 319         };
 322         jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn;
 324         jQuery.extend = jQuery.fn.extend = function() { ... };
 388         jQuery.extend({
                 // 一堆静态属性和方法
 892         });
 955         return jQuery;
 957     })();
          // 省略其他模块的代码 ...
9246     window.jQuery = window.$ = jQuery;
9266 })( window );

分析一下以上代码，我们发现jquery采取了匿名函数自执行的写法，这样做的好处就是可以有效的防止命名空间与变量污染的问题。缩写一下以上代码就是：

(function(window, undefined) {
    var jQuery = function() {}
    // ...
    window.jQuery = window.$ = jQuery;
})(window);

匿名函数传了两个参数进来，一个是window，一个是undefined。我们知道，在js中变量是有作用域链的，这两个变量的传入就会变成匿名函数的局部变量，访问起来的时候速度会更快。通过传入window对象可以使window对象作为局部变量使用，那么，函数的参数也都变成了局部变量，当在jquery中访问window对象时，就不需要将作用域链退回到顶层作用域，从而可以更快的访问window对象。

js在查找变量的时候，js引擎首先会在函数自身的作用域中查找这个变量，如果没有的话就继续往上找，找到了就返回该变量，找不到就返回undefined。undefined是window对象的一个属性，通过传入undefined参数，但又不进行赋值，可以缩短查找undefined时的作用域链。在 自调用匿名函数 的作用域内，确保undefined是真的未定义。因为undefined能够被重写，赋予新的值。

 jQuery.fn = jQuery.prototype = {
              constructor: jQuery,
              init: function( selector, context, rootjQuery ) { ... },
                 // 一堆原型属性和方法
        };

通过分析以上代码，我们发现jQuery.fn即是jQuery.prototype，这样写的好处就是更加简短吧。之后，我们又看到jquery为了简洁，干脆使用一个$符号来代替jquery使用，因此，在我们使用jquery框架的使用经常都会用到$()，

jQuery的对象并不是通过 new jQuery 创建的，而是通过 new jQuery.fn.init 创建的：

var jQuery = function( selector, context ) {

       return new jQuery.fn.init( selector, context, rootjQuery );

}

这里定义了一个变量jQuery，他的值是jQuery构造函数，在955行（最上面的代码）返回并赋值给jQuery变量

jQuery.fn （上面97行）是构造函数jQuery()的原型对象，jQuery.fn.init()是jQuery原型方法，也可以称作构造函数。负责解析参数selector和context的类型并执行相应的查找。

参数context：可以不传入，或者传入jQuery对象，DOM元素，普通js对象之一
参数rootjQuery：包含了document对象的jQuery对象，用于document.getElementById()查找失败等情况。

jQuery.fn.init.prototype = jQuery.fn = jQuery.prototype

jQuery(selector [,context])

默认情况下，对匹配元素的查找从根元素document 对象开始，即查找范围是整个文档树，不过也可以传入第二个参数context来限定它的查找范围。例如：

$("div.foo").click(function () {
            $("span",this).addClass("bar");//限定查找范围,即上面的context
   });

方法jQuery.extend(object)和jQuery.fn.extend(object)用于合并两个或多个对象到第一个对象。相关源代码如下（部分）：

jQuery.extend = jQuery.fn.extend = function() {
    var options, name, src, copy, copyIsArray, clone,//定义的一组局部变量
        target = arguments[0] || {},
        i = 1,
        length = arguments.length,
        deep = false;

相关变量含义如下：

变量options：指向某个源对象
变量name:表示目标对象的某个属性名
变量src：表示目标对象的某个属性的原始值
变量copy：表示某个源对象的某个属性的值
变量copyIsArray：指示变量copy是否是数组
变量clone：表示深度复制时原始值的修正值
变量target：指向目标对象
变量i：表示源对象的起始下标
变量length：表示参数的个数，用于修正变量
变量deep：指示是否执行深度复制，默认为false

jQuery.extend(object);　为jQuery类添加添加类方法，可以理解为添加静态方法。如：

$.extend({ 
　　add:function(a,b){
        return a+b;
    } 
}); 

便为　jQuery　添加一个为add　的　“静态方法”，之后便可以在引入 jQuery　的地方，使用这个方法了， 就是将add方法合并到jquery的全局对象中。

$.add(3,4); //return 7 

jQuery.fn.extend(object)，查看一段官网的代码演示如下：

 Foo
 Bar

看下面一个jQuery对象的扩展方法：

 $.fn.extend({
      sayHello : function(){
        alert("hello");
    }
 });
 

就是将sayHello方法合并到jquery的实例对象中

可以说，jQuery是为操作DOM而诞生的，jQuery之所以如此强大，得益于CSS选择器引擎 Sizzle，解析规则引用网上的一段实例：

selector："div > p + div.aaron input[type="checkbox"]"

解析规则：
1 按照从右到左
2 取出最后一个token  比如[type="checkbox"]
                            {
                                matches : Array[3]
                                type    : "ATTR"
                                value   : "[type="
                                checkbox "]"
                            }
3 过滤类型 如果type是 > + ~ 空 四种关系选择器中的一种，则跳过，在继续过滤
4 直到匹配到为 ID,CLASS,TAG  中一种 , 因为这样才能通过浏览器的接口索取
5 此时seed种子合集中就有值了,这样把刷选的条件给缩的很小了
6 如果匹配的seed的合集有多个就需要进一步的过滤了,修正选择器 selector: "div > p + div.aaron [type="checkbox"]"
7 OK,跳到一下阶段的编译函数

开发网站的过程中，我们经常遇到某些耗时很长的javascript操作。其中，既有异步的操作（比如ajax读取服务器数据），也有同步的操作（比如遍历一个大型数组），它们都不是立即能得到结果的。

通常的做法是，为它们指定回调函数（callback）。即事先规定，一旦它们运行结束，应该调用哪些函数。

但是，在回调函数方面，jQuery的功能非常弱。为了改变这一点，jQuery开发团队就设计了deferred对象。

简单说，deferred对象就是jQuery的回调函数解决方案。在英语中，defer的意思是"延迟"，所以deferred对象的含义就是"延迟"到未来某个点再执行。

回顾一下jQuery的ajax操作的传统写法：

$.ajax({
 
　　　url: "test.html",
 
　　　success: function(){
　　　　　alert("哈哈，成功了！");
　　　},
 
　　　error:function(){
　　　　　alert("出错啦！");
　　　}
 

　});

在上面的代码中，$.ajax()接受一个对象参数，这个对象包含两个方法：success方法指定操作成功后的回调函数，error方法指定操作失败后的回调函数。

$.ajax()操作完成后，如果使用的是低于1.5.0版本的jQuery，返回的是XHR对象，你没法进行链式操作；如果高于1.5.0版本，返回的是deferred对象，可以进行链式操作。

现在，新的写法是这样的：

$.ajax("test.html")
 
　　.done(function(){ alert("哈哈，成功了！"); })
 
　　.fail(function(){ alert("出错啦！"); });

deferred对象的另一大好处，就是它允许你为多个事件指定一个回调函数，这是传统写法做不到的。

请看下面的代码，它用到了一个新的方法$.when()：

$.when($.ajax("test1.html"), $.ajax("test2.html"))
 
　.done(function(){ alert("哈哈，成功了！"); })
 
　.fail(function(){ alert("出错啦！"); });

这段代码的意思是，先执行两个操作$.ajax("test1.html")和$.ajax("test2.html")，如果都成功了，就运行done()指定的回调函数；如果有一个失败或都失败了，就执行fail()指定的回调函数。

内部维护了三个回调函数列表：成功回调函数列表、失败回调函数列表、消息回调函数列表，其他方法则围绕这三个列表进行操作和检测。

jQuery.Deferred( func ) 的源码结构：

 jQuery.extend({
 
    Deferred: function( func ) {
            // 成功回调函数列表
        var doneList = jQuery.Callbacks( "once memory" ),
            // 失败回调函数列表
            failList = jQuery.Callbacks( "once memory" ),
            // 消息回调函数列表
            progressList = jQuery.Callbacks( "memory" ),
            // 初始状态
            state = "pending",
            // 异步队列的只读副本
            promise = {
                // done, fail, progress
                // state, isResolved, isRejected
                // then, always
                // pipe
                // promise           
            },
            // 异步队列
            deferred = promise.promise({}),
            key;
        // 添加触发成功、失败、消息回调函列表的方法
        for ( key in lists ) {
            deferred[ key ] = lists[ key ].fire;
            deferred[ key + "With" ] = lists[ key ].fireWith;
        }
        // 添加设置状态的回调函数
        deferred.done( function() {
            state = "resolved";
        }, failList.disable, progressList.lock )
        .fail( function() {
            state = "rejected";
        }, doneList.disable, progressList.lock );
        // 如果传入函数参数 func，则执行。
        if ( func ) {
            func.call( deferred, deferred );
        }
 
        // 返回异步队列 deferred
        return deferred;
    },
}
         
 
jQuery.when( deferreds )
 
提供了基于一个或多个对象的状态来执行回调函数的功能，通常是基于具有异步事件的异步队列。
jQuery.when( deferreds ) 的用法
 
如果传入多个异步队列对象，方法 jQuery.when() 返回一个新的主异步队列对象的只读副本，只读副本将跟踪所传入的异步队列的最终状态。
 
一旦所有异步队列都变为成功状态，“主“异步队列的成功回调函数被调用；
 
如果其中一个异步队列变为失败状态，主异步队列的失败回调函数被调用。
 
 
/*
请求 "/when.do?method=when1" 返回 {"when":1}
请求 "/when.do?method=when2" 返回 {"when":2}
请求 "/when.do?method=when3" 返回 {"when":3}
*/
var whenDone = function(){ console.log( "done", arguments ); },
    whenFail = function(){ console.log( "fail", arguments ); };
$.when(
    $.ajax( "/when.do?method=when1", { dataType: "json" } ),
    $.ajax( "/when.do?method=when2", { dataType: "json" } ),
    $.ajax( "/when.do?method=when3", { dataType: "json" } )
).done( whenDone ).fail( whenFail );

异步队列 Deferred

解耦异步任务和回调函数

为 ajax 模块、队列模块、ready 事件提供基础功能。

原型属性和方法源代码：

 
  97 jQuery.fn = jQuery.prototype = {
  98     constructor: jQuery,
  99     init: function( selector, context, rootjQuery ) {}
 210     selector: "",
 213     jquery: "1.7.1",
 216     length: 0,
 219     size: function() {},
 223     toArray: function() {},
 229     get: function( num ) {},
 241     pushStack: function( elems, name, selector ) {},
 270     each: function( callback, args ) {},
 274     ready: function( fn ) {}, //
 284     eq: function( i ) {},
 291     first: function() {},
 295     last: function() {},
 299     slice: function() {},
 304     map: function( callback ) {},
 310     end: function() {},
 316     push: push,
 317     sort: [].sort,
 318     splice: [].splice
 319 };

属性selector用于记录jQuery查找和过滤DOM元素时的选择器表达式。
属性.length表示当前jquery对象中元素的个数。
方法.size()返回当前jquery对象中元素的个数，功能上等同于属性length，但应该优先使用length，因为他没有函数调用开销。

.size()源码如下：

size()：function(){
    return this.length;
}

方法.toArray()将当前jQuery对象转换为真正的数组，转换后的数组包含了所有元素，其源码如下：

toArray: function() {
        return slice.call( this );
    },

方法.get(index)返回当前jQuery对象中指定位置的元素，或包含了全部元素的数组。其源
码如下：

    get: function( num ) {
        return num == null ?

            // Return a "clean" array
            this.toArray() :

            // Return just the object
            ( num < 0 ? this[ this.length + num ] : this[ num ] );
    },

如果没有传入参数，则调用.toArray()返回了包含有锁元素的数组；如果指定了参数index，则返回一个多带带的元素，index从0开始计数，并且支持负数。

首先会判断num是否小于0，如果小于0，则用length+num重新计算下标，然后使用数组访问操作符（[]）获取指定位置的元素，这是支持下标为负数的一个小技巧；如果大于等于0，直接返回指定位置的元素。

eg()和get()使用详解：http://segmentfault.com/blog/...

方法.each()用于遍历当前jQuery对象，并在每个元素上执行回调函数。方法.each()内部通过简单的调用静态方法jQuery.each()实现：

each: function( callback, args ) {
        return jQuery.each( this, callback, args );
    },

回调函数是在当前元素为上下文的语境中触发的，即关键字this总是指向当前元素，在回调函数中return false 可以终止遍历。

方法.map()遍历当前jQuery对象，在每个元素上执行回调函数，并将回调函数的返回值放入一个新jQuery对象中。该方法常用于获取或设置DOM元素集合的值。

map: function( callback ) {
        return this.pushStack( jQuery.map(this, function( elem, i ) {
            return callback.call( elem, i, elem );
        }));
    },

原型方法.pushStack()创建一个新的空jQuery对象，然后把DOM元素集合放入这个jQuery对象中，并保留对当前jQuery对象的引用。

原型方法.pushStack()是核心方法之一，它为以下方法提供支持：

jQuery对象遍历：.eq()、.first()、.last()、.slice()、.map()。

DOM查找、过滤：.find()、.not()、.filter()、.closest()、.add()、.andSelf()。

DOM遍历：.parent()、.parents()、.parentsUntil()、.next()、.prev()、.nextAll()、.prevAll()、.nextUnit()、.prevUnit()、.siblings()、.children()、.contents()。

DOM插入：jQuery.before()、jQuery.after()、jQuery.replaceWith()、.append()、.prepent()、.before()、.after()、.replaceWith()。

定义方法.push( elems, name, selector )，它接受3个参数：

参数elems：将放入新jQuery对象的元素数组（或类数组对象）。

参数name：产生元素数组elems的jQuery方法名。

参数selector：传给jQuery方法的参数，用于修正原型属性.selector。

方法.end()结束当前链条中最近的筛选操作，并将匹配元素还原为之前的状态

end: function() {
        return this.prevObject || this.constructor(null);
    },

返回前一个jQuery对象，如果属性prevObect不存在，则构建一个空的jQuery对象返回。方法.pushStack()用于入栈，方法.end()用于出栈

相关源码如下：

388 jQuery.extend({
 389     noConflict: function( deep ) {},
 402     isReady: false,
 406     readyWait: 1,
 409     holdReady: function( hold ) {},
 418     ready: function( wait ) {},
 444     bindReady: function() {},
 492     isFunction: function( obj ) {},
 496     isArray: Array.isArray || function( obj ) {},
 501     isWindow: function( obj ) {},
 505     isNumeric: function( obj ) {},
 509     type: function( obj ) {},
 515     isPlainObject: function( obj ) {},
 544     isEmptyObject: function( obj ) {},
 551     error: function( msg ) {},
 555     parseJSON: function( data ) {},
 581     parseXML: function( data ) {},
 601     noop: function() {},
 606     globalEval: function( data ) {},
 619     camelCase: function( string ) {},
 623     nodeName: function( elem, name ) {},
 628     each: function( object, callback, args ) {},
 669     trim: trim ? function( text ) {} : function( text ) {},
 684     makeArray: function( array, results ) {},
 702     inArray: function( elem, array, i ) {},
 724     merge: function( first, second ) {},
 744     grep: function( elems, callback, inv ) {},
 761     map: function( elems, callback, arg ) {},
 794     guid: 1,
 798     proxy: function( fn, context ) {},
 825     access: function( elems, key, value, exec, fn, pass ) {},
 852     now: function() {},
 858     uaMatch: function( ua ) {},
 870     sub: function() {},
 891     browser: {}
 892 });

方法jQuery.noConflict([removeAll])用于释放jQuery对全局变量$的控制权，可选参数removeAll指示是否释放对全局变量jQuery的控制权。
在使用jQuery的同时，如果需要使用另一个javascript库，可以调用$.noConflict()返回$给其他库

方法jQuery.isFunction(obj)用于判断传入的参数是否是函数；
方法jQuery.isArray(obj)用于判断传入的参数是否是数组。

这两个方法的实现依赖于jQuer.type(obj),通过判断jQuery.type(obj)返回值是否是function和array来实现
相关源码如下：

492  isFunction : function(obj){
493        return jQuery.type(obj) === "function";
494     },
495  
496     isArray: Array.isArray || function(obj){
497        return jQuery.type(obj) === "array";
498     },

方法jQuery.type(obj)用于判断参数的内建JavaScript类型。如果参数是undefined 或 null ，返回 undefined 或 null；如果参数是JavaScript内部对象，则返回对象
的字符串名称；其他情况一律返回object，相关源码如下：

509  type :function(obj){
510        return obj == null ?
511          String( obj ) :
512          class2type[toString.call(obj)] || "object";
513    },

方法jQuery.isWindow(obj)用于判断传入的参数是否是window对象，通过检测是否存在特征属性setInterval来实现，相关代码如下：

 
501        isWindow: function(obj){
502            return obj && typeof obj ==="object" && "setInterval" in obj;
503        },

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