疯狂的技术宅 前端先锋
介绍先简要介绍一下面向对象和函数式编程。
两者都是编程范式,在允许和禁止的技术上有所不同。
有仅支持一种范式的编程语言,例如 Haskell(纯函数式)。
还有支持多种范式的语言,例如 JavaScript,你可以用 JavaScript 编写面向对象的代码或函数式代码,甚至可以将两者混合。
创建项目在深入探究这两种编程范式之间的差异之前,先创建一个阶乘计算器项目。
首先创建所需的所有文件和文件夹,如下所示:
$ mkdir func-vs-oop$ cd ./func-vs-oop$ cat index.html$ cat functional.js$ cat oop.js
接下来在 index.html 内创建一个简单的表单。
<!DOCTYPE html><html><head> <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.0/css/bootstrap.min.css" integrity="sha384-9aIt2nRpC12Uk9gS9baDl411NQApFmC26EwAOH8WgZl5MYYxFfc+NcPb1dKGj7Sk" crossorigin="anonymous"> <script src="functional.js" defer></script></head><body> <div class="container mt-5"> <div class="container mt-3 mb-5 text-center"> <h2>Functional vs OOP</h2> </div> <form id="factorial-form"> <div class="form-group"> <label for="factorial">Factorial</label> <input class="form-control" type="number" name="factorial" id="factorial" /> </div> <button type="submit" class="btn btn-primary">Calculate</button> </form> <div class="container mt-3"> <div class="row mt-4 text-center"> <h3>Result:</h3> <h3 class="ml-5" id="factorial-result"></h3> </div> </div> </div></body></html>
为了使界面看上去不那么丑陋,我们把 bootstrap 作为 CSS 框架。
如果在浏览器中显示这个 HTML,应该是这样的:
现在这个表单还没有任何操作。
我们的目标是实现一种逻辑,在该逻辑中你可以输入一个最大为 100 的数字。单击“Calculate”按钮后,结果应显示在 result-div 中。
下面分别以面向对象和函数式的方式来实现。
函数式实现首先为函数式编程方法创建一个文件。
$ cat functional.js
首先,需要一个在将此文件加载到浏览器时要调用的函数。
该函数先获取表单,然后把我们需要的函数添加到表单的提交事件中。
function addSubmitHandler(tag, handler) { const form = getElement(tag); form.addEventListener('submit', handler);}addSubmitHandler("#factorial-form", factorialHandler);
首先声明一个名为 addSubmitHandler 的函数。
这个函数有两个参数,第一个是要在 HTML 中查找的标签,第二个是要绑定到 Element 的 commit-event 的函数。
接下来,通过传入#factorial-form 和函数名 factorialHandler 来调用此函数。
标签前面的 # 表明我们正在寻找 HTML 中的 id 属性。
如果现在尝试运行该代码,则会抛出错误,因为在任何地方都还没有定义函数 getElement 和 factorialHandler。
因此,首先在 addSubmitHandler 函数前面定义 getElement ,如下所示:
function getElement(tag) { return document.querySelector(tag);}
这个函数非常简单,只返回通过传入的标记找到的 HTML元素。但是稍后我们将重用此功能。
现在添加 factorialHandler 函数来创建核心逻辑。
function factorialHandler(event) { event.preventDefault(); const inputNumber = getValueFromElement('#factorial'); try { const result = calculateFactorial(inputNumber); displayResult(result); } catch (error) { alert(error.message); } }
把事件传回后立即调用 preventDefault 。
这将阻止 Submit 事件的默认行为,你可以试试不调用 preventDefault 时单击按钮后会发生什么。
之后,通过调用 getValueFromElement 函数从输入字段中获取用户输入的值。在得到数字后,用函数 calculateFactorial 计算阶乘,然后通过将结果传递给函数 displayResult 将结果展示到页面。
如果该值的格式不正确或者数字大于 100,将会抛出错误并弹出 alert。
下一步,创建另外两个辅助函数:getValueFromElement 和 displayResult,并将它们添加到 getElement 函数后面。
function getValueFromElement(tag) { return getElement(tag).value;}function displayResult(result) { getElement('#factorial-result').innerHTML = result}
这两个函数都使用我们的 getElement 函数。这种可重用性是为什么函数式编程如此有效的一个原因。
为了使它更加可重用,可以在 displayResult 上添加名为 tag 第二个参数。
这样就可以动态设置应该显示结果的元素。
但是在本例中,我用了硬编码的方式。
接下来,在 factoryHandler 前面创建 calculateFactorial 函数。
function calculateFactorial(number) { if (validate(number, REQUIRED) && validate(number, MAX_LENGTH, 100) && validate(number, IS_TYPE, 'number')) { return factorial(number); } else { throw new Error( 'Invalid input - either the number is to big or it is not a number' ); }}
接着创建一个名为 validate 的函数来验证参数 number 是否为空且不大于 100,且类型为 number。如果检查通过,就调用 factorial 函数并返回其结果。如果没有通过,则抛出在 factorialHandler 函数中捕获的错误。
const MAX_LENGTH = 'MAX_LENGTH';const IS_TYPE = 'IS_TYPE';const REQUIRED = 'REQUIRED';function validate(value, flag, compareValue) { switch (flag) { case REQUIRED: return value.trim().length > 0; case MAX_LENGTH: return value <= compareValue; case IS_TYPE: if (compareValue === 'number') { return !isNaN(value); } else if (compareValue === 'string') { return isNaN(value); } default: break; }}
在这个函数中,用 switch 来确定要执行的验证范式类型。这只是一个简单的值验证。
然后在 calculateFactorial 声明的前面添加实际的 factor 函数。这是最后一个函数。
function factorial(number) { let returnValue = 1; for (let i = 2; i <= number; i++) { returnValue = returnValue * i; } return returnValue;}
最终的 functional.js 文件下所示:
const MAX_LENGTH = 'MAX_LENGTH';const IS_TYPE = 'IS_TYPE';const REQUIRED = 'REQUIRED';function getElement(tag) { return document.querySelector(tag);}function getValueFromElement(tag) { return getElement(tag).value;}function displayResult(result) { getElement('#factorial-result').innerHTML = result}function validate(value, flag, compareValue) { switch (flag) { case REQUIRED: return value.trim().length > 0; case MAX_LENGTH: return value <= compareValue; case IS_TYPE: if (compareValue === 'number') { return !isNaN(value); } else if (compareValue === 'string') { return isNaN(value); } default: break; }}function factorial(number) { let returnValue = 1; for (let i = 2; i <= number; i++) { returnValue = returnValue * i; } return returnValue;}function calculateFactorial(number) { if (validate(number, REQUIRED) && validate(number, MAX_LENGTH, 100) && validate(number, IS_TYPE, 'number')) { return factorial(number); } else { throw new Error( 'Invalid input - either the number is to big or it is not a number' ); }}function factorialHandler(event) { event.preventDefault(); const inputNumber = getValueFromElement('#factorial'); try { const result = calculateFactorial(inputNumber); displayResult(result); } catch (error) { alert(error.message); } }function addSubmitHandler(tag, handler) { const form = getElement(tag); form.addEventListener('submit', handler);}addSubmitHandler("#factorial-form", factorialHandler);
在这种方法中,我们专门处理函数。每个函数都只有一个目的,大多数函数可以在程序的其他部分中重用。
对于这个简单的 Web 程序,使用函数式的方法有些过分了。接着将编写相同的功能,只不过这次是面向对象的。
面向对象的实现首先,需要将 index.html 文件的脚本标签中的 src 更改为以下内容。
<script src="oop.js" defer></script>
然后创建 oop.js 文件。
$ cat oop.js
对于面向对象方法,我们要创建三种不同的类,一种用于验证,一种用于阶乘计算,另一种用于处理表单。
先是创建处理表单的类。
class InputForm { constructor() { this.form = document.getElementById('factorial-form'); this.numberInput = document.getElementById('factorial'); this.form.addEventListener('submit', this.factorialHandler.bind(this)); } factorialHandler(event) { event.preventDefault(); const number = this.numberInput.value; if (!Validator.validate(number, Validator.REQUIRED) || !Validator.validate(number, Validator.MAX_LENGTH, 100) || !Validator.validate(number, Validator.IS_TYPE, 'number')) { alert('Invalid input - either the number is to big or it is not a number'); return; } const factorial = new Factorial(number); factorial.display(); }}new InputForm();
在构造函数中获取 form-element 和 input-element 并将其存储在类变量(也称为属性)中。之后将方法 factorialHandler 添加到 Submit-event 中。在这种情况下需要把类的 this 绑定到方法。如果不这样做,将会得到一个引用错误,例如调用 this.numberInput.value 将会是 undefined。之后以事件为参数创建类方法 factorialHandler。
该方法的代码看起来应该有点熟悉,例如 if 语句检查输入值是否有效,就像在 calculateFactorial 函数中所做的那样。Validator.validate 是对我们仍然需要创建的 Validator 类中的静态方法的调用。如果使用静态方法,则无需初始化对象的新实例。验证通过后创建 Factorial 类的新实例,传递输入值,然后将计算的结果显示给用户。
接下来在 InputForm 类 前面创建 Validator 类。
class Validator { static MAX_LENGTH = 'MAX_LENGTH'; static IS_TYPE = 'IS_TYPE'; static REQUIRED = 'REQUIRED'; static validate(value, flag, compareValue) { switch (flag) { case this.REQUIRED: return value.trim().length > 0; case this.MAX_LENGTH: return value <= compareValue; case this.IS_TYPE: if (compareValue === 'number') { return !isNaN(value); } else if (compareValue === 'string') { return isNaN(value); } default: break; } }}
这个类内部的所有内容都是静态的,所以我们不需要任何构造函数。
这样做的好处是不需要在每次使用它时都初始化该类。
validate 与 validate 函数与我们的 functional.js 几乎完全相同。
接下来在 Validator 类的后面创建 Factorial 类。
class Factorial { constructor(number) { this.resultElement = document.getElementById('factorial-result'); this.number = number; this.factorial = this.calculate(); } calculate() { let returnValue = 1; for (let i = 2; i <= this.number; i++) { returnValue = returnValue * i; } return returnValue; } display() { this.resultElement.innerHTML = this.factorial; }}
在初始化这个类的实例后,我们获得 resultElement 并将其存储为属性以及我们传入的数字。
之后调用方法 calculate 并将其返回值存储在属性中。calculate 方法包含与 functional.js 中的 factor 函数相同的代码。最后是 display 方法,该方法将结果元素的 innerHTML 设置为现实计算出的阶乘数。
完整的 oop.js 文件如下所示。
class Validator { static MAX_LENGTH = 'MAX_LENGTH'; static IS_TYPE = 'IS_TYPE'; static REQUIRED = 'REQUIRED'; static validate(value, flag, compareValue) { switch (flag) { case this.REQUIRED: return value.trim().length > 0; case this.MAX_LENGTH: return value <= compareValue; case this.IS_TYPE: if (compareValue === 'number') { return !isNaN(value); } else if (compareValue === 'string') { return isNaN(value); } default: break; } }}class Factorial { constructor(number) { this.resultElement = document.getElementById('factorial-result'); this.number = number; this.factorial = this.calculate(); } calculate() { let returnValue = 1; for (let i = 2; i <= this.number; i++) { returnValue = returnValue * i; } return returnValue; } display() { this.resultElement.innerHTML = this.factorial; }}class InputForm { constructor() { this.form = document.getElementById('factorial-form'); this.numberInput = document.getElementById('factorial'); this.form.addEventListener('submit', this.factorialHandler.bind(this)); } factorialHandler(event) { event.preventDefault(); const number = this.numberInput.value; if (!Validator.validate(number, Validator.REQUIRED) || !Validator.validate(number, Validator.MAX_LENGTH, 100) || !Validator.validate(number, Validator.IS_TYPE, 'number')) { alert('Invalid input - either the number is to big or it is not a number'); return; } const factorial = new Factorial(number); factorial.display(); }}new InputForm();
我们创建了三个类来处理程序的三个不同的功能:
- 验证: Validation 类
- 阶乘处理: Factorial 类
- 表单处理: InputForm 类总结
两种方法都是编写代码的有效方法。我喜欢在自己不同项目中尝试最有效的方法。在很多情况下,甚至不可能如此清晰地分离这两种范式。
希望这篇文章可以使你对不同的编程方法有一个基本的了解。