(cljs/run-at (JSVM. :all) "一次说白DataType、Record和Protocol")

前言

 在项目中我们一般会为实际问题域定义领域数据模型，譬如开发VDOM时自然而言就会定义个VNode数据类型，用于打包存储、操作相关数据。clj/cljs不单内置了List、Vector、Set和Map等数据结构，还提供deftype和defrecord让我们可以自定义数据结构，以满足实际开发需求。

定义数据结构从Data Type和Record开始

 提及数据结构很自然就想起C语言中的struct，结构中只有字段并没有定义任何方法，而这也是deftype和defrecord最基础的玩法。

示例

(deftype VNode1 [tag props])
(defrecord VNode2 [tag props])
(def vnode1
  (VNode1. "DIV" {:textContent "Hello world!"}))
;; 或 (->VNode1 "DIV" {:textContent "Hello world!"})
(def vnode2
  (VNode2. "DIV" {:textContent "Hello world!"}))
;; 或 (->VNode2 "DIV" {:textContent "Hello world!"})
;; 或 (map->VNode2 {:tag "DIV", :props {:textContent "Hello world!"}})

 这样一看两者貌似没啥区别，其实区别在于成员的操作上

;; deftype取成员值
(.-tag vnode1) ;;=> DIV
;; defrecord取成员值
(:tag vnode2)  ;;=> DIV
;; deftype修改成员值
(set! (.-tag vnode1) "SPAN")
;; 而 (aset vnode1 "tag" "SPAN")，这种方式不会改变vnode1的值
(.-tag vnode1) ;;=> SPAN
;; defrecord无法修改值，只能产生一个新实例
(def vnode3
  (assoc vnode2 :tag "SPAN"))
(:tag vnode2) ;;=> DIV
(:tag vnode3) ;;=> SPAN

 从上面我们可以看到defrecord定义的数据结构可以视作Map来操作，而deftype则不能。

 但上述均为术，而背后的道则是:

在OOP中我们会建立两类数据模型：1.编程领域模型；2.应用领域模型。对于编程领域模型(如String等)，我们可以采用deftype来定义，从而提供特殊化能力；但对于应用领域模型而言，我们应该对其进行抽象，从而采用已有的工具（如assoc,filter等）对其进行加工，并且对于应用领域模型而言，一切属性应该均是可被访问的，并不存在私有的需要，因为一切属性均为不可变的哦。

Protocol

 Protocol如同Interface可以让我们实施面对接口编程。上面我们通过deftype和defrecord我们可以自定义数据结构，其实我们可以通过实现已有的Protocol或自定义的Protocol来扩展数据结构的能力。

deftype和defrecord在定义时实现Protocol

;; 定义protocol IA
(defprotocol IA
  (println [this])
  (log [this msg]))
;; 定义protocol IB
(defprotocol IB
  (print [this]
         [this msg]))
;; 定义数据结构VNode并实现IA和IB
(defrecord VNode [tag props]
  IA
  (println [this]
    (println (:tag this)))
  (log [this msg]
    (println msg ":" (:tag this)))
  IB
  (print ([this]
    (print (:tag this)))))
;; 各种调用
(def vnode (VNode. "DIV" {:textContent "Hello!"}))
(println vnode)
(log vnode "Oh-yeah:")
(print vnode)

注意IB中定义print为Multi-arity method，因此实现中即使是仅仅实现其中一个函数签名，也要以Multi-arity method的方式实现。

(print ([this] (print (:tag this))))

否则会报java.lang.UnsupportedOperationException: nth not supported on this type: Symbol的异常

对已有的数据结构追加实现Protocol

 Protocol强大之处就是我们可以在运行时扩展已有数据结构的行为，其中可通过extend-type对某个数据结构实现多个Protocol，通过extend-protocol对多个数据结构实现指定Protocol。

1.使用extend-type

;; 扩展js/NodeList，让其可转换为seq
(extend-type js/NodeList
  ISeqable
  (-seq [this]
    (let [l (.-length this)
          v (transient [])]
      (doseq [i (range l)]
        (->> i
          (aget this)
          (conj! v)))
      (persistent! v))))
;; 使用
(map
  #(.-textContent %)
  (js/document.querySelector "div"))
;; 扩展js/RegExp，让其可直接作为函数使用
(extend-type js/RegExp
  IFn
  (-invoke ([this s]
    (re-matches this s))))
;; 使用
(#"s.*" "some") ;;=> some

2.使用extend-protocol

;; 扩展js/RegExp和js/String，让其可直接作为函数使用
(extend-protocol IFn
  js/RegExp
  (-invoke ([this s] (re-matches this s)))
  js/String
  (-invoke ([this n] (clojure.string/join (take n this)))))
;; 使用
(#"s.*" "some") ;;=> some
("test" 2) ;;=> "te"

 另外我们可以通过satisfies?来检查某数据类型实例是否实现指定的Protocol

(satisfies? IFn #"test") ;;=> true
;;对于IFn我们可以直接调用Ifn?
(Ifn? #"test") ;;=>true

reify构造实现指定Protocol的无属性实例

(defn user
  [firstname lastname]
  (reify
    IUser
    (full-name [_] (str firstname lastname))))
;; 使用
(def me (user "john" "Huang"))
(full-name me) ;;=> johnHuang

specify和specify!为实例追加Protocol实现

specify可为不可变(immutable)和可复制(copyable，实现了ICloneable)的值，追加指定的Protocol实现。其实就是向cljs的值追加啦！

(def a "johnHuang")
(def b (specify a
         IUser
         (full-name [_] "Full Name")))
(full-name a) ;;=>报错
(full-name b) ;;=>Full Name

specify!可为JS值追加指定的Protocol实现

(def a #js {})
(specify! a
  IUser
  (full-name [_] "Full Name"))
(full-name a) ;;=> "Full Name"

总结

 cljs建议对数据结构进行抽象，因此除了List,Map,Set,Vector外还提供了Seq；并内置一系列数据操作的函数，如map,filter,reduce等。而deftype、defrecord更多是针对面向对象编程来使用，或者是面对内置操作不足以描述逻辑时作为扩展的手段。也正是deftype,defrecord和defprotocol让我们从OOP转FP时感觉更加舒坦一点。

 另外deftype,defrecord和protocol这套还有效地解决Expression Problem，具体请查看http://www.ibm.com/developerworks/library/j-clojure-protocols/

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