【菜鸟学习jquery源码】数据缓存与data()

前言

最近比较烦，深圳的工作还没着落，论文不想弄，烦。。。。。今天看了下jquery的数据缓存的代码，参考着Aaron的源码分析，自己有点理解了，和大家分享下。以后也打算把自己的jquery的学习心得写一个系列，当然和大神的源码分析是比不了的，只是自己在看的时候有好多地方是比较难理解的，为新手提供些便捷的学习方法，以后我会把我这些流水账整理成一个菜鸟学习jquery源码系列，现在就看到哪写到那，见谅。

内存泄露

首先看看什么是内存泄露，这里直接拿来Aaron中的这部分来说明什么是内存泄露，内存泄露的3种情况：

1 循环引用

2 Javascript闭包

3 DOM插入顺序

在这里我们只解释第一种情况，因为jquery的数据缓存就是解决这类的内存泄露的。一个DOM对象被一个Javascript对象引用，与此同时又引用同一个或其它的Javascript对象，这个DOM对象可能会引发内存泄漏。这个DOM对象的引用将不会在脚本停止的时候被垃圾回收器回收。要想破坏循环引用，引用DOM元素的对象或DOM对象的引用需要被赋值为null。

含有DOM对象的循环引用将导致大部分当前主流浏览器内存泄露

第一种：多个对象循环引用

var a=new Object;

var b=new Object;

a.r=b;

b.r=a;

第二种：循环引用自己

var a=new Object;

a.r=a;

循环引用很常见且大部分情况下是无害的，但当参与循环引用的对象中有DOM对象或者ActiveX对象时，循环引用将导致内存泄露。

我们把例子中的任何一个new Object替换成document.getElementById或者document.createElement就会发生内存泄露了。

在实际应用中我们要给我们的DOM添加数据，如果我们给一个DOM添加的数据太多的话，会存在循环引用的风险，例如我们添加的数据恰好引用了这个DOM元素，就会存在内存的泄露。所以jquery使用了数据缓存的机制就解决或者说避免这一问题。

数据缓存

$.cache 是jquery的缓存对象，这个是对象就是一个json，它的结构是这样的

{ "uid1": { // DOM节点1缓存数据，
        "name1": value1,
        "name2": value2
    },
    "uid2": { // DOM节点2缓存数据，
        "name1": value1,
        "name2": value2
    }

数据缓存的接口是

$.data( element, key, value )

$(selector).data(key,value)

用法

看代码之前，先看看怎么使用jquery的数据缓存。在jquery中，有两个方法可以给对象设置数据，分别是实例方法$().data()和静态方法$.data()，具体的使用过程大家看api就知道了，这里简单介绍下

静态方法$.data()有三个参数，分别是挂在数据的元素，挂载的数据键，挂载数据的值，根据参数的不同，无非就是设置数据，取数据，具体如下

1 $.data( elem, key, value ) 在指定元素上存储/添加任意的数据，处理了循环引用和内存泄漏问题
 2 $.data( elem, key ) 返回指定元素上name指定的值
 3 $.data( elem ) 返回全部数据
 4 $.data( elem,obj ) 在指定的元素上绑定obj

var obj = {};
$.data(obj , "a" , 1);//普通对象添加数据
console.log($.data(obj,"a"));//
var dom = $("body");//dom添加数据
$.data(dom,"a",1)
console.log($.data(dom,"a"));//
$.data(obj , {"b":2});//两个参数 绑定数据对象
console.log($.data(dom,"b"));//
console.log($.data(dom));//1 2

静态方法$().data()有两个参数，挂载的数据键，挂载数据的值

1 $(selector).data( key, value ) 在指定元素上存储/添加任意的数据，处理了循环引用和内存泄漏问题
 2 $(selector).data( key ) 返回指定元素上name指定的值
 3 $(selector).data(obj ) 在指定的元素上绑定obj 
 4 $(selector).data() 返回全部数据

$("body").data("a" , 1);//添加数据
console.log($("body").data("a"));//
$("body").data({"b":2});//两个参数 绑定数据对象
console.log($("body").data("b"));//
console.log($("body").data();//1 2

思路

回想下我们要解决什么问题：我们想在DOM上添加数据，但是不想引起内存的泄露，也就是我们不想引起循环引用，要尽量减少在DOM上挂数据。jquery的思路是这样：使用一个数据缓存对象$.cache,在需要绑定数据的DOM上扩展一个expando属性，这个属性存的是一个id，这里不会存在循环引用的情况了，之后将数据存在$.cache[id]上，当我们取DOM上的数据的时候，我们可以根据DOM上的expando找到id，进而找到存在$.cache[id]上的数据。可以看出jquery只是在DOM上扩展了一个属性expando，数据都存在了$.cache中，利用expando这个属性建立DOM和缓存对象之间的联系。无论我们添加多少的数据都会存储在缓存对象中，而不是直接挂在DOM上。这个唯一id是一个整型值，初始为0，调用data接口时自动加一，唯一id附加在以$.expando命名的属性上，$.expando是动态生成的，类似于一个时间戳，以尽可能的避免与用户变量冲突。从匹配的DOM元素上取到唯一id，在$.cache中找到唯一id对应的对象，再从对应的对象中找到key对应的值

看例子，在源码里打断点看一下

$.data($("body")[0],{"a":1});
console.log($.data($("body")[0],"a"));

DOM对象扩展了一个属性，这个属性存的是cache的id。

这样大家就比较明显了。

实现

expando就是一个类似时间戳的东东，源码

expando: "jQuery" + ( jQuery.fn.jquery + Math.random() ).replace( /\D/g, "" )

就是为了生成标识的，没啥可说的。

这是静态方法的代码的整体结构，我看到的1.10.2，变化较大，所有的方法的实现都封装成了函数，主要看 internalData( elem, name, data )这个函数，其他的大伙自己看看吧

jQuery.extend({
    cache: {},

    // The following elements throw uncatchable exceptions if you
    // attempt to add expando properties to them.
    noData: {
        "applet": true,
        "embed": true,
        // Ban all objects except for Flash (which handle expandos)
        "object": "clsid:D27CDB6E-AE6D-11cf-96B8-444553540000"
    },

    hasData: function( elem ) {
        elem = elem.nodeType ? jQuery.cache[ elem[jQuery.expando] ] : elem[ jQuery.expando ];
        return !!elem && !isEmptyDataObject( elem );
    },

    data: function( elem, name, data ) {
        return internalData( elem, name, data );
    },

    removeData: function( elem, name ) {
        return internalRemoveData( elem, name );
    },

    // For internal use only.
    _data: function( elem, name, data ) {
        return internalData( elem, name, data, true );
    },

    _removeData: function( elem, name ) {
        return internalRemoveData( elem, name, true );
    },

    // A method for determining if a DOM node can handle the data expando
    acceptData: function( elem ) {
        // Do not set data on non-element because it will not be cleared (#8335).
        if ( elem.nodeType && elem.nodeType !== 1 && elem.nodeType !== 9 ) {
            return false;
        }

        var noData = elem.nodeName && jQuery.noData[ elem.nodeName.toLowerCase() ];

        // nodes accept data unless otherwise specified; rejection can be conditional
        return !noData || noData !== true && elem.getAttribute("classid") === noData;
    }
});

function internalData( elem, name, data, pvt /* Internal Use Only */ ){
    if ( !jQuery.acceptData( elem ) ) {//查看是否可以接受数据
        return;
    }
    var ret, thisCache,
        internalKey = jQuery.expando,//jQuery副本的唯一标识
        // We have to handle DOM nodes and JS objects differently because IE6-7
        // can't GC object references properly across the DOM-JS boundary
        isNode = elem.nodeType,//判断DOM节点
        // Only DOM nodes need the global jQuery cache; JS object data is
        // attached directly to the object so GC can occur automatically
        cache = isNode ? jQuery.cache : elem,//若是是DOM对象，则cache就是$.cache,否则为参数elem对象
        // Only defining an ID for JS objects if its cache already exists allows
        // the code to shortcut on the same path as a DOM node with no cache
        id = isNode ? elem[ internalKey ] : elem[ internalKey ] && internalKey;//找id，id可能在DOM[expando]中，也可以在elem[expando]中
    // Avoid doing any more work than we need to when trying to get data on an
    // object that has no data at all
    if ( (!id || !cache[id] || (!pvt && !cache[id].data)) && data === undefined && typeof name === "string" ) {
        return;//参数的一些判断限制
    }
    if ( !id ) {//id不存在
        // Only DOM nodes need a new unique ID for each element since their data
        // ends up in the global cache
        if ( isNode ) {//是DOM节点
            id = elem[ internalKey ] = core_deletedIds.pop() || jQuery.guid++;//生成一个id
        } else {//不是DOM，是一个对象
            id = internalKey;//那么id就是那个expando
        }
    }
    if ( !cache[ id ] ) {//cache中不存在数据，先弄成空的，一会在填充
        // Avoid exposing jQuery metadata on plain JS objects when the object
        // is serialized using JSON.stringify
        cache[ id ] = isNode ? {} : { toJSON: jQuery.noop };
    }
    // An object can be passed to jQuery.data instead of a key/value pair; this gets
    // shallow copied over onto the existing cache
    if ( typeof name === "object" || typeof name === "function" ) {//处理第二个参数时对象或者是函数的情况
        if ( pvt ) {//不太懂
            cache[ id ] = jQuery.extend( cache[ id ], name );
        } else {//添加到data属性上
            cache[ id ].data = jQuery.extend( cache[ id ].data, name );
        }
    }
    thisCache = cache[ id ];
    // jQuery data() is stored in a separate object inside the object's internal data
    // cache in order to avoid key collisions between internal data and user-defined
    // data.
    if ( !pvt ) {
        if ( !thisCache.data ) {
            thisCache.data = {};
        }
        thisCache = thisCache.data;
    }
    if ( data !== undefined ) {//第三个参数存在，就是存数据
        thisCache[ jQuery.camelCase( name ) ] = data;
    }
    // Check for both converted-to-camel and non-converted data property names
    // If a data property was specified
    if ( typeof name === "string" ) {

        // First Try to find as-is property data
        ret = thisCache[ name ];//取出来待返回的那个value
                //有啥用 这么麻烦
        // Test for null|undefined property data
        if ( ret == null ) {
            // Try to find the camelCased property
            ret = thisCache[ jQuery.camelCase( name ) ];
        }
    } else {
        ret = thisCache;//就是返回存进来的那个对象或者函数
    }
    return ret;
}

实现起来还是比较简单的，只是有些地方jquery考虑的太周全了，我等凡人看不太透彻。

pS：给DOM对象添加的数据是存储在了$.cache中，而给对象添加书数据直接挂在了对象的expando上面。其实给一个对象挂数据也没有什么实际的意义。

看源码可以知道，看个例子更明显

var obj = {};
$.data(obj,{"a":1});
console.log($.data(obj,"a"));
console.log(obj);

结果：

实例方法data()其实就是调用了$.data()这个静态方法，这里就不说了。

jQuery.fn.extend({
    data: function( key, value ) {
        var attrs, name,
            data = null,
            i = 0,
            elem = this[0];

        // Special expections of .data basically thwart jQuery.access,
        // so implement the relevant behavior ourselves

        // Gets all values
        if ( key === undefined ) {
            if ( this.length ) {
                data = jQuery.data( elem );

                if ( elem.nodeType === 1 && !jQuery._data( elem, "parsedAttrs" ) ) {
                    attrs = elem.attributes;
                    for ( ; i < attrs.length; i++ ) {
                        name = attrs[i].name;

                        if ( name.indexOf("data-") === 0 ) {
                            name = jQuery.camelCase( name.slice(5) );

                            dataAttr( elem, name, data[ name ] );
                        }
                    }
                    jQuery._data( elem, "parsedAttrs", true );
                }
            }

            return data;
        }

        // Sets multiple values
        if ( typeof key === "object" ) {
            return this.each(function() {
                jQuery.data( this, key );
            });
        }

        return arguments.length > 1 ?

            // Sets one value
            this.each(function() {
                jQuery.data( this, key, value );//这是重点
            }) :

            // Gets one value
            // Try to fetch any internally stored data first
            elem ? dataAttr( elem, key, jQuery.data( elem, key ) ) : null;
    },

问题

现在我们利用源码分析一些问题

        var a = $("body");
        var b = $("body");
        a.data("a",1);
        b.data("a",2);
        console.log(a.data("a"));//
        console.log(b.data("a"));//

        $.data(a,"b",1);
        $.data(b,"b",2);
        console.log($.data(a,"b"))//
        console.log($.data(b,"b"))//

        $.data(a[0],"b",1);
        $.data(b[0],"b",2);
        console.log($.data(a[0],"b"));//
        console.log($.data(b[0],"b"));//

看着有些晕，先看下这个

var a = $("body");
var b = $("body");
console.log(a[0] == b[0]);//true
console.log(a == b);//false
console.log( $("body") == $("body"));//false

每一次$("body")都生成一个新的对象，所以每一次都会不同，$("body")[0]都是指向同一个body对象，a 和b指向的每个新对象的地址，所以不同。

看第一组

        var a = $("body");
        var b = $("body");
        a.data("a",1);
        b.data("a",2);
        console.log(a.data("a"));//
        console.log(b.data("a"));//

在看源代码这句

this.each(function() {
                jQuery.data( this, key, value );
            }) 

调用$.data(),但是这里第一个参数为this，是原生的DOM对象，第一组中的a和b的DOM对象都是body，所以添加数据会产生覆盖现象。

第二组和第二组是正常情况，不解释了。

小结

这就是我的理解，希望大家指正。以后会多分析jquery的实现过程，源码的细节太难了。