انواع ارجاعی

قبلا در مورد مقادیر ارجاعی صحبت کردیم. در اینجا نیز به این موضوع اشاره می‌کنیم که هر مقدار ارجاعی، نمونه‌ای ایجاد شده از یک نوع ارجاعی می‌باشد. انواع ارجاعی در واقع ساختارهایی هستند که جهت گروه بندی داده‌ها و عملکرد بین آنها استفاده می‌شوند. در سایر زبان‌های برنامه نویسی شیء گرا، به انواع ارجاعی، کلاس و به مقادیر ارجاعی، شیء می‌گویند. در جاوا اسکریپت نیز، به مقادیر ارجاعی و یا نمونه‌های ایجاد شده از انواع ارجاعی، شیء می‌گویند. به انواع ارجاعی، توصیف گر شیء نیز می‌گویند؛ زیرا ویژگی‌ها و متدهای آن شیء را معرفی و توصیف می‌نماید.

نحوه‌ی ایجاد شیء از نوع ارجاعی Object

از آنجاییکه نوع ارجاعی Object هیچ ویژگی و متد خاصی ندارد، متداول‌ترین نوع ارجاعی جهت ایجاد اشیاء سفارشی می‌باشد. به دو روش می‌توان نمونه‌ای را از یک Object ایجاد نمود. روش اول استفاده از عملگر new و بصورت زیر می‌باشد:

var person = new Object ();
person . name = "Meysam" ;
person . age = 32 ;

با استفاده از عملگر new، شیء person را از نوع Object ایجاد نمودیم که شامل دو ویژگی (Property) به نام‌های name و age می‌باشد. در واقع شیء person ساختاری را جهت نگهداری اطلاعات یک شخص معرفی می‌کند. این عمل موجب جلوگیری از پراکندگی تعریف متغیرها و گروه بندی آنها در قالب یک شیء می‌شود. روش دوم استفاده از Object Literal Notation یا نماد تحت الفظی شیء و بصورت زیر می‌باشد:

var person = {
    name : "Meysam" ,
    age : 32
};

Object Literal Notation ، دستور میانبری برای ایجاد یک شیء از نوع Object می‌باشد. در مثال فوق هم، همانند روش اول، شیء person را با دو ویژگی name و age ایجاد نمود‌ه‌ایم. در این روش، نام ویژگی‌ها می‌توانند به صورت رشته‌ای و عددی نیز به یک شیء اختصاص یابد.

var person = {
    "name" : "Meysam" ,
    "age" : 32
};

معمولا از دو روش فوق زمانی استفاده می‌شود که می‌خواهیم اشیایی را ایجاد نماییم که ویژگی‌های آن‌ها فقط خواندنی باشند. با استفاده از روش دوم، حتی می‌توان یک شیء خالی را ایجاد نمود که در ابتدا هیچ ویژگی ای ندارد  و در مراحل بعد، ویژگی‌هایی را به آن اضافه نمود.

var person = {}; // var person = new Object();
person . name = "Meysam" ;
person . age = 32 ;

در مثال فوق شیء person بدون ویژگی‌ها تعریف شده است؛ سپس به آن ویژگی‌هایی را اضافه نموده‌ایم.

استفاده از روش Object Literal Notation ، یکی از روش‌های محبوب برنامه نویسان جاوا اسکریپت می‌باشد. زیرا با کمترین کد و بصورت بصری، شیء ای را ایجاد نموده و مثلا به یک متد ارسال می‌نمایند. به مثال زیر توجه کنید:

function displayInfo ( arg ) {
    var output = "" ;
    if ( arg . name != undefined )
        output += "Name: " + arg . name + "\n" ;
    if ( arg . age != undefined )
        output += "Age: " + arg . age + "\n" ;
    return output ;
}

alert (displayInfo ({
    name : "Meysam" ,
    age : 32
}));

alert (displayInfo ({
    name : "Sohrab"
}));

در این مثال یک تابع تعریف شده است که آرگومان ورودی آن یک شیء می‌باشد. در تابع بررسی می‌شود که اگر ویژگی name و یا age برای این آرگومان تعریف شده بود، خروجی تابع را تولید نماید. در واقع این ویژگی‌ها اختیاری می‌باشند و می‌توانند ارسال نگردند. در زمان فراخوانی تابع نیز شیء ای را بصورت Object Literal Notation ایجاد نموده و به تابع ارسال کردیم.

این الگو برای ارسال آرگومان، زمانی استفاده می‌شود که تعداد زیادی آرگومان اختیاری داریم و می‌خواهیم به تابع ارسال نماییم. معمولا کار با آرگومان‌های نامی (Named Arguments) راحت‌تر است ولی زمانیکه تعداد آرگومان‌های اختیاری زیاد باشند، مدیریت و نگهداری آنها سخت و طاقت فرسا می‌گردد و ظاهر زشتی را به تابع می‌دهد. بهترین راهکار جهت مدیریت چنین شرایطی این است که آرگومان‌های اجباری را به صورت آرگومان‌های نامی تعریف کنیم و آرگومان‌های اختیاری را به صورت یک شیء به تابع ارسال کنیم.

نکته‌ی دیگری که باید به آن توجه نمود این است که جهت دسترسی به ویژگی‌های یک شیء از (.) استفاده می‌شود. همچنین می‌توان به یک ویژگی با استفاده از [] و بصورت یک آرایه دسترسی داشت که در این صورت نام ویژگی بصورت رشته‌ای در [] ذکر خواهد شد.

alert ( person . name );
alert ( person [ "name" ]);

در عمل تفاوتی بین دو مورد فوق وجود ندارد. مهمترین مزیت استفاده از [] این است که می‌توانید توسط یک متغیر به ویژگی‌های یک شیء دسترسی داشته باشید. همچنین اگر نام ویژگی شامل کاراکترهایی باشد که خطای گرامری رخ می‌دهد یا از اسامی رزرو شده استفاده کرده باشید، می‌توانید از [] جهت دسترسی به ویژگی استفاده نمایید.

var propertyName = "name" ;
alert ( person [ propertyName ]);
alert ( person [ "first name" ]);

در دستور alert اول، با استفاده از یک متغیر به ویژگی name از شیء person دسترسی پیدا نمودیم. در دستور آخر نیز، به دلیل وجود space در نام ویژگی، مجبور هستیم جهت دسترسی به ویژگی first name از [] استفاده نماییم.

بررسی نوع ارجاعی Function

توابع در واقع یک شیء و نمونه‌ای از نوع ارجاعی Function می‌باشند که می‌توانند همانند سایر اشیاء ویژگی‌ها و متدهای خاص خود را داشته باشند. بنابراین می‌توان در یک عبارت، تابعی را به یک شیء نسبت داد. به مثال زیر توجه کنید:

var sum = function ( a , b ) {
    return a + b ;
};

alert ( sum ( 10 , 20 ));

خروجی :

    30

شیء sum را تعریف نموده و یک تابع را به آن اختصاص دادیم که شامل دو آرگومان ورودی می‌باشد. حال می‌توان با شیء sum همانند یک تابع رفتار نمود و تابع مورد نظر را فراخوانی کرد. توجه داشته باشید که هیچ نامی را در زمان تعریف تابع به آن اختصاص نداده‌ایم. به این شکل تعریف تابع، Function Expression می‌گویند.

همانند سایر اشیاء، نام تابع نیز اشاره‌گری به تابع می‌باشد. بنابراین می‌توان توابع را نیز به یکدیگر نسبت داد. به مثال زیر توجه کنید:

function sum ( a , b ) {
    return a + b ;
}
alert ( sum ( 10 , 10 ));

var anotherSum = sum ;
alert ( anotherSum ( 10 , 10 ));

sum = null ;
alert ( anotherSum ( 10 , 10 ));
alert ( sum ( 10 , 10 )); // Error: Object is not a function;

خروجی :

    20

    20

    20

    Error: Object is not a function

ابتدا تابعی را به نام sum ایجاد نمودیم که دو عدد را با هم جمع می‌کند. دقت داشته باشید که به این شکل تعریف تابع sum ، اعلان تابع یا Function Declaration می‌گویند. سپس متغیری را به نام anotherSum ، تعریف نموده و sum را به آن نسبت دادیم. توجه داشته باشید که در زمان انتساب یک تابع به یک متغیر نباید () را ذکر کنیم، زیرا ذکر () به منزله‌ی فراخوانی تابع و اختصاص خروجی آن به متغیر می‌باشد و نه انتساب اشاره گر تابع به آن متغیر. فراخوانی sum و anotherSum خروجی یکسانی را دارند؛ زیرا هر دو به یک تابع اشاره می‌کنند. در خطوط بعدی، شیء sum را با مقدار null تنظیم نمودیم. در واقع با این کار اشاره‌گر sum برابر null شده است؛ یعنی دیگر به هیچ تابعی اشاره نمی‌کند. ولی تابع همچنان در حافظه وجود دارد؛ زیرا اشاره‌گر دیگری به نام anotherSum در حال اشاره نمودن به آن می‌باشد. در مرحله‌ی بعدی که sum را فراخوانی نمودیم، به دلیل null بودن آن، خطا رخ خواهد داد.

بازنگری مجدد به مبحث Overloading

در اینجا فقط می‌خواهیم اشاره‌ای کنیم به مبحث Overloading که قبلا در مورد آن بحث کردیم تا دلیل فنی عدم وجود Overloading را در جاوا اسکریپت درک کنیم. همانطور که قبلا بیان شد، نام تابع در واقع اشاره گری به تابع می‌باشد؛ بنابراین تعریف دو تابع هم نام، همانند اختصاص مجدد مقدار یا تغییر مقدار یک متغیر می‌باشد. به مثال زیر توجه کنید:

function calc ( num1 , num2 ) {
    return num1 + num2 ;
}

function calc ( num1 , num2 ) {
    return num1 - num2 ;
}

همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، تابع دوم جایگزین تابع اول می‌گردد. در واقع تعریف فوق همانند تعریف زیر می‌باشد:

var calc = function ( num1 , num2 ) {
    return num1 + num2 ;
};

calc = function ( num1 , num2 ) {
    return num1 - num2 ;
};

همانطور که می‌بینید، ابتدا متغیری به نام calc تعریف شده‌است و با یک تابع مقداردهی اولیه شده است. سپس با تابع دوم مقداردهی مجدد گردیده است و دیگر به تابع قبلی اشاره نمی‌کند. بنابراین همیشه تابع آخر جایگزین توابع قبلی می‌گردد. 

Function Declaration در مقابل Function Expression

این دو روش تعریف و استفاده از توابع تقریبا مشابه هم می‌باشند و فقط یک تفاوت اصلی بین آنها وجود دارد و آن به نحوه‌ی رفتار موتور پردازشی جاوا اسکریپت بر می‌گردد. Function Declaration قبل از اینکه کدهای جاوا اسکریپت خوانده و اجرا شوند، خوانده شده و در دسترس خواهند بود؛ اما Function Expression تا زمانی که روال اجرای کد به این خط از کد نرسد، اجرا نخواهد شد و در دسترس نخواهد بود. به مثال Function Declaration زیر توجه کنید:

alert ( sum ( 10 , 20 ));

function sum ( a , b ) {
    return a + b ;
}

خروجی :

    30

قبل از اعلان تابع sum ، این تابع فراخوانی شده است؛ ولی هیچ خطایی رخ نمی‌دهد. زیرا قبل از اجرای دستورات، تابع sum خوانده و در دسترس خواهد بود. اما اگر تابع فوق بصورت Function Expression تعریف شده بود، خطا رخ می‌داد و برنامه اجرا نمی‌شد.

alert ( sum ( 10 , 20 )); // Error: undefined is not a function

var sum = function ( a , b ) {
    return a + b ;
};

خروجی :

    Error: undefined is not a function

همانطور که می‌بینید، در خط اول برنامه، خطای اجرایی رخ داده است. زیرا هنوز روال اجرایی برنامه به خط تعریف تابع sum نرسیده‌است. بنابراین تابع sum در دسترس نخواهد بود و فراخوانی آن موجب بروز خطا می‌گردد.

ارسال تابع به عنوان ورودی یا خروجی توابع دیگر

همانطور که قبلا بیان شد، نام تابع در واقع یک متغیر می‌باشد که به تابع مورد نظر اشاره می‌کند. بنابراین می‌توان همانند یک متغیر با آن رفتار نموده و به عنوان آرگومان ورودی و یا مقدار خروجی یک تابع آن را ارسال نمود. به مثال زیر توجه کنید:

function add ( a , b ) {
    return a + b ;
}

function mult ( a , b ) {
    return a * b ;
}

function calc ( a , b , fn ) {
    return a * b + fn ( a , b );
}

alert ( calc ( 10 , 20 , add ));
alert ( calc ( 10 , 20 , mult ));

خروجی :

    230

    400

دو تابع به نامهای add و mult با دو آرگومان ورودی تعریف شده‌اند که به ترتیب حاصل جمع و حاصل ضرب دو آرگومان را بر می‌گردانند. تابع calc نیز با 3 آرگومان ورودی تعریف شده‌است که قصد داریم برای آرگومان سوم یک تابع را ارسال نماییم. تابع calc در 2 مرحله فراخوانی شده‌است که در یک مرحله تابع add و در مرحله‌ی دیگر تابع mult به عنوان آرگومان ورودی ارسال شده‌اند. همانطور که از قبل می‌دانید، نام تابع اشاره‌گری به خود تابع می‌باشد. در تابع calc نیز با فراخوانی آرگومان fn در واقع داریم تابع ارسالی را فراخوانی می‌نماییم. حال به مثال زیر توجه کنید که یک تابع را به عنوان خروجی بر می‌گرداند:

function createFunction ( a , b ) {
    return function ( c ) {
        var d = ( a + b ) * c ;
        return d ;
    };
}

var fn = createFunction ( 10 , 20 );
alert ( fn ( 30 ));

خروجی :

    900

تابع createFunction دارای 2 آرگومان ورودی می‌باشد و یک تابع را با 1 آرگومان ورودی بر می‌گرداند. در ابتدا تابع createFunction را با آرگومان‌های 10 و 20 فراخوانی نمودیم. خروجی این تابع که خود یک تابع با یک آرگومان ورودی می‌باشد، به عنوان خروجی برگردانده شده و در متغیر fn قرار می‌گیرد. سپس تابع fn با آرگومان ورودی 30 فراخوانی می‌گردد که مقادیر 10 و 20 را با هم جمع نموده و در 30 ضرب می‌نماید. 

...
<div>
  <div>
    <input type="text" id="inputName" maxlength="15">
  </div>
  <div>
    <button id="generateButton">Aye! Gimme a name!</button>
  </div>
</div>
...

import 'dart:html';

ButtonElement genButton;

void main() {
  querySelector('#inputName').onInput.listen(updateBadge);
  genButton = querySelector('#generateButton');
  genButton.onClick.listen(generateBadge);
}

...

void setBadgeName(String newName) {
  querySelector('#badgeName').text = newName;
}

...

void generateBadge(Event e) {
  setBadgeName('Meysam Khoshbakht');
}

void updateBadge(Event e) {
  String inputName = (e.target as InputElement).value;
  setBadgeName(inputName);
}

void updateBadge(Event e) {
  String inputName = (e.target as InputElement).value;
  setBadgeName(inputName);
  if (inputName.trim().isEmpty) {
    // To do: add some code here.
  } else {
    // To do: add some code here.
  }
}

void updateBadge(Event e) {
  String inputName = (e.target as InputElement).value;
  setBadgeName(inputName);
  if (inputName.trim().isEmpty) {
    genButton..disabled = false
             ..text = 'Aye! Gimme a name!';
  } else {
    genButton..disabled = true
             ..text = 'Arrr! Write yer name!';
  }
}

گام چهارم: ایجاد کلاس PirateName

در این مرحله فقط کد مربوط به فایل dart را تغییر میدهیم. ابتدا کلاس PirateName را ایجاد می‌کنیم. با ایجاد نمونه ای از این کلاس، یک نام بصورت تصادفی انتخاب می‌شود و یا نامی بصورت اختیاری از طریق سازنده انتخاب می‌گردد.

نخست کتابخانه dart:math را به ابتدای فایل dart اضافه کنید

import 'dart:html';

import 'dart:math' show Random;

توضیحات

- با استفاده از کلمه کلیدی show، شما می‌توانید فقط کلاسها، توابع و یا ویژگی‌های مورد نیازتان را import کنید.

- کلاس Random یک عدد تصادفی را تولید می‌کند

در انتهای فایل کلاس زیر را تعریف کنید

...

class PirateName {
}

در داخل کلاس یک شی از کلاس Random ایجاد کنید

class PirateName {
  static final Random indexGen = new Random();
}

توضیحات

- با استفاده از static یک فیلد را در سطح کلاس تعریف می‌کنیم که بین تمامی نمونه‌های ایجاد شده از کلاس مشترک می‌باشد

- متغیرهای final فقط خواندنی می‌باشند و غیر قابل تغییر هستند.

- با استفاده از new می‌توانیم سازنده ای را فراخوانی نموده و نمونه ای را از کلاس ایجاد کنیم

دو فیلد دیگر از نوع String و با نام‌های _firstName و _appelation به کلاس اضافه می‌کنیم

class PirateName {
  static final Random indexGen = new Random();
  String _firstName;
  String _appellation;
}

متغیرهای خصوصی با (_) تعریف می‌شوند. Dart کلمه کلیدی private را ندارد.

دو لیست static به کلاس فوق اضافه می‌کنیم که شامل لیستی از name و appelation می‌باشد که می‌خواهیم آیتمی را بصورت تصادفی از آنها انتخاب کنیم.

class PirateName {
  ...
  static final List names = [
    'Anne', 'Mary', 'Jack', 'Morgan', 'Roger',
    'Bill', 'Ragnar', 'Ed', 'John', 'Jane' ];
  static final List appellations = [
    'Jackal', 'King', 'Red', 'Stalwart', 'Axe',
    'Young', 'Brave', 'Eager', 'Wily', 'Zesty'];
}

کلاس List می‌تواند شامل مجموعه ای از آیتم‌ها می‌باشد که در Dart تعریف شده است.

سازنده ای را بصورت زیر به کلاس اضافه می‌کنیم

class PirateName {
  ...
  PirateName({String firstName, String appellation}) {
    if (firstName == null) {
      _firstName = names[indexGen.nextInt(names.length)];
    } else {
      _firstName = firstName;
    }
    if (appellation == null) {
      _appellation = appellations[indexGen.nextInt(appellations.length)];
    } else {
      _appellation = appellation;
    }
  }
}

توضیحات

- سازنده تابعی همنام کلاس می‌باشد

- پارامترهایی که در {} تعریف می‌شوند اختیاری و Named Parameter می‌باشند. Named Parameter‌ها پارمترهایی هستند که جهت مقداردهی به آنها در زمان فراخوانی، از نام آنها استفاده می‌شود.

- تابع nextInt() یک عدد صحیح تصادفی جدید را تولید می‌کند.

- جهت دسترسی به عناصر لیست از [] و شماره‌ی خانه‌ی لیست استفاده می‌کنیم.

- ویژگی length تعداد آیتم‌های موجود در لیست را بر می‌گرداند.

در این مرحله یک getter برای دسترسی به pirate name ایجاد می‌کنیم

class PirateName {
  ...
  String get pirateName =>
    _firstName.isEmpty ? '' : '$_firstName the $_appellation';
}

توضیحات

- Getter‌ها متدهای خاصی جهت دسترسی به یک ویژگی به منظور خواندن مقدار آنها می‌باشند.

- عملگر سه گانه :? دستور میانبر عبارت شرطی if-else می‌باشد

- $ یک کاراکتر ویژه برای رشته‌های موجود در Dart می‌باشد و می‌تواند محتوای یک متغیر یا ویژگی را در رشته قرار دهد. در رشته '$_firstName the $_appellation' محتوای دو ویژگی _firstName و _appellation در رشته قرار گرفته و نمایش می‌یابند.

- عبارت (=> expr;) یک دستور میانبر برای { return expr; } می‌باشد.

تابع setBadgeName را بصورت زیر تغییر دهید تا یک پارامتر از نوع کلاس PirateName را به عنوان پارامتر ورودی دریافت نموده و با استفاده از Getter مربوط به ویژگی pirateName، مقدار آن را در badge name نمایش دهد.

void setBadgeName(PirateName newName) {
  querySelector('#badgeName').text = newName.pirateName;
}

تابع updateBadge را بصورت زیر تغییر دهید تا یک نمونه از کلاس PirateName را با توجه به مقدار ورودی کاربر در فیلد input تولید نموده و تابع setBadgeName رافراخوانی نماید. همانطور که در کد مشاهده می‌کنید پارامتر ورودی اختیاری firstName در زمان فراخوانی با ذکر نام پارامتر قبل از مقدار ارسالی نوشته شده است. این همان قابلیت Named Parameter می‌باشد.

void updateBadge(Event e) {
  String inputName = (e.target as InputElement).value;
  
  setBadgeName(new PirateName(firstName: inputName));
  ...
}

تابع generateBadge را بصورت زیر تغییر دهید تا به جای نام ثابت Meysam Khoshbakht، از کلاس PirateName به منظور ایجاد نام استفاده کند. همانطور که در کد می‌بینید، سازنده‌ی بدون پارامتر کلاس PirateName فراخوانی شده است.

void generateBadge(Event e) {
  setBadgeName(new PirateName());
}

همانند گام سوم برنامه را اجرا کنید و نتیجه را مشاهده نمایید.