در این مجموعه مقالات، به بررسی و آموزش برنامه نویسی شیء گرا در جاوا اسکریپت می‌پردازیم. در طول آموزش، فرض را بر این قرار دادیم که شما به عنوان خواننده‌ی این مقاله، با مبانی جاوا اسکریپت آشنا می‌باشید و حداقل چند قطعه کد مفید را با جاوا اسکریپت نوشته‌اید. همچنین کمی هم با مباحث شیء گرایی آشنا می‌باشید.

روال آموزش در این مجموعه به گونه است که در ابتدا به معرفی مباحث پیش نیاز جهت ورود به دنیای شیء گرایی در جاوا اسکریپت، پرداخته خواهد شد. سپس مباحث شیء گرایی را آغاز خواهیم نمود و تمامی نکات ریز و درشت آن را بررسی خواهیم کرد. پس از پایان این مقالات قادر خواهید بود تا تمامی کتابخانه‌ها و Framework‌های جاوا اسکریپتی را مطالعه نموده و به راحتی تکنیک‌های کد نویسی آن را درک کنید. همچنین خود شما نیز برای نوشتن یک کتابخانه یا Framework جاوا اسکریپتی استاندارد و حرفه‌ای، دست به کار شوید و یک کتابخانه سودمند را ارائه نمایید.

با چند مثال ساده و بصورت تقریبا مبتدی مسائل پایه را تشریح نموده و آرام آرام مباحث حرفه ای را آغاز خواهیم کرد. قرار است در پایان این آموزش‌ها به بررسی الگوهای موجود در جاوا اسکریپت نیز بپردازم که مجموعه مقالات مربوط به الگوها را در قالب مجموعه مقالاتی مجزا ارائه می‌نمایم.

در تهیه‌ی این مجموعه مقالات از منابع زیر استفاده شده است:

1.  Pro JavaScript Techniques  (John Resig ، خالق JQuery  – فصول 2 و 3)

2.  Professional JavaScript for Web Developers (Third Edition)  (Nicholas C. Zakas  – فصول 3، 4، 5، 6 و 7)

3.  Object-Oriented JavaScript  (Stoyan Stefanov  – فصول 3، 4، 5، 6 و 8)

4.  و تجربه‌ی ناچیز اینجانب

توابع  (Functions)

همیشه در برنامه، مجموعه دستوراتی وجود دارند که عمل خاصی را انجام می‌دهند و به دفعات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. جهت جلوگیری از تکرار این دستورات، افزایش خوانایی و کاهش پیچیدگی برنامه، این دستورات را در بسته‌ای به نام تابع قرار می‌دهیم تا در زمان نیاز، آن را فراخوانی یا اجرا نماییم. جهت تعریف تابع در جاوا اسکریپت به صورت زیر عمل می‌نماییم:

function <functionName> ([arg0, arg1, …, argN]) {
<statements>
}

به عنوان مثال:

function sayHello(name, message) {
   alert("Hello " + name + ", " + message);
}

این تابع شامل دو آرگومان ورودی است که می‌تواند به صورت زیر فراخوانی شود:

sayHello("Meysam", "welcome to site");

خروجی این تابع  “Hello Meysam, welcome to site”  می باشد که به صورت یک پنجره‌ی پیغام، نمایش می‌یابد. تابع فوق هیچ مقداری را به عنوان خروجی به برنامه‌ی اصلی یا محل فراخوانی خود بر نمی‌گرداند. اگر بخواهیم توسط تابع مقداری را برگردانیم می‌توانیم از دستور return  برای این منظور استفاده نماییم. به مثال زیر توجه کنید:

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

تابع  sum  دو عدد را به عنوان آرگومان ورودی دریافت نموده و حاصل جمع آن‌ها را توسط دستور  return  به عنوان خروجی بر می‌گرداند. تابع فوق را می‌توان به صورت زیر فراخوانی نمود:

alert(sum(10, 20));

خروجی :

30

اینک به بررسی چند نکته در مورد دستور return می‌پردازیم. دستور return  فقط می‌تواند یک مقدار را برگرداند و نمی‌توان، چند مقدار را مقابل این دستور نوشت. همچنین روال اجرای تابع با رسیدن به دستور return  خاتمه می‌یابد و دستورات بعد از آن اجرا نخواهند شد. به مثال زیر توجه کنید:

function sum(num1, num2) {
   return num1 + num2;
   alert("Hello");
}

در مثال فوق دستور  alert به هیچ عنوان اجرا نخواهد شد؛ زیرا تابع با رسیدن به دستور return خاتمه می‌یابد. یک تابع می‌تواند شامل بیش از یک دستور return باشد.

function diff(num1,num2) {
   if (num1 > num2)
     return num1 - num2;
   else
     return num2 - num1;
}

تابع فوق اختلاف دو عدد را بدست می‌آورد و اگر عدد اول بزرگتر باشد، عدد دوم را از عدد اول تفریق می‌کند؛ در غیر اینصورت عدد اول را از عدد دوم تفریق می‌کند و به عنوان خروجی بر می‌گرداند.  نکته‌ی دیگری که لازم است بدانید این است که دستور  return  می تواند هیچ مقداری را بر نگرداند و به تنهایی بکار گرفته شود. در این صورت دقیقا بعد از دستور  return  سمی کالن  (;)  قرار می‌دهیم.

function checkNumber(num) {
   if (isNaN(num)) {
     alert("Not a number");
     return;
   }
   alert(num+" is a number");
}

تابع فوق یک ورودی را دریافت می‌نماید و در صورتی که آرگومان ورودی عدد نباشد پیغام  “Not a number”  را نمایش می‌دهد و از تابع خارج می‌شود. در صورتی که آرگومان ورودی یک عدد باشد، پیغام دوم را نمایش می‌دهد.

توجه:

یک تابع بهتر است همیشه یک مقداری را به عنوان خروجی برگرداند و یا کلا هیچ مقداری را بر نگرداند. نوشتن توابعی که در برخی شرایط مقداری را به عنوان خروجی بر میگردانند و در برخی شرایط مقداری را برنمی گردانند موجب ایجاد پیچیدگی در اشکال زدایی می‌گردند. نوشتن تابعی به صورت زیر کمی گیج کننده و نامتعارف می‌باشد:

function sum(num1, num2) {
   if (isNaN(num1) || isNaN(num2))
     return; // بهتر است حداقل مقدار 0 برگردانده شود
   return num1 + num2;
}

کار با آرگومان ها

رفتار آرگومان‌ها در جاوا اسکریپت نسبت به سایر زبان‌های برنامه نویسی کاملا متفاوت می‌باشد. در جاوا اسکریپت تعداد و نوع آرگومانهای ارسالی بررسی نمی‌شوند و خطایی هم رخ نخواهد داد. به عنوان مثال اگر تابعی با 3 آرگومان ورودی دارید، می‌توانید با 0 تا 3 آرگومان ورودی، آن تابع را فراخوانی نمایید. زیرا آرگومان‌ها در سیستم داخلی جاوا اسکریپت به صورت یک آرایه ارسال می‌گردند و تابع توجه نمی‌کند که کدام آرگومانها به این آرایه ارسال شده‌اند.

با توجه به قابلیتی که در مورد آرگومانها ذکر شد و به دلیل عدم مدیریت نوع و تعداد آرگومان‌های ارسالی، مطمئنا جهت جلوگیری از بروز خطا در توابع، باید تعداد و نوع آرگومان‌های ارسالی بررسی و مدیریت شوند. همچنین در هر تابع، آرایه‌ای به نام arguments  به صورت توکار تعبیه شده است که مدیریت آرگومان‌ها را تسهیل می‌بخشد. به مثال زیر توجه کنید:

function sayHello() {
   alert("Hello " + arguments[0] + ", " + arguments[1]);
}

sayHello("Meysam", "welcome to site");

خروجی :

"Hello Meysam, welcome to site"

تابع فوق هیچ آرگومان ورودی ندارد ولی با دو آرگومان ورودی فراخوانی شده است. در داخل تابع توسط آرایه arguments  به آرگومانهای ارسالی دسترسی پیدا کردیم. حال به مثال زیر توجه کنید:

function sum() {
   var s = 0;
   for (var i = 0; i < arguments.length; i++)
     s += arguments[i];
   return s;
}

alert(sum());
alert(sum(10, 20, 30, 40, 50));
alert(sum(10));

خروجی :

0

150

10

در تابع فوق هیچ آرگومان ورودی وجود ندارد ولی این تابع را با 0، 5 و 1 آرگومان ورودی فراخوانی نمودیم. این تابع مجموع چند عدد را محاسبه و بر می‌گرداند و می‌تواند به تعداد نامحدودی عدد دریافت نماید. البته بهتر است نوع آرگومانهای ارسالی نیز بررسی شوند تا خطایی در محاسبات رخ ندهد. همچنین بجای حلقه for  از حلقه for…in  استفاده خواهم کرد.

function sum() {
   var s = 0;
   for (var i in arguments) {
     if (isNaN(arguments[i]))
       continue;
    s += arguments[i];
   }
   return s;
}

alert(sum());
alert(sum(10, 20, "a", 40, 50));
alert(sum(10));

خروجی :

0

120

10

اگر دقت کرده باشید در فراخوانی دوم، رشته  “a”  به تابع ارسال شده است و چون آرگومانهای نامعتبر را مدیریت نموده‌ایم، خطایی در خروجی رخ نمی‌دهد. به مثال زیر نیز توجه نمایید:

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

alert(sum(10, 20, 30));
alert(sum(10, 20));
alert(sum());

خروجی :

60

NaN

NaN

تابع فوق دارای 3 آرگومان ورودی می‌باشد؛ ولی ما این تابع را با 2 و 0 آرگومان ورودی فراخوانی نمودیم که خروجی نامناسبی را تولید نموده است. برای رفع این مشکل و معتبر سازی آرگومان‌های ارسالی می‌توانیم به صورت زیر عمل نماییم:

function sum(a, b, c) {
   if (isNaN(a)) a = 0;
   if (isNaN(b)) b = 0;
   if (isNaN(c)) c = 0;
   return a + b + c;
}

alert(sum(10, 20, 30));
alert(sum(10, 20));
alert(sum());

خروجی :

60

30

0

در تابع، قبل از انجام عمل محاسبه، بررسی کردیم که آرگومانهای ارسالی مقدار دهی شده باشند. در صورت عدم مقداردهی و یا مقداردهی نامناسب، آرگومان ارسالی را با صفر مقداردهی می‌نماید. اگر آرگومان مورد نظر به تابع ارسال نشود، مقدار پیش فرض آن undefined می‌باشد.

با توجه به مسائل مطرح شده در مورد توابع، این روش استفاده و کاربرد توابع، جزء معایب توابع در جاوا اسکریپت محسوب نمی‌شود. این تکنیک استفاده از توابع، موجب افزایش انعطاف پذیری توابع و آزادی عمل برنامه نویس می‌گردد که لذت بیشتری را به برنامه نویسی می‌دهد.

توجه:

به آرگومانهایی که در تابع دارای نام می‌باشند و یا به عبارتی، آرگومانهایی که نام آنها در تابع ذکر می‌شود، Named Arguments  یا آرگومانهای نامی (اسمی و یا نامدار) می‌گویند. مثل آرگومان های a ، b  وc  در تابع sum . 

عدم پشتیبانی از سربارگذاری یا  Overloading

در زبان‌های برنامه نویسی شیء گرا، امکان تعریف توابع هم نام وجود دارد؛ به شرطی که امضای این توابع با هم متفاوت باشند. منظور از امضاء، تعداد و نوع آرگومان‌های ورودی می‌باشد. از آنجاییکه در سیستم داخلی جاوا اسکریپت، آرگومانها بصورت یک آرایه ارسال می‌شوند، بنابراین امضاء برای توابع مفهومی ندارد؛ پس نمی‌توانیم توابع هم نام یا overloading داشته باشیم.

اگر دو تابع هم نام داشته باشیم، تابعی که دیرتر تعریف می‌شود، جایگزین تابع قبلی می‌گردد. به مثال زیر توجه کنید:

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

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

alert(calc(200,100));

خروجی :

100

همانطور که در مثال فوق مشاهده می‌نمایید، تابع دوم فراخوانی شده‌است و حاصل تفریق به عنوان خروجی نمایش یافته است. 

🔸 الگوهای طراحی راه حل‌های معمولی برای مشکلات رایج در طراحی نرم‌افزار هستند. آنها مانند نقشه‌های از پیش ساخته شده‌ای هستند که می‌توانید آنها را برای حل یک مشکل طراحی تکراری در کد خود سفارشی کنید.

🔸اینطور نیست که مثلا یک الگو را پیدا کنید و آن را در برنامه خود کپی کنید. الگو، یک قطعه کد خاص نیست، بلکه یک مفهوم کلی برای حل یک مشکل خاص است. شما می‌توانید جزئیات الگو را دنبال کنید و راه حلی متناسب با واقعیت‌های برنامه خود را پیاده‌سازی کنید.

🔸 الگوها اغلب با الگوریتم‌ها اشتباه گرفته می‌شوند، زیرا هر دو مفهوم راه حل‌های معمولی برای برخی از مسائل شناخته شده را توصیف می‌کنند. در حالی که یک الگوریتم همیشه مجموعه واضحی از اقدامات را تعریف می‌کند که می‌تواند به هدفی دست یابد، یک الگو راه حل‌های سطح بالا برای مسائل سطح بالا هستند. کد یک الگوی اعمال شده برای دو برنامه مختلف ممکن است متفاوت باشد.

🔸 همیشه منظور هر الگو را در ذهن خود مرور کنید و هنگام برخورد با یک مسئله به دنبال مناسب‌‌ترین الگو بگردید.

🔸 شما نمی‌‌توانید یک الگو را به کار بگیرید مگر آنکه آن را به خوبی فهمیده باشید. بنابراین در اولین گام باید اصول و الگوهای طراحی را هم به شکل انتزاعی و هم به شکل واقعی خوانده و تمرین کنید. دقت کنید که یک الگو را به شکل‌‌های مختلفی می‌توان پیاده‌سازی کرد. هر چه پیاده سازی‌‌های بیشتری ببینید، به هدف و چگونگی استفاده از آن بهتر مسلط می‌شوید.

راهنمای شروع سریع برای مطالعه الگوهای طراحی 👇🏻

PDF Cards: designpatternscard.pdf

DesignPatterns-online.pdf