Backbone入门指南（二）：依赖库Underscore

5. Underscore.js

Underscore封装了常用的JavaScript对象操作方法，用于提高开发效率。它本身与我们介绍的主题“Backbone”没有半毛钱的关系，因此你可以完全不理会“Backbone”的概念来学习它，或将它单独运用到任何一个页面。（另外，Underscore还可以被使用在Node.js运行环境。）

在学习Underscore之前，你应该先保存它的API地址，因为你将在以后经常访问它：

http://documentcloud.github.com/underscore/

从API中，你已经可以看出，Underscore没有任何复杂的结构和流程，它仅仅提供了一系列常用的函数。如果你将API中的方法从头至尾用一遍，你就会对它非常了解。

尽管如此，但我觉得还是有必要将一些重要的方法拿出来与大家讨论，它们十分重要，却在API中描述地还不够清楚。

5.1 Underscore对象封装

Underscore并没有在原生的JavaScript对象原型中进行扩展，而是像jQuery一样，将数据封装在一个自定义对象中（下文中称“Underscore对象”）。

你可以通过调用一个Underscore对象的value()方法来获取原生的JavaScript数据，例如：

// 定义一个JavaScript内置对象
var jsData = {
    name : 'data'
}

// 通过_()方法将对象创建为一个Underscore对象
// underscoreData对象的原型中包含了Underscore中定义的所有方法，你可以任意使用
var underscoreData = _(jsData);

// 通过value方法获取原生数据, 即jsData
underscoreData.value();

5.2 优先调用JavaScript 1.6内置方法

Underscore中有许多方法在JavaScript1.6中已经被纳入规范，因此在Underscore对象内部，会优先调用宿主环境提供的内置方法（如果宿主环境已经实现了这些方法），以此提高函数的执行效率。

而对于不支持JavaScript 1.6的宿主环境，Underscore会通过自己的方式实现，而对开发者来说，这些完全是透明的。

这里所说的宿主环境，可能是Node.js运行环境，或客户端浏览器。

5.3 改变命名空间

Underscore默认使用_（下划线）来访问和创建对象，但这个名字可能不符合我们的命名规范，或容易引起命名冲突。

我们可以通过noConflict()方法来改变Underscore的命名，并恢复_（下划线）变量之前的值，例如：

<script type="text/javascript">
    var _ = '自定义变量';
</script>
<script type="text/javascript" src="underscore/underscore-min.js"></script>
<script type="text/javascript">
    // Underscore对象
    console.dir(_);
    // 将Underscore对象重命名为us, 后面都通过us来访问和创建Underscore对象
    var us = _.noConflict();
    // 输出"自定义变量"
    console.dir(_);
</script>

5.4 链式操作

还记得我们在jQuery中是如何进行链接操作吗？例如：

$('a')
    .css('position', 'relative')
    .attr('href', '#')
    .show();

Underscore同样支持链式操作，但你需要先调用chain()方法进行声明：

var arr = [10, 20, 30];
_(arr)
    .chain()
    .map(function(item){ return item++; })
    .first()
    .value();

如果调用了chain()方法，Underscore会将所调用的方法封装在一个闭包内，并将返回值封装为一个Underscore对象并返回：

// 这是Underscore中实现链式操作的关键函数，它将返回值封装为一个新的Underscore对象，并再次调用chain()方法，为方法链中的下一个函数提供支持。
var result = function(obj, chain) {
    return chain ? _(obj).chain() : obj;
}

5.5 扩展Underscore

我们可以通过mixin()方法轻松地向Underscore中扩展自定义方法，例如：

_.mixin({
    method1: function(object) {
		// todo
    },
    method2: function(arr) {
		// todo
    },
    method3: function(fn) {
		// todo
    }
});

这些方法被追加到Underscore的原型对象中，所有创建的Underscore对象都可以使用这些方法，它们享有和其它方法同样的环境。

5.6 遍历集合

each()和map()方法是最常用用到的两个方法，它们用于迭代一个集合（数组或对象），并依次处理集合中的每一个元素，例如：

var arr = [1, 2, 3];

_(arr).map(function(item, i) {
    arr[i] = item + 1;
});

var obj = {
    first : 1,
    second : 2
}

_(obj).each(function(value, key) {
    return obj[key] = value + 1;
});

map()方法与each()方法的作用、参数相同，但它会将每次迭代函数返回的结果记录到一个新的数组并返回。

5.7 函数节流

函数节流是指控制一个函数的执行频率或间隔（就像控制水流的闸门一样），Underscore提供了debounce()和throttle()两个方法用于函数节流。

为了更清楚地描述这两个方法，假设我们需要实现两个需求：

　　需求1：当用户在文本框输入搜索条件时，自动查询匹配的关键字并提示给用户（就像在Tmall输入搜索关键字时那样）

首先分析第1个需求，我们可以绑定文本框的keypress事件，当输入框内容发生变化时，查询匹配关键字并展示。假设我想查询“windows phone”，它包含13个字符，而我输入完成只花了1秒钟（好像有点快，就意思意思吧），那么在这1秒内，调用了13次查询方法。这是一件非常恐怖的事情，如果Tmall也这样实现，我担心它会不会在光棍节到来之前就挂掉了（当然，它并没有这么脆弱，但这绝对不是最好的方案）

更好的方法是，我们希望用户已经输入完成，或者正在等待提示（也许他懒得再输入后面的内容）的时候，再查询匹配关键字。

最后我们发现，在我们期望的这两种情况下，用户会暂时停止输入，于是我们决定在用户暂停输入200毫秒后再进行查询（如果用户在不断地输入内容，那么我们认为他可能很明确自己想要的关键字，所以等一等再提示他）

这时，利用Underscore中的debounce()函数，我们可以轻松实现这个需求：

<input type="text" id="search" name="search" />
<script type="text/javascript">
    var query = _(function() {
        // 在这里进行查询操作
    }).debounce(200);

    $('#search').bind('keypress', query);
</script>

你能看到，我们的代码非常简洁，节流控制在debounce()方法中已经被实现，我们只告诉它当query函数在200毫秒内没有被调用过的话，就执行我们的查询操作，然后再将query函数绑定到输入框的keypress事件。

query函数是怎么来的？我们在调用debounce()方法时，会传递一个执行查询操作的函数和一个时间（毫秒数），debounce()方法会根据我们传递的时间对函数进行节流控制，并返回一个新的函数（即query函数），我们可以放心大胆地调用query函数，而debounce()方法会按要求帮我们做好控制。

　　需求2：当用户拖动浏览器滚动条时，调用服务器接口检查是否有新的内容

再来分析第2个需求，我们可以将查询方法绑定到window.onscroll事件，但这显然不是一个好的做法，因为用户拖动一次滚动条可能会触发几十次甚至上百次onscroll事件。

我们是否可以使用上面的debounce()方法来进行节流控制？当用户拖动滚动条完毕后，再查询新的内容？但这与需求不符，用户希望在拖动的过程中也能看到新内容的变化。

因此我们决定这样做：用户在拖动时，每两次查询的间隔不少于500毫秒，如果用户拖动了1秒钟，这可能会触发200次onscroll事件，但我们最多只进行2次查询。

利用Underscore中的throttle()方法，我们也可以轻松实现这个需求：

<script type="text/javascript">
    var query = _(function() {
        // 在这里进行查询操作
    }).throttle(500);

    $(window).bind('scroll', query);
</script>

代码仍然十分简洁，因为在throttle()方法内部，已经为我们实现的所有控制。

你可能已经发现，debounce()和throttle()两个方法非常相似（包括调用方式和返回值），作用却又有不同。

它们都是用于函数节流，控制函数不被频繁地调用，节省客户端及服务器资源。

• debounce()方法关注函数执行的间隔，即函数两次的调用时间不能小于指定时间。
• throttle()方法更关注函数的执行频率，即在指定频率内函数只会被调用一次。

5.8 模板解析

Underscore提供了一个轻量级的模板解析函数，它可以帮助我们有效地组织页面结构和逻辑。

我将通过一个例子来介绍它：

<!-- 用于显示渲染后的标签 -->
<ul id="element"></ul>

<!-- 定义模板，将模板内容放到一个script标签中 -->
<script type="text/template" id="tpl">
    <% for(var i = 0; i < list.length; i++) { %>
        <% var item = list[i] %>
        <li>
            <span><%=item.firstName%> <%=item.lastName%></span>
            <span><%-item.city%></span>
        </li>
    <% } %>
</script>
<script type="text/javascript" src="underscore/underscore-min.js"></script>
<script type="text/javascript">
    // 获取渲染元素和模板内容
    var element = $('#element'),
        tpl = $('#tpl').html();
    
    // 创建数据, 这些数据可能是你从服务器获取的
    var data = {
        list: [
            {firstName: '<a href="#">Zhang</a>', lastName: 'San', city: 'Shanghai'},
            {firstName: 'Li', lastName: 'Si', city: '<a href="#">Beijing</a>'},
            {firstName: 'Wang', lastName: 'Wu', city: 'Guangzhou'},
            {firstName: 'Zhao', lastName: 'Liu', city: 'Shenzhen'}
        ]
    }
    
    // 解析模板, 返回解析后的内容
    var html = _.template(tpl, data);
    // 将解析后的内容填充到渲染元素
    element.html(html);
</script>

在本例中，我们将模板内容放到一个<script>标签中，你可能已经注意到标签的type是text/template而不是text/javascript，因为它无法作为JavaScript脚本直接运行。

我也建议你将模板内容放在<script>中，因为如果你将它们写在一个<div>或其它标签中，它们可能会被添加到DOM树中进行解析（即使你隐藏了这个标签也无法避免）。

_.template模板函数只能解析3种模板标签（这比Smarty、JSTL要简单得多）：

<%  %>：用于包含JavaScript代码，这些代码将在渲染数据时被执行。

<%= %>：用于输出数据，可以是一个变量、某个对象的属性、或函数调用（将输出函数的返回值）。

<%- %>：用于输出数据，同时会将数据中包含的HTML字符转换为实体形式（例如它会将双引号转换为&quot;形式），用于避免XSS攻击。

当我们希望将数据中的HTML作为文本显示出来时，常常会使用<%- %>标签。

Underscore还允许你修改这3种标签的形式，如果我们想使用{% %}、{%= %}、{%- %}作为标签，可以通过修改templateSettings来实现，就像这样：

_.templateSettings = {
    evaluate : /\{%([\s\S]+?)\%\}/g,
    interpolate : /\{%=([\s\S]+?)\%\}/g,
    escape : /\{%-([\s\S]+?)%\}/g
}

在本例中，我们将模板内容和需要填充的数据传递给template方法，它会按以下顺序进行处理：

• 将模板内容解析为可执行的JavaScript（解析模板标签）
• 通过with语句将解析后的JavaScript作用域修改为我们传递的数据对象，这使我们能够直接在模板中通过变量形式访问数据对象的属性
• 执行解析后的JavaScript（将数据填充到模板）
• 返回执行后的结果

我们经常会遇到一种情况：多次调用template方法将数据渲染到同一个模板。

假设我们有一个分页列表，列表中的每一条数据都通过模板渲染，当用户进入下一页，我们会获取下一页的数据并重新渲染，实际上每次渲染的模板都是同一个，但刚才描述的template所有处理过程总会被执行。

其实Underscore的template方法提供了一种更高效的调用方式，我们将上面代码中的最后两句修改为：

// 解析模板, 返回解析后的内容
var render = _.template(tpl);
var html = render(data);
// 将解析后的内容填充到渲染元素
element.html(html);

你会发现细微的差别：我们在调用template方法时只传递了模板内容，而没有传递数据，此时template方法会解析模板内容，生成解析后的可执行JavaScript代码，并返回一个函数，而函数体就是解析后的JavaScript，因此当我们调用该函数渲染数据时，就省去了模板解析的动作。

你应该将返回的函数存储起来（就像我将它存储在render变量中一样），再通过调用该函数来渲染数据，特别是在同一个模板可能会被多次渲染的情况下，这样做能提高执行效率（具体提升多少，应该根据你的模板长度和复杂度而定，但无论如何，这都是一个良好的习惯）。