Zepto 源码分析 1 - 进入 Zepto

选择 Zepto 的理由

Zepto is a minimalist JavaScript library for modern browsers with a largely jQuery-compatible API. If you use jQuery, you already know how to use Zepto.

Zepto 是一个用于现代浏览器的与 jQuery 大体兼容的 JavaScript 库。如果你使用过 jQuery 的话，你已经知道如何使用 Zepto 了。

Zepto.js 官方网对其进行的描述简而言之即为一个大体兼容 jQuery 的 JavaScript 库，因此是否选择分析 Zepto 这样的库前置问题即为，对于此情此景下的前端入门者（2017 年的前端入行者，Like Me）是否还有分析 jQuery 源码的必要？

我心中的答案，便是有也没有，先说没有必要的一方面：

• jQuery 包含大量针对“两套标准”的兼容实现，最明显的例子即是对 XHR 的处理方式上，因此对于类似的片段，寻找解决方案已经没有太大的意义：

var xhrSuccessStatus = {

        // File protocol always yields status code 0, assume 200
        0: 200,

        // Support: IE <=9 only
        // #1450: sometimes IE returns 1223 when it should be 204
        1223: 204
    },

• jQuery 处理逻辑的基本对象基于 DOM，因此同时包含基础库 Sizzle.js 用以实现纯粹的跨平台选择器实现，但由于 Document.querySelectorAll() 的兼容实现已经覆盖所有现代浏览器，类似这样的判断也没有了太多的借鉴价值：

if ( support.qsa &&
    !nonnativeSelectorCache[ selector + " " ] &&
    (!rbuggyQSA || !rbuggyQSA.test( selector )) &&
    
    // Support: IE 8 only
    // Exclude object elements
    (nodeType !== 1 || context.nodeName.toLowerCase() !== "object") )

－再说有必要的一方面，仍然拿 querySelectorAll 举例，Zepto 这一 jQuery 兼容库中将其封装为了如下的 qsa 函数：

  zepto.qsa = function(element, selector) {
  //\ ...
      return element.getElementById && isSimple && maybeID
      ? (found = element.getElementById(nameOnly))
      //\ ...
      : slice.call(
          isSimple && !maybeID && element.getElementsByClassName
            ? maybeClass
              ? element.getElementsByClassName(nameOnly)
              : element.getElementsByTagName(selector)
            : element.querySelectorAll(selector)
        );
  };

即在调用该函数时，根据类型先做出判断，如果目标为可识别的类型，那么采取相应的方法进行选择，最终降级到使用 querySelectorAll() 这一函数进行选择。采用该方法的目的即为了尽可能的提高选择器性能，参考 jsperf getElementById vs querySelector 的运行结果便可略知一二：

测试调用	Ops / Sec	Ops 差距
document.getElementById("foo")	27,869,670	fastest
document.querySelector("#foo")	11,206,845	62% slower
document.querySelector("[id=foo]")	11,281,576	59% slower

另一个例子，关于 jQuery 对象本质的问题，以简化的 Zepto 为例，其拥有如下多种的初始化方式：

$()
$(selector, [context])  ⇒ collection
$(<Zepto collection>)  ⇒ same collection
$(<DOM nodes>)  ⇒ collection
$(htmlString)  ⇒ collection
$(htmlString, attributes)  ⇒ collection v1.0+
Zepto(function($){ ... }) 

而其调用生成的对象仅仅形似一个数组，但却如何实现可以简单的操作 DOM 元素：

// 构造一个空的 Zepto(Z) 对象
> $()

[selector: ""]
-> selector: ""
-> length: 0
-> __proto__: Object

// 选择并着色
> $("p:last-child").css('background-color', 'aliceblue')

答案便存在于 Zepto 的模块结构当中，$.fn 包含暴露在外的工具函数，当一个 Z 对象创建时将其设定为原型没，便可获取其中的工具函数：

zepto.Z.prototype = Z.prototype = $.fn;

这样设计思想与实现方式的例子在 jQuery/Zepto 中比比皆是。面对有还是没有必要阅读 jQuery 源码的问题，比起 jQuery 中写满浏览器峥嵘历史的长篇巨著，Zepto 将其简化为了：

• 主体部分 1000 行的代码规模
• 高度的 jQuery API 兼容
• 模块化的组合方式，默认编译方式只包含现代浏览器支持

最大限度的降低了阅读成本，因此该问题的答案，可以回答为去粗取精，通过分析一种 jQuery 20% 代码量的最简核心实现（Zepto），领略其 80% 的设计思想。

环境搭建

Zepto 分析环境的搭建仅需要一个常规页面和原始代码：

• 一个常规页面：打开 Zepto 的首页即可，在开发人员工具中即可使用 Zepto
• 原始代码：本篇分析的 Zepto 代码参照 Commit 3172e9，进入该代码分支中即可。

热身部分，先从 Zepto 的模块结构开始：

模块结构

Zepto 核心部分包含 zepto module 等五个默认编译入生产代码的模块，并且给出了扩展插件的方法，那么第一个问题便是，Zepto 是如何引入并提供模块结构的：

• 进入 package.json 发现 Zepto 项目提供了三个公用的命令行入口，供 coffee-script 使用，实际入口为 make：

    "scripts": {
        "test": "coffee make test",
        "dist": "coffee make dist",
        "start": "coffee test/server.coffee"
    },

• 进入 make 文件，直接找到它生成 dist 的过程：

//\ Line 33
target.dist = ->
  target.build()
  target.minify()
  target.compress()

target.build = ->
  cd __dirname
  mkdir '-p', 'dist'

  //\ 这里标明了 5 个默认的编译模块，可以通过环境变量改变编译目标，且这些模块名称即为对应的文件名
  modules = (env['MODULES'] || 'zepto event ajax form ie').split(' ')
  module_files = ( "src/#{module}.js" for module in modules )
  
  //\ 声明许可证，放在 dist 头部，将目标源码文件中的注释删除，将 3 行以上的空行转换为两个空行写入
  intro = "/* Zepto #{describe_version()} - #{modules.join(' ')} - zeptojs.com/license */\n"
  dist = cat(module_files).replace(/^\/[\/*].*$/mg, '').replace(/\n{3,}/g, "\n\n")
  
  //\ 判断是否将 AMD Layout 写入，如果是，则将上文代码填入 AMD 代码段中，回报体积
  dist = cat('src/amd_layout.js').replace(/YIELD/, -> dist.trim()) unless env['NOAMD']
  (intro + dist).to(zepto_js)
  report_size(zepto_js)

• 几点额外的补充：

• • make 中的 #!/usr/bin/env coffee 是类 Unix 操作系统中表示文本文件解析器的声明 Shebang)，类似于 HTML 文档的 DOCTYPE，该文件写法可明显看出 Linux Shell 脚本的意味，不过采用了 shelljs 这一运行在 Nodejs 上的库进行了跨平台。
  • make 中的 compress 过程中用到了 gzip 进行压缩： inp.pipe(gzip).pipe(out)，该项压缩对于用户是透明的，用户浏览器可以通过 Content-Encoding HTTP 字段获知该文件已被压缩过并提供预解压操作，详见 MDN - HTTP 协议中的数据压缩。
• 该 make 脚本中还有很多的借鉴之处，例如 102 行 git 相关操作，以及 108 行开始调用 uglify.js 进行代码压缩的过程等，无论用 grunt 或 webpack 组织流水线也只是相似的工序，提供多个出口。
• 对于 src/amd_layout 这一没被列入模块列表中的文件，其作用即为兼容 AMD 标准：

//\ src/amd_layout
//\ 作用于全局的 IIFE
(function(global, factory) {

  //\ AMD 兼容写法
  if (typeof define === 'function' && define.amd)
    define(function() { return factory(global) })
  else
    factory(global)
}(window, function(window) {

  //\ 如果包含 AMD 编译，就将上文代码完整写入该函数
  YIELD
  return Zepto
}))

此模块忽略 AMD 相关逻辑会得到一个 JavaScript 库中常见的立即执行表达式（IIFE）结构，使用该结构的目的即为构造块级作用域，防止库中的变量对全局进行污染，是一种非常常用的包装方法，详见 MDN - IIFE：

(function(global, factory) {
  //\ ...
}(
  //\ ...
))

进入 Zepto 主模块

分析完 Zepto 模块结构，开始进入 Zepto 主模块，主模块框架如下：

//\ src/zepto.js

//\ 将 Zepto 定义为一个 IIFE
var Zepto = (function() {
  //\... Zepto 内部变量定义部分 6-47 行

  //\... Zepto 内部对象 zepto ／ 公共函数定义部分 48-167 行

  //\... zepto/Z/$ 关系构造
  zepto.Z =
  zepto.isZ =
  zepto.init =
  $ =
  extend =
  $.extend =
  
  //\... 与 DOM 的桥梁 － querySelectorAll 实现
  zepto.qsa =
  
  //\ $ 对象对外的工具函数 279-404 行
  
  //\ 定义 $.fn，通过原型链赋予方法 
  $.fn = {
    constructor: zepto.Z,
    //\ ...
  }
  
  //\ 一些对于 $.fn 的其他函数实现 852-936 行
  
  //\ 继续处理 zepto/Z/$ 的关系，将 Z 的原型指向 $.fn
  zepto.Z.prototype = Z.prototype = $.fn

  zepto.uniq = uniq
  zepto.deserializeValue = deserializeValue
  
  //\ 将内置对象 zepto 挂载到 $ 对象
  $.zepto = zepto

  //\ 将 $ 作为 IIFE 返回值返回
  return $
})()

//\ 将 window.Zepto 指向 Zepto IIFE 的返回值 '$'
window.Zepto = Zepto

//\ 如果 '$' 还未被占用，就将其也初始为 Zepto IIFE 的返回值 '$'
window.$ === undefined && (window.$ = Zepto)

其核心设计思想即体现在 zepto/Z/$ 这三个组件之间的关系上，处理他们的关系也正是本篇的目的所在。