jQuery数据缓存功能的解析及简单实现

前言

对于jQuery的数据缓存，相信大家都不会陌生，jQuery缓存系统不仅运用于DOM元素，动画、事件等都有用到这个缓存系统。所以在平时实际应用中, 我们经常需要给元素缓存一些数据，并且这些数据往往和DOM元素紧密相关。由于DOM元素(节点)也是对象, 所以我们可以直接扩展DOM元素的属性，但是如果给DOM元素添加自定义的属性和过多的数据可能会引起内存泄漏，所以应该要尽量避免这样做。 因此更好的解决方法是使用一种低耦合的方式让DOM和缓存数据能够联系起来。

 另外：对于jQuery.data和jQuery.removeData静态方法、以及基于这两个方法的原型扩展方法的介绍和用法就不多说了，可以查看官方API文档。

实现思路

jQuery提供了一套灵活和强大的缓存方法：

（1）先在jQuery内部创建一个cache对象{}, 来保存缓存数据。 然后往需要进行缓存的DOM节点上扩展一个值为expando的属性, 这里是”jQuery” + (new Date).getTime()。 注：expando的值等于”jQuery”+当前时间, 元素本身具有这种属性的可能性很少，所以可以忽略冲突。

（2）接着把每个节点的dom[expando]的值都设为一个自增的变量id，保持全局唯一性。 这个id的值就作为cache的key用来关联DOM节点和数据。也就是说cache[id]就取到了这个节点上的所有缓存，即id就好比是打开一个房间(DOM节点)的钥匙。 而每个元素的所有缓存都被放到了一个map映射里面，这样可以同时缓存多个数据。

（3）所以cache对象结构应该像下面这样：

var cache = {
    "uuid1": { // DOM节点1缓存数据，"uuid1"相当于dom1[expando]
        "name1": value1, 
        "name2": value2
    },
    "uuid2": { // DOM节点2缓存数据，“uuid2"相当于dom2[expando]
        "name1": value1, 
        "name2": value2
    }
    // ......
};

每个uuid对应一个elem缓存数据，每个缓存对象是可以由多个name/value(名值对)对组成的，而value是可以是任何数据类型的。

简单模拟实现

根据以上思路，就可以简单实现下jQuery.data和jQuery.removeDate的功能了：

(function(window, undefined) {
    var cacheData = {}, // 用来存储数据的对象
        win = window, // 把window缓存给一个变量
        uuid = 0,
        // 声明随机数(8位)
        // 注意+new Date()生成的随机数是Number类型，与一个空字符串连接后(或使用toString方法转型后)变成字符串，才可使用slice方法。
        expando = "cacheData" + (+new Date() + "").slice(-8);
        // (+new Date()).toString().slice(-8)等价于expando

    // 写入缓存
    var data = function(elem, name, value) {
        // 或使用原生方法验证字符串Object.prototype.toString.call(elem) === "[object String]"
        // 如果elem为字符串
        if (typeof elem === "string") {
            // 如果传入name参数，则为写入缓存
            if (name !== undefined) {
                cacheData[elem] = name;
            }

            // 返回缓存数据
            return cacheData[elem];
        // 如果elem为DOM节点
        } else if (typeof elem === "object") {
            var id,
                thisCache;

            // 如果elem不存在expando属性，则添加一个expando属性(第一次给元素设置缓存)，否则直接获取已有的expando和id值
            if (!elem[expando]) {
                id = elem[expando] = ++uuid;
                thisCache = cacheData[id] = {};
            } else {
                id = elem[expando];
                thisCache = cacheData[id];
            }

            // 把一个随机数作为当前缓存对象的一个属性，利用该随机数就能找到该缓存对象
            if (!thisCache[expando]) {
                thisCache[expando] = {};
            }

            if (value !== undefined) {
                // 将数据存到缓存对象中
                thisCache[expando][name] = value;
            }

            // 返回DOM元素存储的数据
            return thisCache[expando][name];
        }
    };

    // 删除缓存
    var removeData = function(elem, name) {
        // 如果elem为字符串，则直接删除该属性值
        if (typeof elem === "string") {
            delete cacheData[elem];
        // 如果key为DOM节点
        } else if (typeof elem === "object") {
            // 如果elem不存在expando属性，则终止执行，不用删除缓存
            if (!elem[expando]) {
                return;
            }

            // 检测对象是否为空
            var isEmptyObject = function(obj) {
                var name;
                for (name in obj) {
                    return false;
                }
                return true;
            }

            removeAttr = function() {
                try {
                    // IE8即标准浏览器可以直接使用delete来删除属性
                    delete elem[expando];
                } catch (e) {
                    // IE6/IE7使用removeAttribute方法来删除属性
                    elem.removeAttribute(expando);
                }
            },

            id = elem[expando];

            if (name) {
                // 只删除指定的数据
                delete cacheData[id][expando][name];

                // 如果是空对象，id所对应的数据对象全部删除
                if (isEmptyObject(cacheData[id][expando])) {
                    delete cacheData[id];
                    removeAttr();
                }
            } else {
                // 删除DOM元素存到缓存中的所有数据
                delete cacheData[id];
                removeAttr();
            }
        }
    };

    // 把data和removeData挂在window全局对象下，这样在外部也能访问到这两个函数
    win.expando = expando;
    win.data = data;
    win.removeData = removeData;

})(window, undefined);

例子：

HTML结构：

<div id="demo" style="height: 100px;  100px; background: #ccc; color: #fff; margin: 20px; text-align: center; line-height: 100px;">
    demo
</div>

js代码：

window.onload = function() {
    // 测试
    var demo = document.getElementById("demo");

    // 写入缓存
    data(demo, "myName", "hcy");
    console.log(data(demo, "myName")); // hcy

    data(demo, "myBlog", "http://www.cnblogs.com/cyStyle");
    console.log(data(demo, "myBlog")); // http://www.cnblogs.com/cyStyle

    // 删除DOM元素的某个缓存值
    removeData(demo, "myBlog");
    console.log(data(demo, "myBlog")); // undefined
    console.log(data(demo, "myName")); // hcy
    console.log(demo[expando]); // 1

    // 删除DOM元素
    removeData(demo);
    console.log(demo[expando]); // undefined
};

firefox下例子结果截图：

对于上述例子实现jQuery的简单缓存系统：先给该DOM元素添加一个随机生成的属性expando，这个属性用来存放访问缓存数据的id值，就好比DOM元素都有一把开启缓存保险箱的钥匙，只要有了钥匙就可以随时开启缓存保险箱。 将本来存放到DOM元素中的数据都转到了缓存中，而DOM元素本身只要存储一个简单的属性就可以了，这样就可以将由DOM元素引起的内存泄漏(具体会发生什么状况不知道，大家都这么说~)的风险规避到最小。

结语

 糊里糊涂地又到了最后，有一些术语或解释上可能存在偏差，望各位童鞋指正和给出一些建议；另外，从理论上讲, data和removeData方法可以用于任何对象的缓存, 不过如果运用于本地对象或window对象, 会存在内存泄露、循环引用等问题(^_^从网上看到的), 所以一般还是用于DOM节点比较适合，还可以结合事件、动画对DOM节点进行缓存数据的操作。ps：cache真的很重要！需要慢慢体会~