用函數(shù)模板,寫一個簡單高效的 JSON 查詢器的方法介紹

更新時間：2013年04月17日 12:18:19 作者：

本篇文章小編將為大家介紹，用函數(shù)模板,寫一個簡單高效的 JSON 查詢器的方法介紹，需要的朋友可以參考一下

JSON可謂是JavaScript的亮點，它能用優(yōu)雅簡練的代碼實現(xiàn)Object和Array的初始化。同樣是基于文本的數(shù)據(jù)定義，它比符號分隔更有語義，比XML更簡潔。因此越來越多的JS開發(fā)中，使用它作為數(shù)據(jù)的傳輸和儲存。

JS數(shù)組內(nèi)置了不少有用的方法，方便我們對數(shù)據(jù)的查詢和篩選。例如我們有一堆數(shù)據(jù)：

復制代碼代碼如下:

var heros = [
        // 名============攻=====防=======力量====敏捷=====智力====
        {name:'冰室女巫', DP:38, AP:1.3, Str:16, Agi:16, Int:21},
        {name:'沉默術(shù)士', DP:39, AP:1.1, Str:17, Agi:16, Int:21},
        {name:'娜迦海妖', DP:51, AP:6.0, Str:21, Agi:21, Int:18},
        {name:'賞金獵人', DP:39, AP:4.0, Str:17, Agi:21, Int:16},
        {name:'劇毒術(shù)士', DP:45, AP:3.1, Str:18, Agi:22, Int:15},
        {name:'光之守衛(wèi)', DP:38, AP:1.1, Str:16, Agi:15, Int:22},
        {name:'煉金術(shù)士', DP:49, AP:0.6, Str:25, Agi:11, Int:25}
        //...
    ];

要查詢攻擊大于40并且防御小于4的英雄，我們可以用Array的filter方法：

復制代碼代碼如下:

 var match = heros.filter(function(e) {
        return e.DP > 40 && e.AP < 4;
    });

返回得到一個數(shù)組，包括符合條件的2個結(jié)果。

相比手工去寫循環(huán)判斷，filter方法為我們提供了很大的方便。但它是基于函數(shù)回調(diào)的，所以每次使用必須寫一個function，對于簡單的查詢很是累贅，而且使用回調(diào)效率也大大降低。但這是也沒有辦法的，想簡單必然要犧牲一定性能。如果能使用比這更簡單的語句，并且完全擁有代碼展開時效率，該有是多么完美的事。

先來想象下，要是能將上面的代碼寫成這樣，并且查詢速度和手寫的遍歷判斷一樣：

復制代碼代碼如下:

var match = heros.select('@DP>40 AND @AP<4');

看上去有點像SQL，連語法都換了？這樣豈不是要寫一個詞法分析，語義解釋等等等等一大堆的腳本引擎的功能了，沒個幾千上萬行代碼都搞不定，而且效率肯定更糟了。。。如果想到那么復雜，那么你還沒深刻的理解腳本的精髓。但凡是腳本語言，都有運行時動態(tài)解釋代碼的接口，例如vbs的execute()；js的eval()，new Function()，甚至創(chuàng)建一個<script>動態(tài)寫入代碼。

顯然，要是能將另一種語言，翻譯成js代碼，那么就可直接交給宿主來執(zhí)行了！

例如上面select中的字符，我們簡單的將"@"替換成"e.", "AND"替換成"&&"，于是就成了一個合法的js表達式，完全可以交給eval來執(zhí)行。

所以我們要做的，就是將原始語句翻譯成js語句來執(zhí)行。并且為了提高效率，將翻譯好的js表達式內(nèi)聯(lián)到一個上下文環(huán)境，生成一個可執(zhí)行的函數(shù)體，而不是每次遍歷中都依靠回調(diào)來判斷。

于是，函數(shù)模版就要派上用場了。

函數(shù)模版簡介

在C++里面，有宏和類模版這么個東西，可以讓一些計算在編譯階段就完成了，大幅提升了運行時代碼的性能。腳本雖然沒有嚴格意義上的編譯，但在第一次執(zhí)行的時候會解析并充分的優(yōu)化，這是目前主流瀏覽器相互競爭點。所以，我們要將重復eval的代碼，鑲嵌到事先提供的樣板函數(shù)里：一個準備就緒，就差表達式計算的函數(shù)：

復制代碼代碼如下:

/**
     * 模版: tmplCount
     * 功能: 統(tǒng)計arr數(shù)組中符合$express表達式的數(shù)量
     */
    function tmplCount(arr) {
        var count = 0;

for(var i = 0; i < arr.length; i++) {
var e = arr[i];

            if($express) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

上面就是一個模板函數(shù)，遍歷參數(shù)arr[]并統(tǒng)計符合$express的數(shù)量。除了if(...)內(nèi)的表達式外，其他都已經(jīng)準備就緒了。字符$express也可以換成其他標識，只要不和函數(shù)內(nèi)其他字符沖突即可。

當我們需要實例化時，首先通過tmplCount.toString()將函數(shù)轉(zhuǎn)成字符串格式，然后將其中的$express替換成我們想要的表達式，最后eval這串字符，得到一個Function類型的變量，一個模板函數(shù)的實例就產(chǎn)生了！

我們簡單的演示下：

復制代碼代碼如下:

/**
     * 函數(shù): createInstance
     * 參數(shù): exp
     *      一段js表達式字符串，用來替換tmplCount模板的$express
     * 返回：
     *      返回一個Function，模版tmplCount的實例
     */
    function createInstance(exp)
    {
        // 替換模板內(nèi)的表達式
        var code = tmplCount.toString()
                    .replace('$express', exp);

        // 防止匿名函數(shù)直接eval報錯
        var fn = eval('0,' + code);

        // 返回模板實例
        return fn;
    }

    // 測試參數(shù)
    var student = [
        {name: 'Jane', age: 14},
        {name: 'Jack', age: 20},
        {name: 'Adam', age: 18}
    ];

    // demo1
    var f1 = createInstance('e.age<16');
    alert(f1(student));    //1個

    // demo2
    var f2 = createInstance('e.name!="Jack" && e.age>=14');
    alert(f2(student));    //2個

注意createInstance()的參數(shù)中，有個叫e的對象，它是在tmplCount模版中定義的，指代遍歷時的具體元素。返回的f1，f2就是tmplCount模板的兩個實例。最終調(diào)用的f1，f2函數(shù)中，已經(jīng)內(nèi)嵌了我們的表達式語句，就像我們事先寫了兩個同樣功能的函數(shù)一樣，所以在遍歷的時候直接運行表達式，而不用回調(diào)什么的，效率大幅提升。

其實說白了，tmplCount的存在僅僅是為了提供這個函數(shù)的字符串而已，其本身從來不會被調(diào)用。事實上用字符串的形式定義也一樣，只不過用函數(shù)書寫比較直觀，方便測試。

值得注意的是，如果腳本后期需要壓縮優(yōu)化，那么tmplCount模板絕對不能參與，否則對應的"e."和"$express"都有可能發(fā)生變化。

JSON基本查詢功能

函數(shù)模板的用處和實現(xiàn)介紹完了，再來回頭看之前的JSON查詢語言。我們只需將類似sql的語句，翻譯成js表達式，并且生成一個函數(shù)模板實例。對于相同的語句，我們可以進行緩存，避免每次都翻譯。

首先我們實現(xiàn)查詢器的模板：

復制代碼代碼如下:

var __proto = Object.prototype;

    //
    // 模板: __tmpl
    // 參數(shù): $C
    // 說明: 記錄并返回_list對象中匹配$C的元素集合
    //
    var __tmpl = function(_list) {
        var _ret = [];
        var _i = -1;

        for(var _k in _list) {
            var _e = _list[_k];

            if(_e && _e != __proto[_k]) {
                if($C)
                    _ret[++_i] = _e;
            }
        }
        return _ret;

}.toString();

然后開始寫Object的select方法：

復制代碼代碼如下:

//
    // select方法實現(xiàn)
    //
    var __cache = {};

    __proto.select = function(exp) {
        if(!exp)
            return [];

var fn = __cache[exp];

        try {
            if(!fn) {
                var code = __interpret(exp);            //解釋表達式
                code = __tmpl.replace('$C', code);      //應用到模版

fn = __cache[exp] = __compile(code); //實例化函數(shù)
}

            return fn(this);                            //查詢當前對象
        }
        catch(e) {
            return [];
        }
    }

其中__cache表實現(xiàn)了查詢語句的緩存。對于重復的查詢，性能可以極大的提升。

復制代碼代碼如下:

    function __compile() {
        return eval('0,' + arguments[0]);
    }

　__compile之所以單獨寫在一個空函數(shù)里，就是為了eval的時候有個盡可能干凈的上下文環(huán)境。

__interpret是整個系統(tǒng)的重中之重，負責將查詢語句翻譯成js語句。它的實現(xiàn)見智見仁，但盡可能簡單，不要過度分析語法。

具體代碼查看：jsonselect.rar
出于演示，目前只實現(xiàn)部分基本功能。以后還可以加上 LIKE，BETWEEN，ORDER BY 等等常用的功能。

Demo

復制代碼代碼如下:

var heros = [
        // 名============攻=====防=======力量====敏捷=====智力====
        {name:'冰室女巫', DP:38, AP:1.3, Str:16, Agi:16, Int:21},
        {name:'沉默術(shù)士', DP:39, AP:1.1, Str:17, Agi:16, Int:21},
        {name:'娜迦海妖', DP:51, AP:6.0, Str:21, Agi:21, Int:18},
        {name:'賞金獵人', DP:39, AP:4.0, Str:17, Agi:21, Int:16},
        {name:'劇毒術(shù)士', DP:45, AP:3.1, Str:18, Agi:22, Int:15},
        {name:'光之守衛(wèi)', DP:38, AP:1.1, Str:16, Agi:15, Int:22},
        {name:'煉金術(shù)士', DP:49, AP:0.6, Str:25, Agi:11, Int:25}
        //...
    ];

復制代碼代碼如下:

// 查詢：力量，敏捷都超過20的
// 結(jié)果：娜迦海妖
var match = heros.select('@Str>20 AND @Agi>20');

    // 查詢：“士”結(jié)尾的
    // 結(jié)果：沉默術(shù)士,劇毒術(shù)士,煉金術(shù)士
    var match = heros.select('right(@name,1)="士" ');

    // 查詢：生命值超過500的
    // 結(jié)果：煉金術(shù)士
    var match = heros.select('100 + @Str*19 > 500');

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