前言

在項目中我們一般會為實際問題域定義領域數據模型，譬如開發VDOM時自然而言就會定義個VNode數據類型，用於打包存儲、操作相關數據。clj/cljs不單內置了List、Vector、Set和Map等數據結構，還提供deftype和defrecord讓我們可以自定義數據結構，以滿足實際開發需求。

提及數據結構很自然就想起C語言中的struct，結構中只有欄位並沒有定義任何方法，而這也是deftype和defrecord最基礎的玩法。

示例

(deftype VNode1 [tag props])
(defrecord VNode2 [tag props])

(def vnode2
(VNode2. "DIV" {:textContent "Hello world!"}))
;; 或 (->VNode2 "DIV" {:textContent "Hello world!"})
;; 或 (map->VNode2 {:tag "DIV", :props {:textContent "Hello world!"}})

這樣一看兩者貌似沒啥區別，其實區別在於成員的操作上

;; deftype取成員值
(.-tag vnode1) ;;=> DIV
;; defrecord取成員值
(:tag vnode2) ;;=> DIV

;; defrecord無法修改值，只能產生一個新實例
(def vnode3
(assoc vnode2 :tag "SPAN"))
(:tag vnode2) ;;=> DIV
(:tag vnode3) ;;=> SPAN

從上面我們可以看到defrecord定義的數據結構可以視作Map來操作，而deftype則不能。

但上述均為術，而背後的道則是:

在OOP中我們會建立兩類數據模型：1.編程領域模型；2.應用領域模型。對於編程領域模型(如String等)，我們可以採用deftype來定義，從而提供特殊化能力；但對於應用領域模型而言，我們應該對其進行抽象，從而採用已有的工具（如assoc,filter等）對其進行加工，並且對於應用領域模型而言，一切屬性應該均是可被訪問的，並不存在私有的需要，因為一切屬性均為不可變的哦。

Protocol

Protocol如同Interface可以讓我們實施面對介面編程。上面我們通過deftype和defrecord我們可以自定義數據結構，其實我們可以通過實現已有的Protocol或自定義的Protocol來擴展數據結構的能力。

;; 定義protocol IA
(defprotocol IA
(println [this])
(log [this msg]))

;; 各種調用
(def vnode (VNode. "DIV" {:textContent "Hello!"}))
(println vnode)
(log vnode "Oh-yeah:")
(print vnode)

注意IB中定義print為Multi-arity method，因此實現中即使是僅僅實現其中一個函數簽名，也要以Multi-arity method的方式實現。

(print ([this] (print (:tag this))))

否則會報java.lang.UnsupportedOperationException: nth not supported on this type: Symbol的異常

Protocol強大之處就是我們可以在運行時擴展已有數據結構的行為，其中可通過extend-type對某個數據結構實現多個Protocol，通過extend-protocol對多個數據結構實現指定Protocol。

1.使用extend-type

;; 擴展js/NodeList，讓其可轉換為seq
(extend-type js/NodeList
ISeqable
(-seq [this]
(let [l (.-length this)
v (transient [])]
(doseq [i (range l)]
(->> i
(aget this)
(conj! v)))
(persistent! v))))
;; 使用
(map
#(.-textContent %)
(js/document.querySelector "div"))

;; 使用
(#"s.*" "some") ;;=> some

2.使用extend-protocol

;; 擴展js/RegExp和js/String，讓其可直接作為函數使用
(extend-protocol IFn
js/RegExp
(-invoke ([this s] (re-matches this s)))
js/String
(-invoke ([this n] (clojure.string/join (take n this)))))

;; 使用
(#"s.*" "some") ;;=> some
("test" 2) ;;=> "te"

另外我們可以通過satisfies?來檢查某數據類型實例是否實現指定的Protocol

(satisfies? IFn #"test") ;;=> true
;;對於IFn我們可以直接調用Ifn?
(Ifn? #"test") ;;=>true

reify構造實現指定Protocol的無屬性實例

(defn user
[firstname lastname]
(reify
IUser
(full-name [_] (str firstname lastname))))
;; 使用
(def me (user "john" "Huang"))
(full-name me) ;;=> johnHuang

specify和specify!為實例追加Protocol實現

specify可為不可變(immutable)和可複製(copyable，實現了ICloneable)的值，追加指定的Protocol實現。其實就是向cljs的值追加啦！

(def a "johnHuang")
(def b (specify a
IUser
(full-name [_] "Full Name")))

(full-name a) ;;=>報錯
(full-name b) ;;=>Full Name

specify!可為JS值追加指定的Protocol實現

(def a #js {})
(specify! a
IUser
(full-name [_] "Full Name"))

(full-name a) ;;=> "Full Name"

總結

cljs建議對數據結構進行抽象，因此除了List,Map,Set,Vector外還提供了Seq；並內置一系列數據操作的函數，如map,filter,reduce等。而deftype、defrecord更多是針對面向對象編程來使用，或者是面對內置操作不足以描述邏輯時作為擴展的手段。也正是deftype,defrecord和defprotocol讓我們從OOP轉FP時感覺更加舒坦一點。

另外deftype,defrecord和protocol這套還有效地解決Expression Problem，具體請查看http://www.ibm.com/developerworks/library/j-clojure-protocols/

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