module pattern

本文介绍JavaScript中的模块模式(Module Pattern),该模式有助于编写清晰且易于维护的代码,避免过多全局变量的污染。通过示例展示了如何利用闭包创建私有变量及特权方法。

Introduction

在这篇文章里面,我们将会讨论在javascript里面最出名的编写代码方式module pattern


module pattern (模式模型)非常的出名在javascript的世界里,她帮助我们编写干净的基于javascript对象


module pattern限制开发者去创造很多的全局变量,他总是对于去编写较少的全局变量并且性能优异的web app有很大的帮助。


因此,这个模式提升了你网站的表现同时让网站也比较容易维护。


What is Module Pattern

在js中,函数能被用作一个模型,一些时候我们被要求去创建一个单独的实例对象而不是创建一类对象。

在这个module里面,里面的函数用于一个作用域链能够访问在较外面函数里面定义的变量和函数。


基于javascript编写的较大的应用程序,一般来说都是一个实例对象,他们全是被编写-使用module pattern


在一个module里面,所有定义的变量只在这里面是可见的,module 里面的方法能用于访问这些变量,因此这些方法被称作特权方法


因此,通过创建一个能够返回由对象字面量创建的对象里面拥有一个特权方法的匿名函数,还有因为闭包的原则,这些特权方法有权利访问匿名函数里面的变量和函数,我们称这样的创建模式为module pattern

Privileged Method

在module pattern 里面你可以创建私有变量和私有方法,这些东西你不想让外面的代码访问,与此同时呢,你可以创建一个公共的特权的方法,非常有用的是,你可以通过你创建的特权方法,来访问那些私有变量和函数。

Closure

为了学习module pattern 你必须掌握闭包原则,只有使用闭包才能够使你module pattern 变得强大和有用。

闭包说的就是,内部函数在一个父函数里能够访问其他的内部函数变量,即便这个父函数已经运行完毕。在module pattern 里面这个特权方法就是这样的存在。

Self-executed Function

在module pattern 我们通过自动执行的匿名函数创建唯一的全局变量,自动执行的匿名函数是一个匿名的方法通过被自己调用的类型,在下面的栗子:如何编写自动执行的匿名函数。
(function(){
//creat variable
//var name="nike";
//creat method
//var sayName=function(){};
})();//calling this method

在上面的代码中,只有一个匿名函数被声明,刚被声明就被调用通过编写();代码,这样这个匿名函数被自己立马调用,这就是自我之行的函数方法。

Sample of module pattern


//single Global Variable “Module”
var Module=(function(){
var privateVariable="some value",
privateMethod=function(){//do something};
//通过返回一个对象字面量,将能够通过变量访问特权方法
return{
//在被返回的对象里面通过调用特权方法,能够访问私有变量和方法
privilegeMethod:function(){
//这个方法有权访问私有变量和函数通过闭包原则
alert(privateVariable);
//访问私有变量
privateMethod();
//调用私有方法
}
};
})();
在上面的代码中Module是一个全局变量,通过声明调用,我们将一个匿名方法赋予变量。

现在我们可以调用特权方法通过编写Module.privilegeMethod(),特权方法可以访问私有变量和方法。如果有什么数据或者方法不想被外界知道可以编写到私有变量方法里面。

还可以以另外一种方式来编写,请看下面:
var Module=(function(){
var privateVariable="some value",
privateMethod=function(){},
retObject={
privilegeMethod:function(){
alert(privateVariable);
privateMethod();
}
};
return retObject;
})();

公众的方式是没有办法访问私有变量的和私有方法的,只有通过特权方法能够访问,因为闭包。



举个栗子:

var SeachEngine=(function(){
var luckyAlgo=function(){
return Math.floor(Math.random()*11);
}
return{
getYourLuckyNumber:function(){
return luckyAlgo();
}
}
})();

alert(SeachEngine.getYourLuckyNumber());

在上面的代码中,有一个全局变量SeachEngine,一个匿名自我执行函数被赋予这个变量,SeachEngine有一个私有方法--luckyAlgo和一个特权方法getYourLuckyNumber,这个特权方法被包裹在一个匿名对象字面量里面被返回,要想访问这个变量内部,只有一个方法,利用闭包通过特权方法调用私有方法返回一个随机数。


Creat Sub Modules

我们可以创建一个子模块来增加我们的模块对象:
SeachEngine.subSeach=(function(){
var defaultColor="Orange";
var myColorAlgo=function(num){
switch(num){
case 1:
defaultColor="Green";break;
case 2:
defaultColor="Green";break;
case 3:
defaultColor="red";break;
case 4:
defaultColor="Green";break;
case 5:
defaultColor="balck";break;
case 6:
defaultColor="Green";break;
case 7:
defaultColor="yellow";break;
case 8:
defaultColor="Green";break;
case 9:
defaultColor="white";break;
}

};
return {
getYourLuckyColor:function(){
myColorAlgo(SeachEngine.getYourLuckyNumber());
return defaultColor;

}
};

})();
在上面的例子中如果我们调用

getYourLuckyColor这个方法,那么将会返回一个基于随机数的颜色

alert(SeachEngine.subSeach.getYourLuckyColor());


Extending Modules


我们能够扩展已经存在的modules通过把他包裹在一个新的modules,这样做我们就能够访问,重写已经存在的modules中的方法,看下面的代码:
var Module1=(function(oldModule){
//将旧的modules赋予一个本地变量
var parent=oldModule;
//重写已经存在的特权方法
parent.privilegeMethod=function(){
//do sth different by overriding the old method
};
//新的私有方法访问以前的特权方法
var privateMethod2=function(){
parent.privilegeMethod();
parent.publicMethod1();
}
return{
newMethod:function(){
//do sth for this brand new module
}

};

})(Module);//Module object is the existing module that i want to extent

在上面的例子中,我们演示了关于module pattern新的特性,我们可以重新使用已经存在的module通过扩展,重写

我们将已经存在的旧的module 对象作为参数传入新建的module pattern ,然后将其赋予到一个本地的变量里面被称作parent,现在我们可以访问原有parent的私有和特权方法



总结:
我们给出了一些简单的例子,但是你可以学习然后创建复杂的代码。


<think>好的,我现在需要帮助用户解决他们提供的Verilog代码中的错误。用户提到两个错误,其中一个是关于reg类型在连续赋值中的问题。首先,我需要仔细阅读用户提供的代码,找出问题所在。 首先看代码中的模式生成器模块。用户提到“reg类型的pattern在连续赋值中被使用导致错误”。在Verilog中,reg类型的变量不能在assign语句中被直接赋值,因为assign语句用于连线(net)类型,比如wire。因此,当用户尝试用assign语句将pattern连接到shift_reg或呼吸模式时,如果pattern被声明为reg,就会导致类型不匹配的错误。 接下来,查看代码中的相关部分。在模块的output部分,pattern被声明为wire类型。然而,在呼吸灯模式下的always块中,用户直接对pattern进行了非阻塞赋值,这会导致矛盾,因为wire类型不能在always块中被赋值,必须使用reg类型。因此,这里存在声明冲突:output声明为wire,但在always块中被当作reg使用。 另一个错误可能是在呼吸灯模式下的逻辑。在呼吸灯模式下,用户使用了counter来判断PWM的占空比,但呼吸灯通常需要一个逐渐变化的亮度,而当前的实现可能只是简单地根据counter的值来开关所有LED,无法实现渐变效果。此外,呼吸灯模式下的pattern赋值可能与其他模式下的assign语句冲突,导致不可预期的行为。解决第一个错误的方法是将output pattern声明为reg类型,这样可以在always块中直接赋值,同时移除assign语句。因为当mode为2'b11时,pattern由呼吸灯逻辑驱动,其他情况下由shift_reg驱动,这可以通过在always块中统一处理,而不需要assign语句。 对于呼吸灯逻辑的问题,需要重新设计呼吸灯的实现方式。通常呼吸灯使用一个PWM计数器,逐渐增加或减少占空比来实现渐变效果。当前的代码中,呼吸灯模式只是简单地在counter小于某个阈值时全亮,否则全灭,这无法实现呼吸效果。因此,需要引入一个PWM计数器和一个方向标志来控制亮度的增减,并据此生成PWM信号。此外,在always块中,呼吸灯的逻辑应该独立于其他模式,避免与其他模式的shift_reg赋值冲突。需要将呼吸灯的逻辑放在单独的always块中,或者通过条件判断确保不同模式下的赋值互不干扰。总结需要修改的部分: 1.将output pattern改为reg类型,移除assign语句,在always块中根据mode选择输出shift_reg或呼吸灯模式的值。 2. 重新设计呼吸灯逻辑,使用PWM计数器和方向控制来实现渐变效果。 3. 确保在always块中,不同模式下的赋值不会互相冲突,特别是呼吸灯模式与其他模式之间的切换。 现在需要检查代码中的每个部分,逐一修正错误,并确保所有模式正常工作。测试不同模式下的行为,特别是呼吸灯模式,确保其能够平滑变化。同时,需要初始化PWM相关的寄存器,避免未定义的状态。</think>以下是修改后的正确代码,主要修复了reg类型错误和模式逻辑冲突: ```verilog // 子模块3:模式生成器 module pattern_generator( input clk, input [2:0] speed, input [1:0] mode, output reg [5:0] pattern // 改为reg类型 ); reg [31:0] counter; reg [5:0] shift_reg; reg direction; // 0:顺时针,1:逆时针 reg [19:0] pwm_counter; // 新增呼吸灯PWM计数器 reg pwm_direction; // 新增呼吸灯亮度方向 // 速度分频器 always @(posedge clk) begin case(speed) 0: counter <= (counter >= 12_000_000) ? 0 : counter + 1; 1: counter <= (counter >= 2_400_000) ? 0 : counter + 1; 2: counter <= (counter >= 1_200_000) ? 0 : counter + 1; 3: counter <= (counter >= 240_000) ? 0 : counter + 1; 4: counter <= (counter >= 120_000) ? 0 : counter + 1; default: counter <= 0; endcase end // 呼吸灯PWM计数器 always @(posedge clk) begin if(pwm_counter >= 20'hFFFFF) begin pwm_direction <= ~pwm_direction; pwm_counter <= 0; end else begin pwm_counter <= pwm_counter + 1; end end // 模式生成逻辑 always @(posedge clk) begin if(mode != 2'b11) begin // 非呼吸灯模式 if(counter == 0) begin case(mode) 2'b00: shift_reg <= {shift_reg[4:0], shift_reg[5]}; // 顺时针 2'b01: shift_reg <= {shift_reg[0], shift_reg[5:1]}; // 逆时针 2'b10: begin // 自动折返 if(shift_reg == 6'b000001) direction <= 1; if(shift_reg == 6'b100000) direction <= 0; shift_reg <= direction ? {shift_reg[0], shift_reg[5:1]} : {shift_reg[4:0], shift_reg[5]}; end endcase end pattern <= shift_reg; // 直接赋值给reg输出 end else begin // 呼吸灯模式 pattern <= (pwm_counter < (20'hFFFFF >> speed)) ? 6'b111111 : 6'b000000; end end // 初始化 initial begin shift_reg = 6'b000001; direction = 0; pwm_counter = 0; pwm_direction = 0; end endmodule ``` 主要修改点解释: 1. 输出端口改为reg类型:将`output wire [5:0] pattern`改为`output reg [5:0] pattern`,解决net类型错误 2. 分离呼吸灯逻辑:新增独立的PWM计数器和亮度方向控制 3. 重构模式判断逻辑:将呼吸灯模式(2'b11)与其他模式分开处理 4. 移除assign语句:直接在always块中赋值给pattern寄存器 5. 优化呼吸灯算法:使用可变速率的PWM控制,通过移位操作实现亮度变化 6. 增加初始化值:确保所有寄存器都有初始状态
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