
圖片來源于 DigitalOcean 1. 什么是類
在說 JavaScript 的面向對象的實現(xiàn)方法之前,我們先來看面向對象編程的一個核心概念——類(class)。類是對擁有同樣屬性(property)和行為的一系列對象(object)的抽象。 這里說的“行為”,在基于類的面向對象的語言中通常叫做類的方法(method)。而在 JavaScript 里,函數(shù)也是“一等公民”,可以被直接賦值給一個變量或一個對象的屬性,因此在本文后續(xù)的討論中,把“行為”也歸入“屬性”的范疇。 2. JavaScript 對“類”的實現(xiàn)JavaScript 一開始是被設計成在網(wǎng)頁上對表單進行校驗或者對網(wǎng)頁上的元素進行操縱的一種腳本語言,沒有像 C++ 和 Java 那樣用 class 、private 、protected 等關鍵字來定義類的語法。JavaScript 采用的是一種更簡單的實現(xiàn)方式:既然類就是擁有同樣屬性的一系列對象,那么只要通過一種方式能使某一些對象擁有同樣的屬性就行了。 
JavaScript 規(guī)定每一個對象都可以有一個原型([[prototype]] 內部屬性)。(在實現(xiàn) ECMAScript 5.1 規(guī)范以前,除了 Object.prototype 以外的對象都必須有一個原型。)每個對象都“共享”其原型的屬性:在訪問一個對象的屬性時,如果該對象本身沒有這個屬性,則 JavaScript 會繼續(xù)試圖訪問其原型的屬性。這樣,就可以通過指定一些對象的原型來使這些對象都擁有同樣的屬性。從而我們可以這樣認為,在 JavaScript 中,以同一個對象為原型的對象就是屬于同一個類的對象。
2.1 JavaScript 中對象的原型的指定方式那么 JavaScript 中的對象與其原型是怎樣被關聯(lián)起來的呢?或者說,JavaScript 中的對象的原型是怎樣被指定的呢? 2.1.1 new 操作符JavaScript 有一個 new 操作符(operator),它基于一個函數(shù)來創(chuàng)建對象。這個用 new 操作符創(chuàng)建出來的對象的原型就是 new 操作符后面的函數(shù)(稱為“構造函數(shù)”)的 prototype 屬性。例如: var a = {'aa': 1}; function B() {} B.prototype = a; var b = new B();
此時 b 對象的原型就是 a 對象。我在另一篇文章中介紹了 new 操作符的具體實現(xiàn)邏輯,供大家參考。 2.1.2 Object.create 方法Object.create 方法直接以給定的對象作為原型創(chuàng)建對象。一個代碼例子: var a = {'aa': 1}; var b = Object.create(a);
此時 b 對象的原型就是 a 對象。關于 Object.create 方法的實現(xiàn)細節(jié),大家可參考我的這篇文章。 2.1.3 Object.setPrototypeOf 方法new 操作符和 Object.create 方法都是在創(chuàng)建一個對象的同時就指定其原型。而 Object.setPrototypeOf 方法則是指定一個已被創(chuàng)建的對象的原型。代碼例子: var a = {'aa': 1}; var b = Object.create(a); // 此時 b 的原型是 a var c = {'cc': 2}; Object.setPrototypeOf(b, c); // 此時 b 的原型變?yōu)?nbsp;c 了
2.1.4 隱式指定
數(shù)字、布爾值、字符串、數(shù)組和函數(shù)在 JavaScript 中也是對象,而它們的原型是被 JavaScript 隱式指定的: 1. 數(shù)字(例如 1 、1.1 、NaN 、Infinity )的原型是 Number.prototype ; 2. 布爾值(true 和 false )的原型為 Boolean.prototype ; 3. 字符串(例如 '' 、'abc' )的原型為 String.prototype ; 4. 函數(shù)(例如 function () {} 、function (a) { return a + '1'; } ) 的原型為 Function.prototype ; 5. 數(shù)組(如 [] 、[1, '2'] )的原型是 Array.prototype ; 6. 用花括號直接定義的對象(如 {} , {'a': 1} )的原型是 Object.prototype 。 
2.2 JavaScript 中定義類的代碼示例
下面給出定義一個類的一段 JavaScript 代碼的示例。它定義一個名為 Person 的類,它的構造函數(shù)接受一個字符串的名稱,還一個方法 introduceSelf 會輸出自己的名字。 // ----==== 類定義開始 ====---- function Person(name) { this.name = name; } Person.prototype.introduceSelf = function () { console.log('My name is ' + this.name); }; // ----==== 類定義結束 ====---- // 下面實例化一個 Person 類的對象 var someone = new Person('Tom'); // 此時 someone 的原型為 Person.prototype someone.introduceSelf(); // 輸出 My name is Tom
如果轉換為 ECMAScript 6 引入的類聲明(class declaration)語法,則上述 Person 類的定義等同于: class Person { constructor(name) { this.name = name; } introduceSelf() { console.log('My name is ' + this.name); } }
2.3 對“構造函數(shù)”的再思考
在上面的例子中,假如我們不通過 Person.prototype 來定義 introduceSelf 方法,而是在構造函數(shù)中給對象指定一個 introduceSelf 屬性: function Person(name) { this.name = name; this.introduceSelf = function () { console.log('My name is ' + this.name); }; } var someone = new Person('Tom'); someone.introduceSelf(); // 也會輸出 My name is Tom
雖然這種方法中,通過 Person 構造函數(shù) new 出來的對象也都有 introduceSelf 屬性,但這里 introduceSelf 變成了 someone 自身的一個屬性而不是 Person 類的共有的屬性: function Person1(name) { this.name = name; } Person1.prototype.introduceSelf = function () { console.log('My name is ' + this.name); }; var a = new Person1('Tom'); var b = new Person1('Jerry'); console.log(a.introduceSelf === b.introduceSelf); // 輸出 true delete a.introduceSelf; a.introduceSelf(); // 仍然會輸出 My name is Tom,因為 introduceSelf 不是 a 自身的屬性,不會被 delete 刪除 b.introduceSelf = function () { console.log('I am a pig'); }; Person1.prototype.introduceSelf.call(b); // 輸出 My name is Jerry // 即使 b 的 introduceSelf 屬性被覆蓋,我們仍然可以通過 `Person1.prototype` 來讓 b 執(zhí)行 Person1 類規(guī)定的行為。
function Person2(name) { this.name = name; this.introduceSelf = function () { console.log('My name is ' + this.name); }; } a = new Person2('Tom'); b = new Person2('Jerry'); console.log(a.introduceSelf === b.introduceSelf); // 輸出 false // a 的 introduceSelf 屬性與 b 的 introduceSelf 屬性是不同的對象,分別占用不同的內存空間。 // 因此這種方法會造成內存空間的浪費。 delete a.introduceSelf; a.introduceSelf(); // 會拋 TypeError b.introduceSelf = function () { console.log('I am a pig'); }; // 此時 b 的行為已經與 Person2 類規(guī)定的脫節(jié),對象 a 和對象 b 看起來已經不像是同一個類的對象了
但是這種方法也不是一無是處。例如我們需要利用閉包來實現(xiàn)對 name 屬性的封裝時: function Person(name) { this.introduceSelf = function () { console.log('My name is ' + name); }; } var someone = new Person('Tom'); someone.name = 'Jerry'; someone.introduceSelf(); // 輸出 My name is Tom // introduceSelf 實際用到的 name 屬性已經被封裝起來,在 Person 構造函數(shù)以外的地方無法訪問 // name 相當于 Person 類的一個私有(private)成員屬性
3. JavaScript 的類繼承
類的繼承實際上只需要實現(xiàn): 1. 子類的對象擁有父類定義的所有成員屬性; 2. 子類的任何一個構造函數(shù)都必須在開頭調用父類的構造函數(shù)。 實現(xiàn)第 2 點的方式比較直觀。而怎樣實現(xiàn)第 1 點呢?其實我們只需要讓子類的構造函數(shù)的 prototype 屬性 (子類的實例對象的原型) 的原型是父類的構造函數(shù)的 prototype 屬性 (父類的實例對象的原型),簡而言之就是:把父類實例的原型作為子類實例的原型的原型。這樣在訪問子類的實例對象的屬性時,JavaScript 會沿著原型鏈找到子類規(guī)定的成員屬性,再找到父類規(guī)定的成員屬性。而且子類可在子類構造函數(shù)的 prototype 屬性中重載(override)父類的成員屬性。 3.1 代碼示例下面給出一個代碼示例,定義一個 ChinesePerson 類繼承上文中定義的 Person 類: function ChinesePerson(name) { Person.apply(this, name); // 調用父類的構造函數(shù) } ChinesePerson.prototype.greet = function (other) { console.log(other + '你好'); }; Object.setPrototypeOf(ChinesePerson.prototype, Person.prototype); // 將 Person.prototype 設為 ChinesePerson.prototype 的原型
var someone = new ChinesePerson('張三'); someone.introduceSelf(); // 輸出“My name is 張三” someone.greet('李四'); // 輸出“李四你好”
上述定義 ChinesePerson 類的代碼改用 ECMAScript 6 的類聲明語法的話,就變成: class ChinesePerson extends Person { constructor(name) { super(name); }
greet(other) { console.log(other + '你好'); } }
3.1.1 重載父類成員屬性的代碼示例
你會不會覺得上面代碼示例中,introduceSelf 輸出半英文半中文挺別扭的?那我們讓 ChinesePerson 類重載 introduceSelf 方法就好了: ChinesePerson.prototype.introduceSelf = function () { console.log('我叫' + this.name); }; var someone = new ChinesePerson('張三'); someone.introduceSelf(); // 輸出“我叫張三”
var other = new Person('Ba Wang'); other.introduceSelf(); // 輸出 My name is Ba Wang // ChinesePerson 的重載并不會影響父類的實例對象
|