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好程序员技术文档HTML5开发中js的创建和继承

原创 Javascript 作者:好程序员IT 时间:2019-04-03 14:53:56 0 删除 编辑

   好程序员 技术文档 HTML5开发中js的创建和继承 , JavaScript对每个创建的对象都会设置一个原型,指向它的原型对象。

  当我们用 obj.xxx访问一个对象的属性时,JavaScript引擎先在当前对象上查找该属性,如果没有找到,就到其原型对象上找,如果还没有找到,就一直上溯到Object.prototype对象,最后,如果还没有找到,就只能返回undefined。

  例如,创建一个 Array对象:

  var arr = [1, 2, 3];

  其原型链是:

  arr ----> Array.prototype ----> Object.prototype ----> null

  Array.prototype定义了indexOf()、shift()等方法,因此你可以在所有的Array对象上直接调用这些方法。

  当我们创建一个函数时:

  function foo() {

  return 0;

  }

  函数也是一个对象,它的原型链是:

  foo ----> Function.prototype ----> Object.prototype ----> null

  由于 Function.prototype定义了apply()等方法,因此,所有函数都可以调用apply()方法。

  很容易想到,如果原型链很长,那么访问一个对象的属性就会因为花更多的时间查找而变得更慢,因此要注意不要把原型链搞得太长。

  构造函数

  除了直接用 { ... }创建一个对象外,JavaScript还可以用一种构造函数的方法来创建对象。它的用法是,先定义一个构造函数:

  function Student(name) {

  this.name = name;

  this.hello = function () {

  alert('Hello, ' + this.name + '!');

  }

  }

  你会问,咦,这不是一个普通函数吗 ?

  这确实是一个普通函数,但是在 JavaScript中,可以用关键字new来调用这个函数,并返回一个对象:

  var xiaoming = new Student('小明');

  xiaoming.name; // '小明'

  xiaoming.hello(); // Hello, 小明!

  注意,如果不写 new,这就是一个普通函数,它返回undefined。但是,如果写了new,它就变成了一个构造函数,它绑定的this指向新创建的对象,并默认返回this,也就是说,不需要在最后写return this;

  新创建的 xiaoming的原型链是:

  xiaoming ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null

  也就是说, xiaoming的原型指向函数Student的原型。如果你又创建了xiaohong、xiaojun,那么这些对象的原型与xiaoming是一样的:

  xiaoming ↘

  xiaohong -→Student.prototype ----> Object.prototype ----> null

  xiaojun ↗

  用 new Student()创建的对象还从原型上获得了一个constructor属性,它指向函数Student本身:

  xiaoming.constructor === Student.prototype.constructor; // true

  Student.prototype.constructor === Student; // true

  Object.getPrototypeOf(xiaoming) === Student.prototype; // true

  xiaoming instanceof Student; // true

  看晕了吧 ?用一张图来表示这些乱七八糟的关系就是:

  红色箭头是原型链。注意, Student.prototype指向的对象就是xiaoming、xiaohong的原型对象,这个原型对象自己还有个属性constructor,指向Student函数本身。

  另外,函数 Student恰好有个属性prototype指向xiaoming、xiaohong的原型对象,但是xiaoming、xiaohong这些对象可没有prototype这个属性,不过可以用__proto__这个非标准用法来查看。

  现在我们就认为 xiaoming、xiaohong这些对象“继承”自Student。

  不过还有一个小问题,注意观察:

  xiaoming.name; // '小明'

  xiaohong.name; // '小红'

  xiaoming.hello; // function: Student.hello()

  xiaohong.hello; // function: Student.hello()

  xiaoming.hello === xiaohong.hello; // false

  xiaoming和xiaohong各自的name不同,这是对的,否则我们无法区分谁是谁了。

  xiaoming和xiaohong各自的hello是一个函数,但它们是两个不同的函数,虽然函数名称和代码都是相同的!

  如果我们通过 new Student()创建了很多对象,这些对象的hello函数实际上只需要共享同一个函数就可以了,这样可以节省很多内存。

  要让创建的对象共享一个 hello函数,根据对象的属性查找原则,我们只要把hello函数移动到xiaoming、xiaohong这些对象共同的原型上就可以了,也就是Student.prototype:

  修改代码如下:

  function Student(name) {

  this.name = name;

  }

  Student.prototype.hello = function () {

  alert('Hello, ' + this.name + '!');

  };

  用 new创建基于原型的JavaScript的对象就是这么简单!

  忘记写 new怎么办

  如果一个函数被定义为用于创建对象的构造函数,但是调用时忘记了写 new怎么办?

  在 strict模式下,this.name = name将报错,因为this绑定为undefined,在非strict模式下,this.name = name不报错,因为this绑定为window,于是无意间创建了全局变量name,并且返回undefined,这个结果更糟糕。

  所以,调用构造函数千万不要忘记写 new。为了区分普通函数和构造函数,按照约定,构造函数首字母应当大写,而普通函数首字母应当小写,这样,一些语法检查工具如jslint将可以帮你检测到漏写的new。

  最后,我们还可以编写一个 createStudent()函数,在内部封装所有的new操作。一个常用的编程模式像这样:

  function Student(props) {

  this.name = props.name || '匿名'; // 默认值为'匿名'

  this.grade = props.grade || 1; // 默认值为1

  }

  Student.prototype.hello = function () {

  alert('Hello, ' + this.name + '!');

  };

  function createStudent(props) {

  return new Student(props || {})

  }

  这个 createStudent()函数有几个巨大的优点:一是不需要new来调用,二是参数非常灵活,可以不传,也可以这么传:

  var xiaoming = createStudent({

  name: '小明'

  });

  xiaoming.grade; // 1

  如果创建的对象有很多属性,我们只需要传递需要的某些属性,剩下的属性可以用默认值。由于参数是一个 Object,我们无需记忆参数的顺序。如果恰好从JSON拿到了一个对象,就可以直接创建出xiaoming。

  继承

  在传统的基于 Class的语言如Java、C++中,继承的本质是扩展一个已有的Class,并生成新的Subclass。

  由于这类语言严格区分类和实例,继承实际上是类型的扩展。但是, JavaScript由于采用原型继承,我们无法直接扩展一个Class,因为根本不存在Class这种类型。

  但是办法还是有的。我们先回顾 Student构造函数:

  function Student(props) {

  this.name = props.name || 'Unnamed';

  }

  Student.prototype.hello = function () {

  alert('Hello, ' + this.name + '!');

  }

  以及 Student的原型链:

  现在,我们要基于 Student扩展出PrimaryStudent,可以先定义出PrimaryStudent:

  function PrimaryStudent(props) {

  // 调用Student构造函数,绑定this变量:

  Student.call(this, props);

  this.grade = props.grade || 1;

  }

  但是,调用了 Student构造函数不等于继承了Student,PrimaryStudent创建的对象的原型是:

  new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Object.prototype ----> null

  必须想办法把原型链修改为:

  new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null

  这样,原型链对了,继承关系就对了。新的基于 PrimaryStudent创建的对象不但能调用PrimaryStudent.prototype定义的方法,也可以调用Student.prototype定义的方法。

  如果你想用最简单粗暴的方法这么干:

  PrimaryStudent.prototype = Student.prototype;

  是不行的 !如果这样的话,PrimaryStudent和Student共享一个原型对象,那还要定义PrimaryStudent干啥?

  我们必须借助一个中间对象来实现正确的原型链,这个中间对象的原型要指向 Student.prototype。为了实现这一点,参考道爷(就是发明JSON的那个道格拉斯)的代码,中间对象可以用一个空函数F来实现:

  // PrimaryStudent构造函数:

  function PrimaryStudent(props) {

  Student.call(this, props);

  this.grade = props.grade || 1;

  }

  // 空函数F:

  function F() {

  }

  // 把F的原型指向Student.prototype:

  F.prototype = Student.prototype;

  // 把PrimaryStudent的原型指向一个新的F对象,F对象的原型正好指向Student.prototype:

  PrimaryStudent.prototype = new F();

  // 把PrimaryStudent原型的构造函数修复为PrimaryStudent:

  PrimaryStudent.prototype.constructor = PrimaryStudent;

  // 继续在PrimaryStudent原型(就是new F()对象)上定义方法:

  PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {

  return this.grade;

  };

  // 创建xiaoming:

  var xiaoming = new PrimaryStudent({

  name: '小明',

  grade: 2

  });

  xiaoming.name; // '小明'

  xiaoming.grade; // 2

  // 验证原型:

  xiaoming.__proto__ === PrimaryStudent.prototype; // true

  xiaoming.__proto__.__proto__ === Student.prototype; // true

  // 验证继承关系:

  xiaoming instanceof PrimaryStudent; // true

  xiaoming instanceof Student; // true

  用一张图来表示新的原型链:

  注意,函数 F仅用于桥接,我们仅创建了一个new F()实例,而且,没有改变原有的Student定义的原型链。

  如果把继承这个动作用一个 inherits()函数封装起来,还可以隐藏F的定义,并简化代码:

  function inherits(Child, Parent) {

  var F = function () {};

  F.prototype = Parent.prototype;

  Child.prototype = new F();

  Child.prototype.constructor = Child;

  }

  这个 inherits()函数可以复用:

  function Student(props) {

  this.name = props.name || 'Unnamed';

  }

  Student.prototype.hello = function () {

  alert('Hello, ' + this.name + '!');

  }

  function PrimaryStudent(props) {

  Student.call(this, props);

  this.grade = props.grade || 1;

  }

  // 实现原型继承链:

  inherits(PrimaryStudent, Student);

  // 绑定其他方法到PrimaryStudent原型:

  PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {

  return this.grade;

  };

  小结

  JavaScript的原型继承实现方式就是:

  定义新的构造函数,并在内部用 call()调用希望“继承”的构造函数,并绑定this;

  借助中间函数 F实现原型链继承,最好通过封装的inherits函数完成;

  继续在新的构造函数的原型上定义新方法。

  ES6的class继承

  新的关键字 class从ES6开始正式被引入到JavaScript中。class的目的就是让定义类更简单。

  我们先回顾用函数实现 Student的方法:

  function Student(name) {

  this.name = name;

  }

  Student.prototype.hello = function () {

  alert('Hello, ' + this.name + '!');

  }

  如果用新的 class关键字来编写Student,可以这样写:

  class Student {

  constructor(name) {

  this.name = name;

  }

  hello() {

  alert('Hello, ' + this.name + '!');

  }

  }

  比较一下就可以发现, class的定义包含了构造函数constructor和定义在原型对象上的函数hello()(注意没有function关键字),这样就避免了Student.prototype.hello = function () {...}这样分散的代码。

  最后,创建一个 Student对象代码和前面章节完全一样:

  var xiaoming = new Student('小明');

  xiaoming.hello();

  class继承

  用 class定义对象的另一个巨大的好处是继承更方便了。想一想我们从Student派生一个PrimaryStudent需要编写的代码量。现在,原型继承的中间对象,原型对象的构造函数等等都不需要考虑了,直接通过extends来实现:

  class PrimaryStudent extends Student {

  constructor(name, grade) {

  super(name); // 记得用super调用父类的构造方法!

  this.grade = grade;

  }

  myGrade() {

  alert('I am at grade ' + this.grade);

  }

  }

  注意 PrimaryStudent的定义也是class关键字实现的,而extends则表示原型链对象来自Student。子类的构造函数可能会与父类不太相同,例如,PrimaryStudent需要name和grade两个参数,并且需要通过super(name)来调用父类的构造函数,否则父类的name属性无法正常初始化。

  PrimaryStudent已经自动获得了父类Student的hello方法,我们又在子类中定义了新的myGrade方法。

  ES6引入的class和原有的JavaScript原型继承有什么区别呢?实际上它们没有任何区别,class的作用就是让JavaScript引擎去实现原来需要我们自己编写的原型链代码。简而言之,用class的好处就是极大地简化了原型链代码。


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