JavaScript程序中實(shí)現(xiàn)繼承特性的方式總結(jié)

字號(hào):


    JavaScript是一門強(qiáng)行聲稱面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言,而繼承是面向?qū)ο蟮囊淮笾饕匦?這里我們根據(jù)阮一峰老師的文章來(lái)看一下JavaScript程序中實(shí)現(xiàn)繼承特性的方式總結(jié)
    概述
    JavaScript的所有對(duì)象,都有自己的繼承鏈。也就是說(shuō),每個(gè)對(duì)象都繼承另一個(gè)對(duì)象,該對(duì)象稱為“原型”(prototype)對(duì)象。只有null除外,它沒(méi)有自己的原型對(duì)象。
    原型對(duì)象的重要性在于,如果A對(duì)象是B對(duì)象的原型,那么B對(duì)象可以拿到A對(duì)象的所有屬性和方法。Object.getPrototypof方法用于獲取當(dāng)前對(duì)象的原型對(duì)象。
    var p = Object.getPrototypeOf(obj);
    上面代碼中,對(duì)象p就是對(duì)象obj的原型對(duì)象。
    Object.create方法用于生成一個(gè)新的對(duì)象,繼承指定對(duì)象。
    var obj = Object.create(p);
    上面代碼中,新生成的obj對(duì)象的原型就是對(duì)象p。
    非標(biāo)準(zhǔn)的__proto__屬性(前后各兩個(gè)下劃線),可以改寫某個(gè)對(duì)象的原型對(duì)象。但是,應(yīng)該盡量少用這個(gè)屬性,而是用Object.getPrototypeof()和Object.setPrototypeOf(),進(jìn)行原型對(duì)象的讀寫操作。
    var obj = {};
    var p = {};
    obj.__proto__ = p;
    Object.getPrototypeOf(obj) === p // true
    上面代碼通過(guò)__proto__屬性,將p對(duì)象設(shè)為obj對(duì)象的原型。
    下面是一個(gè)實(shí)際的例子。
    var a = {x: 1};
    var b = {__proto__: a};
    b.x // 1
    上面代碼中,b對(duì)象通過(guò)__proto__屬性,將自己的原型對(duì)象設(shè)為a對(duì)象,因此b對(duì)象可以拿到a對(duì)象的所有屬性和方法。b對(duì)象本身并沒(méi)有x屬性,但是JavaScript引擎通過(guò)__proto__屬性,找到它的原型對(duì)象a,然后讀取a的x屬性。
    new命令通過(guò)構(gòu)造函數(shù)新建實(shí)例對(duì)象,實(shí)質(zhì)就是將實(shí)例對(duì)象的原型綁定構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性,然后在實(shí)例對(duì)象上執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)。
    var o = new Foo();
    // 等同于
    var o = new Object();
    o.__proto__ = Foo.prototype;
    Foo.call(o);
    原型對(duì)象自己的__proto__屬性,也可以指向其他對(duì)象,從而一級(jí)一級(jí)地形成“原型鏈”(prototype chain)。
    var a = { x: 1 };
    var b = { __proto__: a };
    var c = { __proto__: b };
    c.x // 1
    需要注意的是,一級(jí)級(jí)向上,在原型鏈尋找某個(gè)屬性,對(duì)性能是有影響的。所尋找的屬性在越上層的原型對(duì)象,對(duì)性能的影響越大。如果尋找某個(gè)不存在的屬性,將會(huì)遍歷整個(gè)原型鏈。
    this的動(dòng)作指向
    不管this在哪里定義,使用的時(shí)候,它總是指向當(dāng)前對(duì)象,而不是原型對(duì)象。
    var o = {
     a: 2,
     m: function(b) {
      return this.a + 1;
     }
    };
    var p = Object.create(o);
    p.a = 12;
    p.m() // 13
    上面代碼中,p對(duì)象的m方法來(lái)自它的原型對(duì)象o。這時(shí),m方法內(nèi)部的this對(duì)象,不指向o,而是指向p。
    構(gòu)造函數(shù)的繼承
    這個(gè)小節(jié)介紹,如何讓一個(gè)構(gòu)造函數(shù),繼承另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)。
    假定有一個(gè)Shape構(gòu)造函數(shù)。
    function Shape() {
     this.x = 0;
     this.y = 0;
    }
    Shape.prototype.move = function (x, y) {
     this.x += x;
     this.y += y;
     console.info('Shape moved.');
    };
    Rectangle構(gòu)造函數(shù)繼承Shape。
    function Rectangle() {
     Shape.call(this); // 調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)
    }
    // 另一種寫法
    function Rectangle() {
     this.base = Shape;
     this.base();
    }
    // 子類繼承父類的方法
    Rectangle.prototype = Object.create(Shape.prototype);
    Rectangle.prototype.constructor = Rectangle;
    var rect = new Rectangle();
    rect instanceof Rectangle // true
    rect instanceof Shape // true
    rect.move(1, 1) // 'Shape moved.'
    上面代碼表示,構(gòu)造函數(shù)的繼承分成兩部分,一部分是子類調(diào)用父類的構(gòu)造方法,另一部分是子類的原型指向父類的原型。
    上面代碼中,子類是整體繼承父類。有時(shí),只需要單個(gè)方法的繼承,這時(shí)可以采用下面的寫法。
    ClassB.prototype.print = function() {
     ClassA.prototype.print.call(this);
     // some code
    }
    上面代碼中,子類B的print方法先調(diào)用父類A的print方法,再部署自己的代碼。這就等于繼承了父類A的print方法。
    __proto__屬性
    __proto__屬性指向當(dāng)前對(duì)象的原型對(duì)象,即構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性。
    var obj = new Object();
    obj.__proto__ === Object.prototype
    // true
    obj.__proto__ === obj.constructor.prototype
    // true
    上面代碼首先新建了一個(gè)對(duì)象obj,它的__proto__屬性,指向構(gòu)造函數(shù)(Object或obj.constructor)的prototype屬性。所以,兩者比較以后,返回true。
    因此,獲取實(shí)例對(duì)象obj的原型對(duì)象,有三種方法。
    obj.__proto__
    obj.constructor.prototype
    Object.getPrototypeOf(obj)
    上面三種方法之中,前兩種都不是很可靠。最新的ES6標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,__proto__屬性只有瀏覽器才需要部署,其他環(huán)境可以不部署。而obj.constructor.prototype在手動(dòng)改變?cè)蛯?duì)象時(shí),可能會(huì)失效。
    var P = function () {};
    var p = new P();
    var C = function () {};
    C.prototype = p;
    var c = new C();
    c.constructor.prototype === p // false
    上面代碼中,C構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象被改成了p,結(jié)果c.constructor.prototype就失真了。所以,在改變?cè)蛯?duì)象時(shí),一般要同時(shí)設(shè)置constructor屬性。
    C.prototype = p;
    C.prototype.constructor = C;
    c.constructor.prototype === p // true
    所以,推薦使用第三種Object.getPrototypeOf方法,獲取原型對(duì)象。該方法的用法如下。
    var o = new Object();
    Object.getPrototypeOf(o) === Object.prototype
    // true
    可以使用Object.getPrototypeOf方法,檢查瀏覽器是否支持__proto__屬性,老式瀏覽器不支持這個(gè)屬性。
    Object.getPrototypeOf({ __proto__: null }) === null
    上面代碼將一個(gè)對(duì)象的__proto__屬性設(shè)為null,然后使用Object.getPrototypeOf方法獲取這個(gè)對(duì)象的原型,判斷是否等于null。如果當(dāng)前環(huán)境支持__proto__屬性,兩者的比較結(jié)果應(yīng)該是true。
    有了__proto__屬性,就可以很方便得設(shè)置實(shí)例對(duì)象的原型了。假定有三個(gè)對(duì)象machine、vehicle和car,其中machine是vehicle的原型,vehicle又是car的原型,只要兩行代碼就可以設(shè)置。
    vehicle.__proto__ = machine;
    car.__proto__ = vehicle;
    下面是一個(gè)實(shí)例,通過(guò)__proto__屬性與constructor.prototype屬性兩種方法,分別讀取定義在原型對(duì)象上的屬性。
    Array.prototype.p = 'abc';
    var a = new Array();
    a.__proto__.p // abc
    a.constructor.prototype.p // abc
    顯然,__proto__看上去更簡(jiǎn)潔一些。
    通過(guò)構(gòu)造函數(shù)生成實(shí)例對(duì)象時(shí),實(shí)例對(duì)象的__proto__屬性自動(dòng)指向構(gòu)造函數(shù)的prototype對(duì)象。
    var f = function (){};
    var a = {};
    f.prototype = a;
    var o = new f();
    o.__proto__ === a
    // true
    屬性的繼承
    屬性分成兩種。一種是對(duì)象自身的原生屬性,另一種是繼承自原型的繼承屬性。
    對(duì)象的原生屬性
    對(duì)象本身的所有屬性,可以用Object.getOwnPropertyNames方法獲得。
    Object.getOwnPropertyNames(Date)
    // ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]
    對(duì)象本身的屬性之中,有的是可以枚舉的(enumerable),有的是不可以枚舉的。只獲取那些可以枚舉的屬性,使用Object.keys方法。
    Object.keys(Date) // []
    hasOwnProperty()
    hasOwnProperty方法返回一個(gè)布爾值,用于判斷某個(gè)屬性定義在對(duì)象自身,還是定義在原型鏈上。
    Date.hasOwnProperty('length')
    // true
    Date.hasOwnProperty('toString')
    // false
    hasOwnProperty方法是JavaScript之中唯一一個(gè)處理對(duì)象屬性時(shí),不會(huì)遍歷原型鏈的方法。
    對(duì)象的繼承屬性
    用Object.create方法創(chuàng)造的對(duì)象,會(huì)繼承所有原型對(duì)象的屬性。
    var proto = { p1: 123 };
    var o = Object.create(proto);
    o.p1 // 123
    o.hasOwnProperty("p1") // false
    獲取所有屬性
    判斷一個(gè)對(duì)象是否具有某個(gè)屬性(不管是自身的還是繼承的),使用in運(yùn)算符。
    "length" in Date // true
    "toString" in Date // true
    獲得對(duì)象的所有可枚舉屬性(不管是自身的還是繼承的),可以使用for-in循環(huán)。
    var o1 = {p1: 123};
    var o2 = Object.create(o1,{
     p2: { value: "abc", enumerable: true }
    });
    for (p in o2) {console.info(p);}
    // p2
    // p1
    為了在for...in循環(huán)中獲得對(duì)象自身的屬性,可以采用hasOwnProperty方法判斷一下。
    for ( var name in object ) {
     if ( object.hasOwnProperty(name) ) {
      /* loop code */
     }
    }
    獲得對(duì)象的所有屬性(不管是自身的還是繼承的,以及是否可枚舉),可以使用下面的函數(shù)。
    function inheritedPropertyNames(obj) {
     var props = {};
     while(obj) {
      Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(function(p) {
       props[p] = true;
      });
      obj = Object.getPrototypeOf(obj);
     }
     return Object.getOwnPropertyNames(props);
    }
    用法如下:
    inheritedPropertyNames(Date)
    // ["caller", "constructor", "toString", "UTC", "call", "parse", "prototype", "__defineSetter__", "__lookupSetter__", "length", "arguments", "bind", "__lookupGetter__", "isPrototypeOf", "toLocaleString", "propertyIsEnumerable", "valueOf", "apply", "__defineGetter__", "name", "now", "hasOwnProperty"]
    對(duì)象的拷貝
    如果要拷貝一個(gè)對(duì)象,需要做到下面兩件事情。
    確??截惡蟮膶?duì)象,與原對(duì)象具有同樣的prototype原型對(duì)象。
    確??截惡蟮膶?duì)象,與原對(duì)象具有同樣的屬性。
    下面就是根據(jù)上面兩點(diǎn),編寫的對(duì)象拷貝的函數(shù)。
    function copyObject(orig) {
     var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig));
     copyOwnPropertiesFrom(copy, orig);
     return copy;
    }
    function copyOwnPropertiesFrom(target, source) {
     Object
     .getOwnPropertyNames(source)
     .forEach(function(propKey) {
      var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey);
      Object.defineProperty(target, propKey, desc);
     });
     return target;
    }
    多重繼承
    JavaScript不提供多重繼承功能,即不允許一個(gè)對(duì)象同時(shí)繼承多個(gè)對(duì)象。但是,可以通過(guò)變通方法,實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。
    function M1(prop) {
     this.hello = prop;
    }
    function M2(prop) {
     this.world = prop;
    }
    function S(p1, p2) {
     this.base1 = M1;
     this.base1(p1);
     this.base2 = M2;
     this.base2(p2);
    }
    S.prototype = new M1();
    var s = new S(111, 222);
    s.hello // 111
    s.world // 222
    上面代碼中,子類S同時(shí)繼承了父類M1和M2。當(dāng)然,從繼承鏈來(lái)看,S只有一個(gè)父類M1,但是由于在S的實(shí)例上,同時(shí)執(zhí)行M1和M2的構(gòu)造函數(shù),所以它同時(shí)繼承了這兩個(gè)類的方法。