JavaScript 面向对象编程

本贴最后更新于 1337 天前,其中的信息可能已经时移世异

JavaScript 不区分类和实例的概念,而是通过原型 prototype 来实现面向对象编程。

JavaScript 的原型链和 Java 的 Class 区别就在,它没有“Class”的概念,所有对象都是实例,所谓继承关系不过是把一个对象的原型指向另一个对象而已。

var Student = { name: 'Robot', height: 1.2, run: function () { console.log(this.name + ' is running...'); } }; var xiaoming = { name: '小明' }; xiaoming.__proto__ = Student; // 把xiaoming的原型指向了对象Student,看上去xiaoming仿佛是从Student继承下来的

Object.create() 方法可以传入一个原型对象,并创建一个基于该原型的新对象,但是新对象什么属性都没有。

创建对象

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

var arr = [1, 2, 3]; arr ----> Array.prototype ----> Object.prototype ----> null function foo() { return 0; } foo ----> Function.prototype ----> Object.prototype ----> null

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,用关键字 new 来调用这个函数,并返回一个对象。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

var xiaoming = new Student('小明'); xiaoming.name; // '小明' xiaoming.hello(); // Hello, 小明! xiaoming ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null 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

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

xiaomingxiaohong 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。

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 xiaomingxiaohong 这些对象共同的原型上就可以了,也就是 Student.prototype

function Student(name) { this.name = name; } Student.prototype.hello = function () { alert('Hello, ' + this.name + '!'); };

忘记写 new

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。

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

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

原型继承

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。

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。

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; }

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

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

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 。 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

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.

instanceof 运算符 用于检测构造函数的 prototype 属性是否出现在某个实例对象的原型链上。

JavaScript 的原型继承实现方式就是:

  1. 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
  2. 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;
  3. 继续在新的构造函数的原型上定义新方法。

class 继承

基于原型继承的特点是简单,缺点是理解起来比传统的类-实例模型要困难,最大的缺点是继承的实现需要编写大量代码,并且需要正确实现原型链。

class 的目的就是让定义类更简单。

class Student { constructor(name) { this.name = name; } hello() { alert('Hello, ' + this.name + '!'); } } var xiaoming = new Student('小明');

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。

class 定义对象的另一个巨大的好处是继承更方便了,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 namegrade 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。

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。

Tip 画原型图理解原型关系

参考 https://yanhaijing.com/javascript/2021/03/13/javascript-prototype-chain/

class A {} class B extends A {} const b = new B();

截屏 2021082515.35.50.png

下面的写法和上面写法的有什么区别?该如何弥补?

function A() {} function B() {} B.prototype = Object.create(A.prototype); const b = new B();
// 下面两行语句的结果是,为什么 Function instanceof Object Object instanceof Function
  • 前端

    前端技术一般分为前端设计和前端开发,前端设计可以理解为网站的视觉设计,前端开发则是网站的前台代码实现,包括 HTML、CSS 以及 JavaScript 等。

    245 引用 • 1338 回帖
  • JavaScript

    JavaScript 一种动态类型、弱类型、基于原型的直译式脚本语言,内置支持类型。它的解释器被称为 JavaScript 引擎,为浏览器的一部分,广泛用于客户端的脚本语言,最早是在 HTML 网页上使用,用来给 HTML 网页增加动态功能。

    730 引用 • 1280 回帖 • 4 关注
2 操作
limanting 在 2021-08-26 18:23:40 更新了该帖
limanting 在 2021-08-25 16:22:19 更新了该帖

相关帖子

欢迎来到这里!

我们正在构建一个小众社区,大家在这里相互信任,以平等 • 自由 • 奔放的价值观进行分享交流。最终,希望大家能够找到与自己志同道合的伙伴,共同成长。

注册 关于
请输入回帖内容 ...