一文读懂JS继承相关知识点
- Javascript 面向对象编程(一):封装
- 一、 生成实例对象的原始模式
- 二、 原始模式的改进
- 三、 构造函数模式
- 四、构造函数模式的问题
- 五、 Prototype模式
- 六、 Prototype模式的验证方法
- 6.1 isPrototypeOf()
- 6.2 hasOwnProperty()
- 6.3 in运算符
- Javascript面向对象编程(二):构造函数的继承
- 一、 构造函数绑定
- 二、 prototype模式
- 三、 直接继承prototype
- 四、 利用空对象作为中介
- 五、 拷贝继承
- Javascript面向对象编程(三):非构造函数的继承
- 一、什么是"非构造函数"的继承?
- 二、object()方法
- 三、浅拷贝
- 四、深拷贝
Javascript 面向对象编程(一):封装
Javascript
是一种基于对象(object-based)的语言
,你遇到的所有东西几乎都是对象。
但是,它又不是一种真正的面向对象编程(OOP)
语言,因为它的语法中没有class
(类)(ES6中class出现之前
)。
ES6-class关键字与继承、通过class手写一个简易的jQuery,考虑插件和扩展性
那么,如果我们要把"属性"(property)和"方法"(method),封装成一个对象,甚至要从原型对象生成一个实例对象,我们应该怎么做呢?
一、 生成实例对象的原始模式
假定我们把猫看成一个对象,它有"名字"和"颜色"两个属性。
var Cat = {name : '',color : ''}
现在,我们需要根据这个原型对象的规格(schema),生成两个实例对象。
var cat1 = {}; // 创建一个空对象cat1.name = "大毛"; // 按照原型对象的属性赋值cat1.color = "黄色";var cat2 = {};cat2.name = "二毛";cat2.color = "黑色";
好了,这就是最简单的封装了,把两个属性封装
在一个对象里面。
但是,这样的写法有两个缺点
,
- 一是如果多生成几个实例,写起来就非常麻烦;
- 二是实例与原型之间,没有任何办法,可以看出有什么联系。
二、 原始模式的改进
我们可以写一个函数,解决代码重复
的问题。
function Cat(name,color) {return {name:name,color:color}}
然后生成实例对象,就等于是在调用函数:
var cat1 = Cat("大毛","黄色");
var cat2 = Cat("二毛","黑色");
这种方法的问题依然是,cat1
和cat2
之间没有内在的联系,不能反映出它们是同一个原型对象的实例。
三、 构造函数模式
为了解决从原型对象生成实例
的问题,Javascript
提供了一个构造函数(Constructor)
模式。
比如,猫的原型对象现在可以这样写
function Cat(name,color){this.name=name;this.color=color;}
我们现在就可以生成实例对象了。
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat("二毛","黑色");
console.log(cat1.name); // 大毛
console.log(cat1.color); // 黄色
这时cat1
和cat2
会自动含有一个constructor属性
,指向
它们的构造函数
。
console.log(cat1.constructor == Cat); //true
console.log(cat2.constructor == Cat); //true
console.log(cat1.constructor == Cat.prototype.constructor); //true
Javascript
还提供了一个instanceof
运算符,验证原型对象
与实例对象
之间的关系。
console.log(cat1 instanceof Cat); //true
console.log(cat2 instanceof Cat); //true
四、构造函数模式的问题
构造函数方法很好用,但是存在一个浪费内存
的问题。
请看,我们现在为Cat
对象添加一个不变的属性
type(种类),再添加一个方法eat(吃)。那么,原型对象Cat就变成了下面这样:
function Cat(name,color){this.name = name;this.color = color;this.type = "猫科动物";this.eat = function(){console.log("吃老鼠");};}
还是采用同样的方法,生成实例:
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");var cat2 = new Cat ("二毛","黑色");console.log(cat1.type); // 猫科动物cat1.eat(); // 吃老鼠
表面上好像没什么问题,但是实际上这样做,有一个很大的弊端
。
那就是对于每一个实例对象
,type属性
和eat()方法
都是一模一样的内容
,每一次生成一个实例,都必须为重复的内容
,多占用一些内存。这样既不环保,也缺乏效率。
console.log(cat1.eat == cat2.eat); //false
能不能让type属性
和eat()方法
在内存中只生成一次
,然后所有实例都指向那个内存地址呢?回答是可以的。
五、 Prototype模式
Javascript
规定,每一个构造函数都有一个prototype属性
,指向另一个对象。这个对象的所有属性和方法,都会被构造函数的实例继承
。
这意味着,我们可以把那些不变的属性和方法
,直接定义在prototype
对象上。
function Cat(name,color){this.name = name;this.color = color;}Cat.prototype.type = "猫科动物";Cat.prototype.eat = function(){console.log("吃老鼠")};
然后,生成实例。
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat("二毛","黑色");
console.log(cat1.type); // 猫科动物
cat1.eat(); // 吃老鼠
这时所有实例的type属性和eat()方法
,其实都是同一个内存地址
,指向prototype对象
,因此就提高了运行效率。
console.log(cat1.eat == cat2.eat); //true
六、 Prototype模式的验证方法
为了配合prototype
属性,Javascript
定义了一些辅助方法,帮助我们使用它。
6.1 isPrototypeOf()
这个方法用来判断,某个proptotype对象
和某个实例
之间的关系。
console.log(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true
console.log(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true
6.2 hasOwnProperty()
每个实例对象
都有一个hasOwnProperty()
方法,用来判断某一个属性到底是本地属性(返回true
),还是继承自prototype对象的属性(返回false
)。
console.log(cat1.hasOwnProperty("name")); // trueconsole.log(cat1.hasOwnProperty("type")); // false
6.3 in运算符
in运算符
可以用来判断,某个实例是否含有
某个属性,不管是不是本地属性。
console.log("name" in cat1); // true
console.log("type" in cat1); // true
in运算符
还可以用来遍历
某个对象的所有属性。
for(var prop in cat1) { console.log("cat1["+prop+"]=" + cat1[prop]);
}
// 遍历浏览器Dom对象属性方法
var div = document.createElement("div")
var str = ''
var i =0
for (var key in div) {i++;str += `${i}: ${key}`
}
Javascript面向对象编程(二):构造函数的继承
上面的(一)主要介绍了如何"封装"数据和方法,以及如何从原型对象生成实例。
今天要介绍的是,对象之间的"继承"的五种方法
。
比如,现在有一个"动物"对象的构造函数。
function Animal(){this.species = "动物";
}
还有一个"猫"对象的构造函数。
function Cat(name,color){this.name = name;this.color = color;}
怎样才能使"猫"继承"动物"呢?
一、 构造函数绑定
第一种方法也是最简单的方法,使用call
或apply
方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上
,即在子对象构造函数中加一行:
function Cat(name,color){Animal.apply(this, arguments);this.name = name;this.color = color;}var cat1 = new Cat("大毛","黄色");console.log(cat1.species); // 动物
二、 prototype模式
第二种方法更常见,使用prototype属性
。
如果"猫"的prototype对象
,指向一个Animal的实例
,那么所有"猫"的实例,就能继承Animal了。
Cat.prototype = new Animal();console.log(Cat.prototype.constructor === Animal) // trueconsole.log(Cat.prototype.constructor === Cat) // falseCat.prototype.constructor = Cat;console.log(Cat.prototype.constructor === Animal) // falseconsole.log(Cat.prototype.constructor === Cat) // truevar cat1 = new Cat("大毛","黄色");console.log(cat1.species); // 动物console.log(cat1.constructor === Cat.prototype.constructor) // true
代码的第一行,我们将Cat的prototype对象
指向一个Animal的实例
。
Cat.prototype = new Animal();
它相当于完全删除了prototype 对象原先的值,然后赋予一个新值
。
但是,第二行又是什么意思呢?
Cat.prototype.constructor = Cat;
原来,任何一个prototype对象
都有一个constructor属性
,指向它的构造函数
。
如果没有"Cat.prototype = new Animal()
;"这一行,Cat.prototype.constructor是
指向Cat
的;加了这一行后,Cat.prototype.constructor
指向Animal
。
console.log(Cat.prototype.constructor == Animal); //true
更重要的是,每一个实例也有一个constructor属性
,默认调用构造函数的prototype属性的constructor属性
。
console.log(cat1.constructor == Cat.prototype.constructor); // true
因此,在运行"Cat.prototype = new Animal()
;"这一行之后,cat1.constructor也指向Animal
!
console.log(cat1.constructor == Animal); // trueconsole.log(cat1.constructor == Animal.prototype.constructor); // true
这显然会导致继承链的紊乱(cat1明明是用构造函数Cat生成的)
,因此我们必须手动纠正
,将Cat.prototype对象的constructor值改为Cat
。这就是第二行的意思。
这是很重要的一点,编程时务必要遵守。
下文都遵循这一点,即如果替换了prototype对象,那么,下一步必然
是为新的prototype对象加上constructor属性,并将这个属性指回原来的构造函数
。
o.prototype = {};o.prototype.constructor = O
三、 直接继承prototype
第三种方法是对第二种方法的改进
。由于Animal对象中,不变的属性
都可以直接写入Animal.prototype
。
所以,我们也可以让Cat()跳过 Animal(),直接继承Animal.prototype
。
现在,我们先将Animal对象改写:
function Animal(){ }Animal.prototype.species = "动物";
Cat对象不变
function Cat(name,color){this.name = name;this.color = color;}
然后,将Cat的prototype对象
,指向Animal的prototype对象
,这样就完成了继承。
Cat.prototype = Animal.prototype;Cat.prototype.constructor = Cat;console.log(Animal.prototype.constructor) // Catvar cat1 = new Cat("大毛","黄色");console.log(cat1.species); // 动物
与前一种方法相比,这样做的优点
是效率比较高
(不用执行和建立Animal的实例了),比较省内存
。
缺点
是 Cat.prototype和Animal.prototype现在指向了同一个对象
,那么任何对Cat.prototype的修改,都会反映到Animal.prototype
。
所以,上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行
Cat.prototype.constructor = Cat;
这一句实际上把Animal.prototype对象的constructor属性也改掉了!
console.log(Animal.prototype.constructor); // Cat
四、 利用空对象作为中介
由于"直接继承prototype
"存在上述的缺点,所以就有第四种方法,利用一个空对象作为中介
。下面空对象就是F函数。
Animal对象
function Animal(){ }Animal.prototype.species = "动物";
Cat对象
function Cat(name,color){this.name = name;this.color = color;}
var F = function(){};F.prototype = Animal.prototype;Cat.prototype = new F();Cat.prototype.constructor = Cat;console.log(Animal.prototype.constructor); // Animal
F是空对象,所以几乎不占内存
。这时,修改Cat的prototype对象,就不会影响到Animal的prototype对象。
console.log(Animal.prototype.constructor); // Animal
我们将上面的方法,封装成一个函数,便于使用。
function extend(Child, Parent) {var F = function(){};F.prototype = Parent.prototype;Child.prototype = new F();Child.prototype.constructor = Child;Child.uber = Parent.prototype;}
使用的时候,方法如下
extend(Cat,Animal);var cat1 = new Cat("大毛","黄色");console.log(cat1.species); // 动物console.log(Cat.prototype.constructor === Cat) // trueconsole.log(Animal.prototype.constructor === Animal) // true
这个extend函数
,就是YUI库
如何实现继承
的方法。
另外,说明一点,函数体最后一行
Child.uber = Parent.prototype;
意思是为子对象设一个uber属性,这个属性直接指向父对象的prototype属性。(uber是一个德语词,意思是"向上"、“上一层”。)
这等于在子对象上打开一条通道,可以直接调用父对象的方法
。这一行放在这里,只是为了实现继承的完备性,纯属备用性质
。
五、 拷贝继承
上面是采用prototype对象
,实现继承。我们也可以换一种思路,纯粹采用"拷贝"方法实现继承
。
简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象,不也能够实现继承吗?这样我们就有了第五种方法。
首先,还是把Animal的所有不变属性,都放到它的prototype对象上。
// Animal 对象function Animal(){}Animal.prototype.species = "动物";// Cat对象function Cat(name,color){ this.name = name;this.color = color;}
然后,再写一个函数,实现属性拷贝的目的。
function extend2(Child, Parent) {var p = Parent.prototype;var c = Child.prototype;for (var i in p) {c[i] = p[i];}c.uber = p;}
这个函数的作用,就是将父对象的prototype对象中的属性,一一拷贝给Child对象的prototype对象。
使用的时候,这样写:
extend2(Cat, Animal);var cat1 = new Cat("大毛","黄色");console.log(cat1.species); // 动物
Javascript面向对象编程(三):非构造函数的继承
这个系列的(一)介绍了"封装",
(二)介绍了使用构造函数实现"继承"。
今天是最后一个部分,介绍不使用构造函数实现"继承"。
一、什么是"非构造函数"的继承?
比如,现在有一个对象,叫做"中国人"。
var Chinese = {nation:'中国'};
还有一个对象,叫做"医生"。
var Doctor ={career:'医生'}
请问怎样才能让"医生"去继承"中国人",也就是说,我怎样才能生成一个"中国医生"的对象?
这里要注意,这两个对象都是普通对象,不是构造函数,无法使用构造函数方法实现"继承"。
二、object()方法
json格式的发明人Douglas Crockford,提出了一个object()函数
,可以做到这一点。
function object(o) {function F() {}F.prototype = o;return new F();}
这个object()函数,其实只做一件事,就是把子对象的prototype属性,指向父对象,从而使得子对象与父对象连在一起。
使用的时候,第一步先在父对象的基础上,生成子对象:
var Doctor = object(Chinese);
然后,再加上子对象本身的属性:
Doctor.career = '医生';
这时,子对象已经继承了父对象的属性了。
console.log(Doctor.nation); //中国
三、浅拷贝
除了使用"prototype链"以外,还有另一种思路:把父对象的属性,全部拷贝给子对象,也能实现继承。
下面这个函数,就是在做拷贝:
function extendCopy(p) {var c = {};for (var i in p) {c[i] = p[i]}c.uber = p;return c;
}
使用的时候,这样写:
var Doctor = extendCopy(Chinese);Doctor.career = '医生';console.log(Doctor.nation); // 中国
但是,这样的浅拷贝
有一个问题。
那就是,如果父对象的属性等于数组或另一个对象
,那么实际上,子对象获得的只是一个内存地址
,而不是真正拷贝,因此存在父对象被篡改的可能。
请看,现在给Chinese添加一个"出生地"属性,它的值是一个数组
。
Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];
通过extendCopy()函数,Doctor继承了Chinese。
var Doctor = extendCopy(Chinese);
然后,我们为Doctor的"出生地"添加一个城市:
Doctor.birthPlaces.push('厦门');
发生了什么事?Chinese的"出生地"也被改掉了!
console.log(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门console.log(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门
所以,extendCopy()只是拷贝基本类型的数据
,我们把这种拷贝叫做"浅拷贝
"。
这是早期jQuery实现继承的方式。
四、深拷贝
所谓"深拷贝",就是能够实现真正意义上的数组和对象的拷贝。它的实现并不难,只要递归调用"浅拷贝"
就行了。
function deepCopy(p, c) {var c = c || {};for (var i in p) {if (typeof p[i] === 'object') {c[i] = (p[i].constructor === Array) ? [] : {};deepCopy(p[i], c[i]);} else {c[i] = p[i];}}return c;}
使用的时候这样写:
var Doctor = deepCopy(Chinese);
var Chinese = {nation:'中国'};var Doctor ={career:'医生'}Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];function deepCopy(p, c) {var c = c || {};for (var i in p) {if (typeof p[i] === 'object') {c[i] = (p[i].constructor === Array) ? [] : {};deepCopy(p[i], c[i]);} else {c[i] = p[i];}}return c;}Doctor = deepCopy(Chinese);Doctor.career = '医生'Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];// 现在,给父对象加一个属性,值为数组。然后,在子对象上修改这个属性:Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];Doctor.birthPlaces.push('厦门');// 这时,父对象就不会受到影响了。console.log(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门console.log(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港
目前,jQuery库
使用的就是这种继承方法。
谢谢你阅读到了最后~
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让我们一起 变得更强
转载于
Javascript 面向对象编程(一):封装 — 阮一峰老师发布于2010-05-17
Javascript面向对象编程(二):构造函数的继承
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