原型继承和Class继承
来源:互联网 发布:晨曦软件培训 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 19:17
面向对象编程
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。
原型是指当我们想要创建xiaoming这个具体的学生时,我们并没有一个Student类型可用。那怎么办?恰好有这么一个现成的对象:
var robot = { name: 'Robot', height: 1.6, run: function () { console.log(this.name + ' is running...'); }};
我们看这个robot对象有名字,有身高,还会跑,有点像小明,干脆就根据它来“创建”小明得了!
于是我们把它改名为Student,然后创建出xiaoming:
var Student = { name: 'Robot', height: 1.2, run: function () { console.log(this.name + ' is running...'); }};var xiaoming = { name: '小明'};xiaoming.__proto__ = Student;
注意最后一行代码把xiaoming的原型指向了对象Student,看上去xiaoming仿佛是从Student继承下来的:
xiaoming.name; // '小明'xiaoming.run(); // 小明 is running...
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。
如果你把xiaoming的原型指向其他对象:
var Bird = { fly: function () { console.log(this.name + ' is flying...'); }};xiaoming.__proto__ = Bird;
现在xiaoming已经无法run()了,他已经变成了一只鸟:
xiaoming.fly(); // 小明 is flying...
在JavaScrip代码运行时期,你可以把xiaoming从Student变成Bird,或者变成任何对象。
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。
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。
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 ----> nullxiaojun ↗
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; // trueStudent.prototype.constructor === Student; // trueObject.getPrototypeOf(xiaoming) === Student.prototype; // truexiaoming instanceof Student; // true
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; // falsexiaoming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。
练习
请利用构造函数定义Cat,并让所有的Cat对象有一个name属性,并共享一个方法say(),返回字符串’Hello, xxx!’:
'use strict';function Cat(name) { // this.name=name;};Cat.prototype.say=function(){ return 'Hello, '+this.name+'!';}// 测试:var kitty = new Cat('Kitty');var doraemon = new Cat('哆啦A梦');if (kitty && kitty.name === 'Kitty' && kitty.say && typeof kitty.say === 'function' && kitty.say() === 'Hello, Kitty!' && kitty.say === doraemon.say) { alert('测试通过!');} else { alert('测试失败!');}
class继承
在上面的章节中我们看到了JavaScript的对象模型是基于原型实现的,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。
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。
练习
请利用class重新定义Cat,并让它从已有的Animal继承,然后新增一个方法say(),返回字符串’Hello, xxx!’:
'use strict';class Animal { constructor(name) { this.name = name; }}class Cat extends Animal{ constructor(name){ super(name); } say(){ return 'Hello, '+this.name+'!'; }}// 测试:var kitty = new Cat('Kitty');var doraemon = new Cat('哆啦A梦');if ((new Cat('x') instanceof Animal) && kitty && kitty.name === 'Kitty' && kitty.say && typeof kitty.say === 'function' && kitty.say() === 'Hello, Kitty!' && kitty.say === doraemon.say) { alert('测试通过!');} else { alert('测试失败!');}
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