# 奇怪的面向对象

# 介绍

JavaScript的所有数据都可以看成对象。她的面向对象编程和大多数其他语言如Java、C#的面向对象编程都不太一样。如果你熟悉Java或C#,很好,你一定明白面向对象的两个基本概念:

  1. 类:类是对象的类型模板,例如,定义Student类来表示学生,类本身是一种类型,Student表示学生类型,但不表示任何具体的某个学生
  2. 实例:实例是根据类创建的对象,例如,根据Student类可以创建出xiaomingxiaohongxiaojun等多个实例,每个实例表示一个具体的学生,他们全都属于Student类型。

不过,在JavaScript中,这个概念需要改一改。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。

# 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,然后用关键字new来调用这个函数,并返回一个对象

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

var xiaoming = new Student('小明');
xiaoming.name; // '小明'
xiaoming.hello(); // Hello, 小明!
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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
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# 冷静

好了,你现在可能接触了一大段不清楚的名词,解释一下。

  • 实例

和普通的面向对象概念并无差异,上述例子中,xiaoming是一个实例。

  • 原型对象

每个实例化的对象都有一个参数__proto__,指向其原型对象原型对象下面所有的方法或变量,都能被所有用对应构造方法实例化出来的实例调用。用人话说,xiaomingxiaohongxiaojun使用构造方法Student()都可以通过__proto__找到他们共同指向的那个原型对象。

  • 构造方法

创建一个对象时候需要使用的方法,一般配合关键字new使用。

它们之间的联系

现在开始有点绕了!

  1. 构造方法Student都有一个prototype(原型)对象。
  2. 构造方法创建的实例们xiaomingxiaohongxiaojun可以使用__proto__找到它们共同指向的那个原型对象。
  3. 构造方法的prototype与实例的__proto__指向的是同一个东西
  4. 原型对象的constructor指向构造方法Student
  5. prototype对象相当于特定类型所有实例对象都可以访问的公共容器

来张图环节一下压力吧,务必梳理清楚他们之间的关系。初学者对于这些概念可以用C语言指针的思想去理解理解。

看一下代码就清楚了

function Person(nick, age){
    this.nick = nick;
    this.age = age;
}
Person.prototype.sayName = function(){
    console.log(this.nick);
}

var p1 = new Person('Byron', 20);

var p2 = new Person('Casper', 25);

p1.sayName()  // Byron

p2.sayName()  // Casper

p1.__proto__ === Person.prototype       //true

p2.__proto__ === Person.prototype   //true

p1.__proto__ === p2.__proto__           //true

Person.prototype.constructor === Person  //true
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注意!

Object.prototype.__proto__ 已被大多数浏览器厂商所支持的今天,其存在和确切行为仅在ECMAScript 2015规范中被标准化为传统功能,以确保Web浏览器的兼容性。为了更好的支持,建议只使用 Object.getPrototypeOf()

Object.create(null) 新建的对象是没有__proto__属性的。

# 原型链

当试图访问一个对象的属性时,它不仅仅在该对象上搜寻,还会搜寻该对象的原型,以及该对象的原型的原型,依次层层向上搜索,直到找到一个名字匹配的属性或到达原型链的末尾。

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

例如一个Array对象的原型链是:

var arr = [1, 2, 3];
arr ----> Array.prototype ----> Object.prototype ----> null
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所有对象(实例)可以访问共同的原型方法。由于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。

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。

# 继承

继承是指一个对象直接使用另外一个对象的属性和方法,由此可见只要实现属性和方法的继承,就达到继承的效果。

  • 得到一个对象的属性
  • 得到一个对象的方法

# 继承属性

我们先创建一个Person

function Person (name, age) {
    this.name = name
    this.age = age
}

// 方法定义在构造函数的原型上
Person.prototype.getName = function () { console.log(this.name)}
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此时我想创建一个Teacher类,我希望它可以继承Person所有的属性,并且额外添加属于自己特定的属性;

一个新的属性,subject——这个属性包含了教师教授的学科。

定义Teacher的构造函数

function Teacher (name, age, subject) {
    Person.call(this, name, age)
    this.subject = subject
}
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属性的继承是通过在一个类内执行另外一个类的构造函数,通过call指定this为当前执行环境,这样就可以得到另外一个类的所有属性。

Person.call(this, name, age)
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我们实例化一下看看

var teacher = new Teacher('jack', 25, Math)

teacher.age // 25
teacher.name // "jack"
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很明显Teacher成功继承了Person的属性

# 继承方法

我们需要让TeacherPerson的原型对象里继承方法,要怎么做呢?

我们都知道类的方法都定义在prototype里,那其实只需要把Person.prototype的备份赋值给Teacher.prototype即可

Teacher.prototype = Object.create(Person.prototype)
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Object.create简单说就是新建一个对象,使用现有的对象赋值给新建对象的__proto__

可能有人会问为什么是备份呢?

因为如果直接赋值,那会是引用关系,意味着修改Teacher.prototype,也会同时修改Person.prototype,这是不合理的。

另外注意一点就是,在给Teacher类添加方法时,应该在修改prototype以后,否则会被覆盖掉,原因是赋值前后的属性值是不同的对象。

最后还有一个问题,我们都知道prototype里有个属性constructor指向构造函数本身,但是因为我们是复制其他类的prototype,所以这个指向是不对的,需要更正一下。 如果不修改,会导致我们类型判断出错

Teacher.prototype.constructor = Teacher
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所以实现继承方法的最终方案是!

Teacher.prototype = Object.create(Person.prototype)
Teacher.prototype.constructor = Teacher
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# ES6中的语法糖

可以使用classextends关键字,然后就和普通的面向对象语言一样了!

ES6引入的class和原有的JavaScript原型继承,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。

class Teacher extends Person {
    constructor (name, age, subject) {
        super(name, age); // 调用父类构造方法
        this.subject = subject;
    }

    getName () {
        return this.name;
    }
}
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# hasOwnProperty

在原型链上查询属性比较耗时,对性能有影响,试图访问不存在的属性时会遍历整个原型链。

遍历对象属性时,每个可枚举的属性都会被枚举出来。 要检查是否具有自己定义的属性,而不是原型链上的属性,必须使用hasOwnProperty方法。

hasOwnProperty是JavaScript中唯一处理属性并且不会遍历原型链的方法。

# 总结

prototype__proto__

每个对象都有一个__proto__属性,并且指向它的prototype原型对象 每个构造函数都有一个prototype原型对象 prototype原型对象里的constructor指向构造函数本身

原型链 每个对象都有一个__proto__,它指向它的prototype原型对象,而prototype原型对象又具有一个自己的prototype原型对象,就这样层层往上直到一个对象的原型prototypenull

这个查询的路径就是原型链

JavaScript 中的继承

  • 属性继承
function Person (name, age) {
    this.name = name
    this.age = age
}

// 方法定义在构造函数的原型上
Person.prototype.getName = function () { console.log(this.name)}

function Teacher (name, age, subject) {
    Person.call(this, name, age)
    this.subject = subject
}
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  • 方法继承
Teacher.prototype = Object.create(Person.prototype)
Teacher.prototype.constructor = Teacher
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# 复述指引

  • 原型、原型对象、构造函数它们之间的关系
  • 如何不用ES6中的ClassExtends关键字实现基础