JavaScript是一門強行聲稱面向?qū)ο蟮恼Z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看一下JavaScript程序中實現(xiàn)繼承特性的方式總結(jié)
概述
JavaScript的所有對象,都有自己的繼承鏈。也就是說,每個對象都繼承另一個對象,該對象稱為“原型”(prototype)對象。只有null除外,它沒有自己的原型對象。
原型對象的重要性在于,如果A對象是B對象的原型,那么B對象可以拿到A對象的所有屬性和方法。Object.getPrototypof方法用于獲取當(dāng)前對象的原型對象。
var p = Object.getPrototypeOf(obj);
上面代碼中,對象p就是對象obj的原型對象。
Object.create方法用于生成一個新的對象,繼承指定對象。
var obj = Object.create(p);
上面代碼中,新生成的obj對象的原型就是對象p。
非標(biāo)準(zhǔn)的__proto__屬性(前后各兩個下劃線),可以改寫某個對象的原型對象。但是,應(yīng)該盡量少用這個屬性,而是用Object.getPrototypeof()和Object.setPrototypeOf(),進行原型對象的讀寫操作。
var obj = {};
var p = {};
obj.__proto__ = p;
Object.getPrototypeOf(obj) === p // true
上面代碼通過__proto__屬性,將p對象設(shè)為obj對象的原型。
下面是一個實際的例子。
var a = {x: 1};
var b = {__proto__: a};
b.x // 1
上面代碼中,b對象通過__proto__屬性,將自己的原型對象設(shè)為a對象,因此b對象可以拿到a對象的所有屬性和方法。b對象本身并沒有x屬性,但是JavaScript引擎通過__proto__屬性,找到它的原型對象a,然后讀取a的x屬性。
new命令通過構(gòu)造函數(shù)新建實例對象,實質(zhì)就是將實例對象的原型綁定構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性,然后在實例對象上執(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);
原型對象自己的__proto__屬性,也可以指向其他對象,從而一級一級地形成“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,一級級向上,在原型鏈尋找某個屬性,對性能是有影響的。所尋找的屬性在越上層的原型對象,對性能的影響越大。如果尋找某個不存在的屬性,將會遍歷整個原型鏈。
this的動作指向
不管this在哪里定義,使用的時候,它總是指向當(dāng)前對象,而不是原型對象。
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對象的m方法來自它的原型對象o。這時,m方法內(nèi)部的this對象,不指向o,而是指向p。
構(gòu)造函數(shù)的繼承
這個小節(jié)介紹,如何讓一個構(gòu)造函數(shù),繼承另一個構(gòu)造函數(shù)。
假定有一個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,只需要單個方法的繼承,這時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)前對象的原型對象,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對象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,獲取實例對象obj的原型對象,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在手動改變原型對象時,可能會失效。
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)的原型對象被改成了p,結(jié)果c.constructor.prototype就失真了。所以,在改變原型對象時,一般要同時設(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屬性。
Object.getPrototypeOf({ __proto__: null }) === null
上面代碼將一個對象的__proto__屬性設(shè)為null,然后使用Object.getPrototypeOf方法獲取這個對象的原型,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)置實例對象的原型了。假定有三個對象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;
下面是一個實例,通過__proto__屬性與constructor.prototype屬性兩種方法,分別讀取定義在原型對象上的屬性。
Array.prototype.p = 'abc';
var a = new Array();
a.__proto__.p // abc
a.constructor.prototype.p // abc
顯然,__proto__看上去更簡潔一些。
通過構(gòu)造函數(shù)生成實例對象時,實例對象的__proto__屬性自動指向構(gòu)造函數(shù)的prototype對象。
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。一種是對象自身的原生屬性,另一種是繼承自原型的繼承屬性。
對象的原生屬性
對象本身的所有屬性,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方法返回一個布爾值,用于判斷某個屬性定義在對象自身,還是定義在原型鏈上。
Date.hasOwnProperty('length')
// true
Date.hasOwnProperty('toString')
// false
hasOwnProperty方法是JavaScript之中唯一一個處理對象屬性時,不會遍歷原型鏈的方法。
對象的繼承屬性
用Object.create方法創(chuàng)造的對象,會繼承所有原型對象的屬性。
var proto = { p1: 123 };
var o = Object.create(proto);
o.p1 // 123
o.hasOwnProperty("p1") // false
獲取所有屬性
判斷一個對象是否具有某個屬性(不管是自身的還是繼承的),使用in運算符。
"length" in Date // true
"toString" in Date // true
獲得對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"]
對象的拷貝
如果要拷貝一個對象,需要做到下面兩件事情。
確保拷貝后的對象,與原對象具有同樣的prototype原型對象。
確??截惡蟮膶ο?,與原對象具有同樣的屬性。
下面就是根據(jù)上面兩點,編寫的對象拷貝的函數(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,即不允許一個對象同時繼承多個對象。但是,可以通過變通方法,實現(xiàn)這個功能。
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同時繼承了父類M1和M2。當(dāng)然,從繼承鏈來看,S只有一個父類M1,但是由于在S的實例上,同時執(zhí)行M1和M2的構(gòu)造函數(shù),所以它同時繼承了這兩個類的方法。