I liked this: javascript继承的写法

14 7月

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严格来说javascript是基于对象而不是面向对象的语言,因为javascript没有像java语言那么丰富的类、继承、封装,但是javascript是基于原型(prototype)的面向对象开发,是一种动态、弱类型、基于原型的语言。前几天看了阿里UED的《重温javascript继承机制》,今天重新看了,很有感触,特地转载了重要的部分,记录一下,下次有需要的时候还要重新看一下!的确是不错的一篇文章。

继承的演变

1、采用new关键字生成实例

处理表单验证这样简单功能脚本语言显然是不需要”继承”机制的,然而如果Javascript里面都是对象,就需要有一种办法来把所有对象联系起来。最后,Brendan Eich还是设计了”继承”。只是,他并没有引入”类”(class)的概念,因为一旦有了”类”,Javascript就是一种完整的面向对象编程语言了,
这好像有点太正式了,与设计初衷也远了,同时增加了初学者的入门难度。
参照到C++和Java语言都使用new命令来生成实例:

C++这样写:

ClassName *object = new ClassName(param);

Java这样写:

Foo foo = new Foo();

那么,也可以把new命令引入了Javascript,用来从原型对象生成一个实例对象。但是,Javascript中没有”类”的话,怎样表示原型对象呢?
依然是参照C++和Java使用new命令时,都会调用”类”的构造函数(constructor)。Brendan Eich简化了设计,在Javascript语言中,new命令后面跟的是构造函数,不再是类。
我们举个例子来说,现在有一个叫做WD构造函数,表示前端开发(web-developper)对象的原型。

function WD(skill){
	this.skill = skill;
}

对这个构造函数使用new关键字,就会生成一个前端开发对象的实例。

var WD1 = new WD('html');
console.log(WD1.skill); // html

在构造函数中的this关键字,它其实代表的是新创建的实例对象。

2、new 出来对象的缺陷

采用new关键字,用构造函数生成实例对象无法共享属性和方法。
比如,在WD对象的构造函数中,设置一个实例对象的共有属性skill。

function WD(skill){
	this.skill = skill;
	this.sex = '男';
}

然后,生成两个实例对象:

var WD1 = new WD('html');
var WD2 = new WD('css');

这两个对象的skill属性是独立的,修改其中一个,不会影响到另一个。

WD1.skill= 'Javascript';
console.log(WD2.skill);//“css”,不受WD1的影响

每一个实例对象,都有自己的属性和方法的副本。这不仅无法做到数据共享,也是极大的资源浪费。

3、引入prototype属性

为了实现属性和方法的共享,Brendan Eich决定为构造函数设置一个prototype属性。
这个属性包含一个对象(以下简称”prototype对象”),所有实例对象需要共享的属性和方法,都放在这个对象里面;那些不需要共享的属性和方法,就放在构造函数里面。
实例对象一旦创建,将自动引用prototype对象的属性和方法。也就是说,实例对象的属性和方法,分成两种,一种是本地的,另一种是引用的。
还是以WD构造函数为例,现在用prototype属性进行改写:

function WD(skill){
	this.skill = skill;
}
 
WD.prototype = { sex : '男' };
 
var WD1 = new WD('html');
var WD2 = new WD('css');
 
console.log(WD1.sex); // 男
console.log(WD2.sex); // 男

现在,sex属性放在prototype对象里,是两个实例对象共享的。只要修改了prototype对象,就会同时影响到两个实例对象。

WD.prototype.sex = '女';
console.log(WD1.sex); //女
console.log(WD2.sex); // 女

由于所有的实例对象共享同一个prototype对象,那么从外界看起来,prototype对象就好像是实例对象的原型,而实例对象则好像”继承”了prototype对象一样。这就是Javascript继承机制的设计思想。

三、构造函数如何实现继承

现在有一个”MED”对象的构造函数(MED:Marketing Experience Design,营销体验设计)

function MED(){
	this.aim = "营销体验设计";
}

依然是”WD”对象的构造函数,

function WD(skill,sex){
	this.skill = skill;
	this.sex = sex;
}

怎样才能使”WD”继承”MED”呢?

1. apply绑定构造函数实现

最简单的方法,大概就是使用call或apply方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上,也就是在子对象构造函数中加一行:

function WD(skill,sex){
 
	MED.apply(this, arguments);
 
	this.skill = skill;
	this.sex = sex;
}
 
var WD1 = new WD("Html","男");
console.log(WD1.aim); // "营销体验设计"

2. prototype模式实现

我们通常的做法是使用prototype属性。如果”WD”的prototype对象,指向一个MED的实例,那么所有”WD”的实例,就能继承MED了。

WD.prototype = new MED();//我们将WD的prototype对象指向一个MED的实例。
WD.prototype.constructor = WD;
var WD1 = new WD("Html","男");
console.log(WD1.aim); // 营销体验设计

这句

WD.prototype = new MED();

相当于完全删除了prototype 对象原先的值,然后赋予一个新值。那么第二行又是什么意思呢?

WD.prototype.constructor = WD;

原来,任何一个prototype对象都有一个constructor属性,指向它的构造函数。也就是说,WD.prototype 这个对象的constructor属性,是指向WD的。
我们在前一步已经删除了这个prototype对象原来的值,所以新的prototype对象没有constructor属性,需要我们手动加上去,否则后面的”继承链”会出问题。这就是第二行的意思。
注意,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,

o.prototype = {};

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.constructor = o;

3. 从prototype直接继承实现

由于MED对象中,不变的属性都可以直接写入MED.prototype。所以,我们也可以让WD()跳过 MED(),直接继承MED.prototype。
现在,我们先将MED对象改写:

function MED(){ }
 
MED.prototype.skill = "MED";

然后,将WD的prototype对象指向MED的prototype对象,这样就完成了继承。

WD.prototype = MED.prototype;
WD.prototype.constructor = WD;
 
var WD1 = new WD("Html","男");
 
console.log(WD1.skill); // MED

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MED的实例了),比较省内存。缺点是 WD.prototype和MED.prototype现在指向了同一个对象,那么任何对WD.prototype的修改,都会反映到MED.prototype。
所以,上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行

WD.prototype.constructor = WD;

这一句实际上把MED.prototype对象的constructor属性也改掉了!

console.log(MED.prototype.constructor); // WD

4. 利用一个空对象作为中介来实现

由于”直接继承prototype”存在上述的缺点,所以可以利用一个空对象作为中介。

var F = function(){};
F.prototype = MED.prototype;
 
WD.prototype = new F();
WD.prototype.constructor = WD;

F是空对象,所以几乎不占内存。这时,修改WD的prototype对象,就不会影响到MED的prototype对象。

console.log(MED.prototype.constructor); // MED

5.利用 prototype模式的封装函数

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;
}

使用的时候,方法如下

extend(WD,MED);
var WD1 = new WD("Html","男");
console.log(WD1.aim); // 营销体验设计

这个extend函数就是YUI库如何实现继承的方法。

6. 拷贝继承实现

上面是采用prototype方式来实现继承。其实既然子对象会拥有父对象的属性和方法,我们直接采用”拷贝”方法也可以达到效果。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?
首先,还是把MED的所有不变属性,都放到它的prototype对象上。

function MED(){}
 
MED.prototype.aim = "营销体验设计";

然后,再写一个函数,实现属性拷贝的目的。

function extendCopy(Child, Parent) {
	var p = Parent.prototype;
	var c = Child.prototype;
	for (var i in p) {
		c[i] = p[i];
	}
}

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:

extendCopy(WD, MED);
var WD1 = new WD("Html","男");
console.log(WD1.aim); // 营销体验设计

四、”非构造函数”的如何实现继承

比如,现在有一个对象,叫做”MED”–营销体验设计。

var MED = {
	aim:'营销体验设计'
}

还有一个对象,叫做”前端开发”。

var WD ={
	skill:'html'
}

请问怎样才能让”前端开发”去继承”营销体验设计”,就是说,我怎样才能生成一个”营销体验设计的前端开发”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”。

1、object()方法

Json格式的发明者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 WD = object(MED);

然后,再加上子对象本身的属性:

WD.skill = 'html';

这时,子对象已经继承了父对象的属性了。

console.log(WD.aim); //营销体验设计

2、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 LightCopy(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 WD = LightCopy(MED);
WD.aim = '前端开发';

但是,这样的拷贝有一个问题。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MED添加一个”技能”属性,它的值是一个数组。

MED.skills = ['‘html’','css','Javascript'];

通过LightCopy()函数,WD继承了MED。

var WD = LightCopy(MED);

然后,我们为WD的”技能”添加一个属性:

WD.skills.push('teamwork');

发生了什么事?MED的”技能”也被篡改了!

console.log(WD.skills); //‘html’,'Javascript','css','teamwork'
console.log(MED.skills); //‘html’,'Javascript','css','teamwork'

所以,LightCopy()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。

3、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 WD = deepCopy(MED);

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:

MED.skills = ['‘html’','css','Javascript'];
WD.skills.push('teamwork');

这时,父对象就不会受到影响了。

console.log(WD.skills); //‘html’,'css','Javascript','teamwork'
console.log(MED.skills); //‘html’,'css','Javascript'

目前,jQuery库使用的就是这种继承方法。
原文地址:http://ued.alimama.com/front-end/javascript-extend/

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