Javascript语言的继承机制,它没有"子类"和"父类"的概念,也没有"类"(class)和"实例"(instance)的区分,全靠一种很奇特的"原型链"(prototype chain)模式,来实现继承。
这部分知识也是JavaScript里的核心重点之一,同时也是一个难点。我把学习笔记整理了一下,方便大家学习,同时自己也加深印象。这部分代码的细节很多,需要反复推敲。那我们就开始吧。
小试身手
原型链例子(要点写在注释里,可以把代码复制到浏览器里测试,下同)
function foo(){} //通过function foo(){}定义一个函数对象
foo.prototype.z = 3; //函数默认带个prototype对象属性 (typeof foo.prototype;//"object")
var obj =new foo(); //我们通过new foo()构造器的方式构造了一个新的对象
obj.y = 2; //通过赋值添加两个属性给obj
obj.x = 1; //通过这种方式构造对象,对象的原型会指向构造函数的prototype属性,也就是foo.prototype
obj.x; // 1 //当访问obj.x时,发现obj上有x属性,所以返回1
obj.y; // 2 //当访问obj.y时,发现obj上有y属性,所以返回2
obj.z; // 3 //当访问obj.z时,发现obj上没有z属性,那怎么办呢?它不会停止查找,它会查找它的原型,也就是foo.prototype,这时找到z了,所以返回3
//我们用字面量创建的对象或者函数的默认prototype对象,实际上它也是有原型的,它的原型指向Object.prototype,然后Object.prototype也是有原型的,它的原型指向null。
//那这里的Object.prototype有什么作用呢?
typeof obj.toString; // ‘function'
//我们发现typeof obj.toString是一个函数,但是不管在对象上还是对象的原型上都没有toString方法,因为在它原型链的末端null之前都有个Object.prototype方法,
//而toString正是Object.prototype上面的方法。这也解释了为什么JS基本上所有对象都有toString方法
'z' in obj; // true //obj.z是从foo.prototype继承而来的,所以'z' in obj返回了true
obj.hasOwnProperty('z'); // false //但是obj.hasOwnProperty('z')返回了false,表示z不是obj直接对象上的,而是对象的原型链上面的属性。(hsaOwnProperty也是Object.prototype上的方法)
刚才我们访问x
,y
和z
,分别通过原型链去查找,我们可以知道:当我们访问对象的某属性时,而该对象上没有相应属性时,那么它会通过原型链向上查找,一直找到null
还没有话,就会返回undefined
。
基于原型的继承
function Foo(){
this.y = 2;
}
Foo.prototype.x = 1;
var obj3 = new Foo(); //①当使用new去调用的时候,函数会作为构造器去调用②this会指向一个对象(这里是obj3),而这个对象的原型会指向构造器的prototype属性(这里是Foo.prototype)
obj3.y; //2
obj3.x; //1 //可以看到y是对象上的,x是原型链上的原型(也就是Foo.prototype上)
prototype属性与原型
我们再来看看Foo.prototype
是什么样的结构,当我们用函数声明去创建一个空函数的时候,那么这个函数就有个prototype
属性,并且它默认有两个属性:constructor
和__proto__
constructor
属性会指向它本身Foo
,__proto__
是在chrome中暴露的(不是一个标准属性,知道就行),那么Foo.prototype
的原型会指向Object.prototype
。因此Object.prototype
上的一些方法toString
,valueOf
才会被每个一般的对象所使用。
function Foo(){}
typeof Foo.prototype; // "object"
Foo.prototype.x = 1;
var obj3 = new Foo();
总结一下:我们这里有个Foo
函数,这个函数有个prototype
的对象属性,它的作用就是当使用new Foo()
去构造实例的时候,这个构造器的prototype
属性会用作new
出来的这些对象的原型。
所以我们要搞清楚,prototype
和原型是两回事,prototype
是函数对象上的预设属性,原型通常是构造器上的prototype
属性。
实现一个class继承另外一个class
function Person(name, age) {
this.name = name; //直接调用的话,this指向全局对象(this知识点整理)
this.age = age; //使用new调用Peoson的话,this会指向原型为Person.prototype的空对象,通过this.name给空对象赋值,最后this作为return值
}
Person.prototype.hi = function() { //通过Person.prototype.hi创建所有Person实例共享的方法,(可以参考上节的左图:对象的原型会指向构造器的prototype属性,所以想让obj1,obj2,obj3共享一些方法的话,只需在原型对象上一次性地添加属性和方法就可以了);
console.log('Hi, my name is ' + this.name + ',I am ' + this.age + ' years old now.')//这里的this是全局对象
};
Person.prototype.LEGS_NUM = 2; //再设置一些对Person类的所有实例共享的数据
Person.prototype.ARMS_NUM = 2;
Person.prototype.walk = function() {
console.log(this.name + ' is walking...');
};
function Student(name, age, className) { //每个学生都属于人
Person.call(this, name, age); //在Student这个子类里面先调用一下父类
this.className = className;
}
//下一步就是我们怎么去把Student的实例继承Person.prototype的一些方法
Student.prototype = Object.create(Person.prototype); //Object.create():创建一个空对象,并且这个对象的原型指向它的参数 //这样子我们可以在访问Student.prototype的时候可以向上查找到Person.prototype,又可以在不影响Person的情况下,创建自己的方法
Student.prototype.constructor = Student; //保持一致性,不设置的话constructor会指向Person
Student.prototype.hi = function() { //通过Student.prototype.hi这样子的赋值可以覆盖我们基类Person.prototype.hi
console.log('Hi, my name is ' + this.name + ',I am ' + this.age + ' years old now, and from ' + this.className + '.');
}
Student.prototype.learn = function(subject) { //同时,我们又有自己的learn方法
console.log(this.name + 'is learning ' + subject + ' at' + this.className + '.');
};
//test
var yun = new Student('Yunyun', 22, 'Class 3,Grade 2');
yun.hi(); //Hi,my name is Yunyun,I'm 22 years old now,and from Class 3, Grade 2.
console.log(yun.ARMS_NUM); // 2 //我们本身对象是没有的,对象的原型也就是Student.prototype也没有,但是我们用了继承,继续向上查找,找到了Person.prototype.ARMS_NUM,所以返回2
yun.walk(); //Yunyun is walking...
yun.learn('math'); //Yunyun is learning math at Class 3,Grade 2.
结合图我们来倒过来分析一下上面代码:我们先通过new Student
创建了一个Student
的实例yun
,yun
的原型指向构造器的prototype
属性(这里就是Student.prototype
),Student.prototype
上有hi
方法和learn
方法,Student.prototype
是通过Object.create(Person.prototype)
构造的,所以这里的Student.prototype
是空对象,并且这个对象的原型指向Person.prototype
,接着我们在Person.prototype
上也设置了LEGS_NUM,ARMS_NUM
属性以及hi
,walk
方法。然后我们直接定义了一个Person
函数,Person.prototype
就是一个预置的对象,它本身也会有它的原型,它的原型就是Object.prototype
,也正是因为这样,我们随便一个对象才会有hasOwnProperty
,valueOf,toString
这样些公共的函数,这些函数都是从Object.prototype
上来的。这样子就实现了基于原型链的继承。
那我们调用hi
,walk
,learn
方法的时候发生了什么呢?比如我们调用hi方法的时候,我们首先看这个对象yun
上有没有hi
方法,但是在这个实例中没有所以会向上查找,查找到yun
的原型也就是Student.protoype
上有这hi
方法,所以最终调用的是Student.prototype.hi
,调用其他方法也是类似的。
改变prototype
我们知道JavaScript中的prototype原型不像Java中的class,Java中的class一旦写好就很难动态的去改变了,但是JavaScript中的原型实际上也是普通的对象,那就意味着在程序运行的阶段,我们也可以动态的给prototype添加或删除些属性。
在上述代码的基础上,我们已经有yun
这个实例了,我们接着来进行实验:
Student.prototype.x = 101; //通过Student.prototype.x把yun的原型动态地添加一个属性x
yun.x; //101 //那我们发现所有的实例都会受到影响
//接着我们做个有趣的实验
Student.prototype = {y:2}; //我们直接修改构造器的prototype属性,把它赋值为一个新的对象
yun.y; //undefined
yun.x; //101 //所以我们得出:当我们修改Student.prototype值的时候,并不能修改已经实例化的对象
var Tom = new Student('Tom',3,'Class LOL KengB');
Tom.x; //undefined //但当我们创建一个新的实例时,这一次x就不见了,
Tom.y; //2 //并且y是新的值
所以说当动态修改prototype的时候,是会影响所有已创建或新创建的实例的,但是修改整个prototype赋值为新的对象的话,对已创建的实例是不会影响的,但是会影响后续的实例。
实现继承的方式
实现继承有多种方式,下面我们还是以Person
和Student
来分析:
function Person() {
}
function Student() {
}
Student.prototype = Person.prototype; // 我们可不可用这种方式呢?这种方法是错误的:因为子类Student有自己的一些方法
//,如果通过这样子赋值,改变Student的同时也改变了Person。
Student.prototype = new Person(); //这种方式是可以实现的,但是调用构造函数有时候也是有问题的,比如要传进Person一个name和age
//,这里的Student是个类,还没实例化,这时候有些奇怪了,传什么都不是。
Student.prototype = Object.create(Person.prototype); //相对来说这中方式是比较理想的,这里我们创建了一个空的对象
//,并且对象的原型指向Person.prototype,这样我们既保证了继承了Person.prototype上的方法,并且Student.prototype又有自己空的对象。
//但是Object.create是ES5以后才有的
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