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JavaScript学习笔记(五)

JavaScript学习笔记(五)

作者: ynchai | 来源:发表于2018-08-02 17:33 被阅读0次

    主要源于廖雪峰老师的JavaScript教程

    面向对象编程

    1. 简介

    JavaScript的面向对象编程和大多数其他语言的面向对象编程都不太一样。其他语言的面向对象的两个基本概念类和实例

    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xiaoming、xiaohong、xiaojun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。

    但是在JavaScript中,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...
    

    xiaoming有自己的name属性,但并没有定义run()方法。不过,由于小明是从Student继承而来,只要Studentrun()方法,xiaoming也可以调用:

    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(),他已经变成一只鸟:
    xiaoming.fly();  //小明 is flying...
    

    在JavaScript运行时期,你可以把xiaomingStudeng变成Bird,或者任何对象。

    请注意,上述代码仅用于演示目的。在编写JavaScript代码时,不要直接用obj.__proto__去改变一个对象的原型,并且,低版本的IE也无法使用__proto__Object.create()方法可以传入一个原型对象,并创建一个基于该原型的新对象,但是新对象什么属性都没有,因此,我们可以编写一个函数来创建xiaoming

    // 原型对象:
    var Student = {
        name: 'Robot',
        height: 1.2,
        run: function () {
            console.log(this.name + ' is running...');
        }
    };
    
    function createStudent(name) {
        // 基于Student原型创建一个新对象:
        var s = Object.create(Student);
        // 初始化新对象:
        s.name = name;
        return s;
    }
    
    var xiaoming = createStudeng('小明');
    xiaoming.run();
    xiaoming.__proto__ === Studeng;  //true
    

    2. 创建对象

    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,JavaScript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

    #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,因此可以在所有的Array对象上直接调用这些方法。
    #创建一个函数
    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,所有的函数都可以调用apply()方法。
    
    • 构造函数
      除了直接用{...}创建一个对象外,还可以用一种构造函数的方法来创建对象。先定义一个构造函数:
    function Student(name) {
        this.name = name;
        this.hello = function () {
            alert('Hello, ' + this.name + '!');
        }
    }
    #这是一个普通函数,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,就是一个普通的函数,返回undefined。但是写了new,就变成一个构造函数,绑定this指向新创建的对象,并默认返回this,不需要在最后写return this;.
    xiaoming ------> Studeng.prototype ------> Object.prototype -----> null
    new Studeng()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;  //true
    Student.prototype.constructor == Student;  //true
    Object.getPrototypeOf(xiaoming) == Student.prototype;//true
    xiaoming instanceof Student;  //true
    

    红色箭头是原型链。注意:Student.prototype指向的对象就是xiaomingxiaohong的原型对象,这个原型对象自己还有个属性constructor,指向Student函数本身。
    另外,函数Student恰好有个属性prototype指向xiaomingxiaohong的原型对象,但是xiaomingxiaohong这些对象可没有prototype这个属性,不过可以用__proto__这个非标准用法来查看。
    #不过还有一个问题,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;  //false
    

    xiaomingxiaohong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些相同的!
    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,根据对象属性查找原则,我们只要把hello函数移动到xiaomingxiaohong这些对象共同的原型上就可以了,也就是Student.prototype:

    function Student(name) {
        this.name = name;
    }
    Student.prototype.hello = function() {
        alert('Hello, ' + this.name + '!');
    };
    
    • 忘记写new怎么办
      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。
      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如下:
    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
    

    3. 原型继承

    在传统的基于Class的语言如Java、C++中,继承的本质是扩展一个已有的Class,并生成新的Subclass。
    由于这类语言严格区分类和实例,继承实际上是类型的扩展。但是,JavaScript由于采用原型继承,我们无法直接扩展一个Class,因为根本不存在Class这种类型。
    先回顾Student构造函数:

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

    现在,我们要基于Student扩展出PrimaryStudent,可以先定义出PrimaryStudent:

    function PrimaryStuent(props) {
        //调用Student构造函数,绑定this变量:
        Student.call(this, props);
        this.grade = props.grade || 1;
    }
    

    但是调用了Student构造函数不等于继承了StudentPrimaryStudent创建的对象的原型是:
    new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Object.prototype ---> null
    必须想办法把原型链修改为:
    new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null
    新的基于PromaryStudent创建的对象不但能调用PrimaryStudent.prototype定义的方法,也可以调用Student.prototype定义的方法。

    如果你想用最简单粗暴的方法这么干:
    PrimaryStudent.prototype = Student.prototype;
    是不行的!如果这样的话,PrimaryStudentStudent共享一个原型对象,那还要定义PrimaryStudent干啥?

    我们必须借助一个中间对象来实现正确的原型链,这个中间对象的原型要指向Student.prototype。为了实现这一点,参考道爷(就是发明JSON的那个道格拉斯)的代码,中间对象可以用一个空函数F来实现:

    function PrimaryStudent(props) {
        Student.call(this, props);
        this.grade = props.grade || 1;
    }
    //空函数F:
    function F () {
    }
    
    //把F的原型指向Student.prototype:
    F.prototype = Student.prototype;
    
    //把PrimaryStudent的原型指向一个新的F对象,F对象的原型正好指向Student.prototype:
    PrimaryStudent.prototype = new F();
    
    //把PrimaryStudent原型的构造函数修复为PrimaryStudent:
    PrimaryStudent.prototype.constructor = PrimaryStudent;
    
    //继续在PrimaryStudent原型(也就是new F() 对象)上定义方法:
    PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
        return this.grade;
    };
    
    //创建小明
    var xiaoming = new PrimaryStudent ({
        name: '小明',
        grade: 2
    });
    
    xiaoming.name;    //‘小明’
    xiaoming.grade;    // 2
    
    //验证原型
    xiaoming.__proto__ === PrimaryStudent.prototype;  //true
    xiaoming.__proto__.__proto__ === Student.prototype;  //true
    
    //验证继承关系:
    xiaoming instanceof PrimaryStudent;  //true
    xiaoming instanceof Student;  //true
    

    用一张图来表示新的原型链:


    注意:函数F仅用于桥接,我们仅创建了一个new F()实例,而且,没有改变原有的Student定义的原型链。
    如果把这个动作用一个inherits()函数封装起来,还可以隐藏F的定义,并简化代码:
    function inherits(Child, Parent) {
        var F = function () {};
        F.prototype = Parent.prototype;
        Child.prototype = new F();
        Child.prototype.constructor = Child; 
    }
    

    这个inherits()函数可以复用:

    function Student(props) {
        this.name = props.name || 'Unnamed';
    }
    
    Student.prototype.hello = function () {
        alert('Hello, ' + this.name + '!');
    }
    
    function PrimaryStudent(props) {
        Student.call(this, props);
        this.grade = props.grade || 1;
    }
    
    //实现原型继承链
    inherits(PrimaryStudent, Student);
    
    //绑定其他方法到PrimaryStudent原型:
    PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
        return this.grade;
    };
    

    JavaScript的原型继承实现方式就是:

    1. 定义新的构造函数,并在内部用call()调用希望“继承”的构造函数,并绑定this
    1. 借助中间函数F实现原型链继承,最好通过封装的inherits函数完成;
    1. 继续在新的构造函数的原型上定义新方法。

    4. 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。

    • class简介
      ES6开始,新的关键字class正式被引入到JavaScript中。class的目的就是让定义类更简单。
    class Student {
        constructor(name) {
            this.name = name;
        }
        hello() {
            alert('Hello, ' + this.name + '!');
        }
    }
    

    class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 = funciton () {...}这样分散的代码。

    var xiaoming = new Student('小明');
    xiaoming.hello();
    
    • class继承
      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和父类不太相同,例如,PrimaryStudent需要namegrade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。

    ES6引入的class和原有的JavaScript原型继承有什么区别呢?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。

    你一定会问,class这么好用,能不能现在就用上?

    现在用还早了点,因为不是所有的主流浏览器都支持ES6的class。如果一定要现在就用上,就需要一个工具把class代码转换为传统的prototype代码,可以试试Babel这个工具。

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