Javascript面向对象编程

封装

JavaScript是一种基于对象(object-based)的语言，但是不是一种真正的面向对象编程(OOP)语言，因为它的语法中没有class类。
那么，如果我们要把"属性"（property）和"方法"（method），封装成一个对象，甚至要从原型对象生成一个实例对象，我们应该怎么做呢？

－、生成实例对象的原始模式

假设我们把猫看成一个对象，它有名字和颜色两个属性。

var Cat={
    name:'',
    color:''
  }

生成两个实例对象

var cat1={};
  cat1.name='大毛';
  cat2.color='黄色';
  var cat2 = {};
　　cat2.name = "二毛";
　　cat2.color = "黑色";

好了，这就是最简单的封装了，把两个属性封装在一个对象里面。但是，这样的写法有两个缺点，一是如果多生成几个实例，写起来就非常麻烦；二是实例与原型之间，没有任何办法，可以看出有什么联系。

二、 原始模式的改进

我们可以写一个函数，解决代码重复的问题。

function Cat(name,color){
  return {
    name:name,
    color:color
  }
}

生成实例，就等于在调用函数：

var cat1=Cat('大毛','黄色');
var cat2=Cat('二毛','黑色');

存在的问题是cat1和cat2之间没有什么内在的联系，不能反映出他们是同一个原型对象的实例。

三、 构造函数模式

为了解决从原型对象生成实例的问题，JavaScript提供了一个构造函数(Constructor)模式。
构造函数：一个普通的函数，但是内部使用了this变量，对构造函数使用new运算符，就能生成实例，并且this变量会绑定在实例对象上。

function Cat(name,color){
  this.name=name;
  this.color=color;
}

生成实例对象

var cat1=new Cat('大毛','黄色');
var cat2=new Cat('二毛','黑色');
console.log(cat1);
console.log(cat2);

这个时候cat1和cat2会自动含有一个constructor属性，指向它们的构造函数。

console.log(cat1.constructor==Cat);//true
console.log(cat2.constructor==Cat);//true

JavaScript还提供了instanceof运算符，验证原型对象和实例对象之间的关系

console.log(cat1 instanceof Cat);//true
console.log(cat2 instanceof Cat);//true

注：instanceof:判断一个实例是否是属于某种类型。
//判断foo是否是Foo类的实例

function Foo(){}
var foo=new Foo();
consolo.log(foo instanceof Foo)//true

另外，更重的一点是 instanceof 可以在继承关系中用来判断一个实例是否属于它的父类型。例如：
instanceof 在继承中关系中的用法

//判断 foo 是否是 Foo 类的实例 , 并且是否是其父类型的实例
function Aoo(){} 
function Foo(){} 
Foo.prototype = new Aoo();//JavaScript 原型继承
 
var foo = new Foo(); 
console.log(foo instanceof Foo)//true 
console.log(foo instanceof Aoo)//true

上面的代码中是判断了一层继承关系中的父类，在多层继承关系中，instanceof 运算符同样适用。

四、构造函数模式的问题

构造函数的方法很好用，但是存在内存浪费的问题。
为Cat添加一个不变的type(种类),在添加一个方法eat(吃)

function Cat(name,color){
  this.name=name;
  this.color=color;
  this.type="猫科动物";
  this.eat=function(){
    console.log("吃老鼠");
  }
}

生成实例

var cat1=new Cat('大毛','黄色');
var cat2=new Cat('二毛','黑色');
console.log(cat1.type);//猫科动物
cat2.eat();//吃老鼠

对于每一个实例对象，type属性和eat()方法都是一模一样的内容，每一次生成一个实例，都必须是重复的内容，多占用一些内存，这样既不环保，也缺乏效率。
console.log(cat1.eat==cat2.eat);//false
能不能让type属性和eat方法在内存中只生成一次，然后所有的实例都指向那个内存地址。

五、Prototype（原型）模式

JavaScript规定，每一个构造函数都有一个prototype属性，指向另一个对象，这个对象的所有的属性和方法，都会被构造函数的实例继承。
我们可以把那些不变的属性和方法，直接定义在prototype对象上。

function Cat(name,color){
  this.name=name;
  this.color=color;
}
Cat.prototype.type="猫科动物";
Cat.prototype.eat=function(){
  console.log("吃老鼠");
}

生成实例

var cat1=new Cat('大毛','黄色');
var cat2=new Cat('二毛','黑色');
console.log(cat1.type);
cat2.eat();

这时所有的属性的type属性和eat()方法，其实都是同一个内存地址，指向prototype对象，因此提高了运行效率。
console.log(cat1.eat==cat2.eat);//true

六、Prototype模式的验证方法

为了配合prototype属性，javaScript定义了一些辅助方法，帮助我们使用它。

• isPrototypeOf()
  这个方法用来判断，某个prototype对象和某个实例之间的关系。

console.log(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1));//true
console.log(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2));//true

• hasOwnProperty()
  每个实例对象都有一个hasOwnProperty()方法，用来判断某一个属性到底是本地属性，还是继承字prototype对象的属性。

console.log(cat1.hasOwnProperty("name"));//true
console.log(cat1.hasOwnProperty("type"));//false

• in运算符
  in运算符可以用来判断，某个实例是否含有某个属性，不管是不是本地属性

console.log("name" in cat1);//true
console.log("type" in cat1);//true

in运算符还可以用来遍历某个对象的所有属性。

for(var prop in cat1){
  console.log("cat["+prop+"]="+cat1[prop]);
}

2018-04-24 20-41-38屏幕截图.png

构造函数的继承

对象间继承的五种方法
例：
"动物"对象的构造函数

function Animal(){
  this.species="动物";
}

一个"猫"对象的构造函数

function Cat(name,color){
  this.name=name;
  this.color=color;
}

怎么样使"猫"继承"动物"呢

一、构造函数的绑定

使用call或apply方法，将父对象的构造函数绑定在子对象上，即在子对象构造函数中加一行：

function Animal(){
  this.species="动物";
}
function Cat(name,color){
  Animal.apply(this,arguments);
  this.name=name;
  this.color=color;
}
var cat1=new Cat("大毛","黄色");
console.log(cat1.species);//动物

二、prototype模式

如果"猫"的prototype对象，指向一个Animal的实例，那么所有的"猫"的实例，就能继承Animal了。
Cat.prototype=new Animal();
将Cat的prototype对象指向一个Animal的实例，相当于完全删除了prototype对象原先的值，然后赋予一个新值。
Cat.prototype.constructor=Cat;
任何一个prototype对象都有一个constructor属性，指向它的构造函数。如果没有Cat.prototype=new Animal(),Cat.prototype.comstructor是指向Cat的，加了就指向Animal了。
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;

三、直接继承prototype

由于Animal对象中，不变的属性都可以直接写入Animal.prototype。所以，我们也可以直接让Cat()跳过Animal（），直接继承Animal.prototype.

function Animal(){}
Animal.prototype.species="动物";

将Cat的prototype对象直接指向Animal的prototype对象，完成继承。

Cat.prototype=Animal.prototype;
Cat.prototype.constructor=Cat;
var cat1=new Cat("大毛","黄色");
console.log(cat1.species);

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Animal的实例了），比较省内存。缺点是 Cat.prototype和Animal.prototype现在指向了同一个对象，那么任何对Cat.prototype的修改，都会反映到Animal.prototype。
所以，上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行
　　Cat.prototype.constructor = Cat;
这一句实际上把Animal.prototype对象的constructor属性也改掉了！
　　alert(Animal.prototype.constructor); // Cat

四、 利用空对象作为中介

var F=function(){}
F.prototype=Animal.prototype;
Cat.prototype=new F();
Cat.prototype.constructor=Cat;
console.log(Animal.prototype.constructor);//Animal

将上述的函数进行封装

function extend(Child,Parent){
  var F=function(){};
  F.prototype=Parent.prototype;
  Child.prototype=new F();
  Child.prototype.constructor=Child;
  Child.uber=Parent.prototype;
}

使用的时候

extend(Cat,Animal);
  var cat1=new Cat("大毛","黄色");
  console.log(cat1.species);

注：
Child.uber=Parent.prototype;
意思是为子对象设一个uber属性，这个属性直接指向父对象的prototype属性。（uber是一个德语词，意思是"向上"、"上一层"。）这等于在子对象上打开一条通道，可以直接调用父对象的方法。这一行放在这里，只是为了实现继承的完备性，纯属备用性质。

五、拷贝继承

将父对象的所有属性和方法，拷贝进子对象。
把Animal的所有不变属性，都放到它的prototype对象上。

function Animal(){}
Animal.prototype.species="动物";

再写一个函数，实现属性拷贝的目的。

function extend2(Child,Parent){
  var p=Parent.prototype;
  var c=Child.prototype;
  for(var i in p){
    c[i]=p[i];
  }
  c.uber=p;
}

这个函数的作用是将父对象的prototype对象中的属性一一拷贝给Child对象的prototype对象。
使用的时候

extend2(Cat,Animal);
var cat1=new Cat("大毛","黄色");
console.log(cat1.species);//动物

三、非构造函数的继承

一、什么是"非构造函数"的继承？

例如，现在有一个对象，叫做"中国人".

var Chinese={
  nation:'中国'
};

还有一个对象，叫做医生

var Doctor={
  career:'医生'
}

请问怎样才能让"医生"去继承"中国人"，也就是说，我怎样才能生成一个"中国医生"的对象？
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"。

二、object()方法

object函数

function object(o){
  function F(){}
  F.prototype=o;
  return new F();
}

这个object函数，把子对象的prototype属性，指向父对象，从而使子对象和父对象连在一起。
使用时，第一步现在父对象的基础上，生成子对象。
var Doctor=object(Chinese);
再加上子对象本身的属性
Doctor.career='医生';
这时，子对象已经继承了父对象的属性了
console.log(Doctor.nation);//中国

二、浅拷贝

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 extendCopy(p){
  var c={};
  for(var i in p){
    c[i]=p[i];
  }
  c.uber=p;
  return c;
}

使用的时候

var Doctor=extendCopy(Chinese);
Doctor.career='医生';
console.log(Doctor.nation);//中国

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。

Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];
var Doctor = extendCopy(Chinese);
　Doctor.birthPlaces.push('厦门');
console.log(Doctor.birthPlaces);//北京, 上海, 香港, 厦门
console.log(Chinese.birthPlaces);//北京, 上海, 香港, 厦门

所以，extendCopy()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。

四、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 deepCope(p,c){
  var c=c ||{};
  for(var i in p){
    if(typeof p[i]==='object'){
      c[i]=(p[i].constructor===Array)?[]:{};
      deepCope(p[i],c[i]);
    }else{
      c[i]=p[i];
    }
  }
  return c;
}

使用的时候这样写：
　var Doctor = deepCopy(Chinese);
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：

Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];
Doctor.birthPlaces.push('厦门');

这时，父对象就不会受到影响了。

　　console.log(Doctor.birthPlaces);//北京, 上海, 香港, 厦门
　　console.log(Chinese.birthPlaces);//北京, 上海, 香港

目前，jQuery库使用的就是这种继承方法。