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[Java教程]javascript 面向对象继承详解


题记

由于js不像java那样是完全面向对象的语言,js是基于对象的,它没有类的概念。所以,要想实现继承,一般都是基于原型链的方式;

 

 

一、继承初探

大多数JavaScript的实现用 __proto__ 属性来表示一个对象的原型链。

我们可以简单的把prototype看做是一个模版,新创建的自定义对象都是这个模版(prototype)的一个拷贝 (实际上不是拷贝而是链接,只不过这种链接是不可见,新实例化的对象内部有一个看不见的__proto__指针,指向原型对象)

当查找一个对象的属性时,JavaScript 会向上遍历原型链,直到找到给定名称的属性为止。查找方式可以这样表示:

function getProperty(obj, prop) {  if (obj.hasOwnProperty(prop)) {    return obj[prop];  }  else if (obj.__proto__ !== null) {    return getProperty(obj.__proto__, prop);  }  else {    return undefined;  }}

我们在js中使用面向对象很多时候是这样子的:

function Person(name,age){  this.name = name;  this.age = age;}Person.prototype.printInfo = function(){  console.log(this.name + ': ' + this.age);};var person = new Person('Jack',17);person.printInfo(); // Jack: 17

而变一下,可以发现,这种方式也是可以的

var Person = {  /* 声明所需的项 */  name : 'name',  age: 'age',    printInfo: function(){    console.log(this.name + ': ' + this.age);  }};var person = {  name: 'Jack',  age: 17,  __proto__: Person};person.printInfo(); // Jack: 17

其实这里就是通过将 __proto__ 指向了Person从而达到了原型继承的目的(这也许也是后续某种继承方式的来源)

以上两种方式是等价的,但我们看到的更多还是new方式来产生实例对象,其实new方式也是通过继承方式实现的,那一个new 究竟做了什么操作呢?

有两个版本,哪个比较中肯就用哪个吧

1)

1、创建一个空对象,并且 this 变量引用该对象,同时还继承了该函数的原型(即把__proto__属性设置为该对象的prototype。2、属性和方法被加入到 this 引用的对象中(使用apply传参调用)。
3、新创建的对象由 this 所引用,并且最后隐式的返回实例。

用代码实现应该就是这样的

/* new Constructor() */function new (f) {  var n = { '__proto__': f.prototype }; /* step 1 */  return function () {    f.apply(n, arguments);      /* step 2 */    return n;             /* step 3 */  };}

2)

var obj = {};obj.__proto__ = Base.prototype;Base.call(obj);

不过我用代码实现的时候,两种情况都出现了无线调用堆栈溢出的情况,也许new的操作内部没那么简单

  

  

 

 

二、继承方式概览

说了那么多new 也乱了,不如直接切入正题,谈谈js流行的几种继承方式

1)对象冒充

对象冒充也分为几类 -- 添加临时属性、apply/call等方式

添加临时属性

缺点是只能继承显示指明的属性,原型上的属性没办法

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';  this.say = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);  };}Parent.prototype.say1 = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(name){  this.temp = Parent;  this.temp(name);  // 传参name后即可获取到相应name,words属性,即可销毁temp  delete this.temp;}var child = new Child('child');child.say();child.say1();

call/apply

实际上是改变了Parent中this的指向,原理跟上个方法一样,但也不能拿到原型的属性

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';  this.say = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);  };}Parent.prototype.say1 = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(name){  //Parent.call(this,name);  Parent.apply(this,[name]);}var child = new Child('child');child.say();child.say1();

对象冒充还有一个缺点就是易造成内存的浪费

因为每次冒充的过程都需要实例化一次父对象,而每次实例化的过程,this显示指明的属性将在每个实例中独立存在,不会共用。

比如say()这种方法,每次调用Child都会新产生并。而原型上的say1()方法就可以共用。

 

2)原型链继承

这种继承方式也许是最常见的了:将父类的新实例赋值给构造函数的原型

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';  this.say = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);  };}Parent.prototype.say1 = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(name){  this.name = name;}Child.prototype = new Parent();
// 如果不加上这句,Child的constructor就会被Parent的覆盖,变成 ParentChild.prototype.constructor = Child;
var child = new Child('child');child.say();child.say1();

可以看到,child不仅可以继承到parent的say()也能拿到say1() ,关键点在于 new Parent()这个new操作

根据最开始我们谈到的new操作,可以知道它具体干了什么

下面来一个变体,这种方式也行,虽然不必在Child中再次定义this.name ,但再次new Child()时,就不能更新我们需要的值。

所以这应该也算是原型链继承的一个不足吧

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';}Parent.prototype.say1 = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(){}// 直接在参数中写childChild.prototype = new Parent('child');Child.prototype.constructor = Child;// 这样 newChild就无效了var child = new Child('newChild');child.say1();var p = new Parent();p.say1(); // child: words

3) 原型链+对象冒充(借用构造函数)

原型链方式和对象冒充方式都各有缺陷,两者的缺陷正是对方的优势。两者一结合,自然又是一个好方法,就叫它组合继承吧。

它背后的思路是 使用原型链实现对原型属性和方法的继承,而通过借用构造函数来实现对实例属性的继承。这样,既通过在原型上定义方法实现了函数复用,又保证每个实例都有它自己的属性。

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';}Parent.prototype.say1 = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(name){  // 对象冒充  Parent.call(this,name);}// 原型链继承Child.prototype = new Parent();Child.prototype.constructor = Child;var child = new Child('child');child.say1(); // child: words

 

4)直接继承父类的 prototype

我们知道了原型链的继承是

Child.prototype = new Parent();

那可不可以跳过实例化父类,直接拿Parent的原型呢?

Child.prototype = Parent.prototype;

其实这也是可以的,来看个例子。

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';}Parent.prototype.age = 30;Parent.prototype.sayAge = function(){  console.log(this.age);};Parent.prototype.say = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(name){  // Parent.call(this,name);}// 直接继承父类prototypeChild.prototype = Parent.prototype;Child.prototype.constructor = Child;var child = new Child('child');child.say(); // undefined: undefinedchild.sayAge(); //30

可以看到,这种方式仅仅只能拿到父类的原型属性,实例上的name和words属性就拿不到了。

如果想拿,那就使用Parent.call(this.name)就可以啦。

由此看来,直接用prototype应该会更快,因为不需要像上一个方法那样实例化一个对象耗时。但也是有缺点的。

缺点是 Child.prototype和Parent.prototype现在指向了同一个对象,那么任何对Child.prototype的修改,都会反映到Parent.prototype。

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';}Parent.prototype.age = 30;Parent.prototype.sayAge = function(){  console.log(this.age);};Parent.prototype.say = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(name){   Parent.call(this,name);}// 直接继承父类prototypeChild.prototype = Parent.prototype;//Child.prototype = new Parent();Child.prototype.constructor = Child;var child = new Child('child');child.say(); child.sayAge(); Child.prototype.age = 40; console.log(Parent.prototype.age); // 40

可以看到父级的原型也被更改了,而原型链继承的方式则不会。

但聪明的人类想出了一个好办法:用一个空对象作为中介,再利用操作prototype,

既避免了实例化对象产生太多的耗时,又避免的父子prototype混用的情况。

function Parent(name){  this.name = name;  this.words = 'words';}Parent.prototype.age = 30;Parent.prototype.sayAge = function(){  console.log(this.age);};Parent.prototype.say = function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);};function Child(name){   Parent.call(this,name);}// 封装成函数function extend(Child,Parent){  // 中介对象  function F(){}  F.prototype = Parent.prototype;  Child.prototype = new F();  Child.prototype.constructor = Child;}// 继承extend(Child,Parent);var child = new Child('child');child.say(); child.sayAge(); Child.prototype.age = 40; console.log(Parent.prototype.age); // 30

 

5)原型式继承

这种继承借助原型并基于已有的对象创建新对象,同时还不用创建自定义类型的方式称为原型式继承。

可以封装成一个方法,这方法其实只做一件事,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。

var Parent = {  name : 'parent',  words: ['word1','word2'],  say: function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);  }};// 封装成方法Object.create = function(Parent){  function F(){}
  // 这里不用F.prototype = Parent.prototype的原因是
  // 通过对象字面量定义的Parent对象没有这个直接的prototype属性(属于Object的)
  // 如果通过 function Parent()方式定义则可以
F.prototype = Parent; return new F();};var Child = Object.create(Parent);Child.say(); Child.name = 'child'; Child.words.push('word3'); Child.say(); Parent.say();

Child继承了父类的属性方法后就可以自行更新属性值或再定义了,不过这里存在一个属性共享问题。

如果是引用类型的数据,比如Object ,就比如Child往words里添加了一项,父类也会被更新,造成某种程度上的问题。

而解决引用类型数据共享问题的方法,一般就是不继承该属性,或者

 

6)把父对象的属性,全部拷贝给子对象

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。

var Parent = {  name : 'parent',  words: ['word1','word2'],  say: function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);  }};// 对象拷贝函数function extendCopy(obj){  var newObj = {};  for(var item in obj){    newObj[item] = obj[item];  }  return newObj;}var Child = extendCopy(Parent);Child.say(); // parent: word1,word2 Child.name = 'child'; Child.words.push('word3'); Child.say(); // child: word1,word2,word3 Parent.say();// parent: word1,word2,word3

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。

所以上方Child修改之后也会反应到Parent上去。

所以需要进行深度拷贝,一直到拿到真正的值为止

var Parent = {  name : 'parent',  words: ['word1','word2'],  say: function(){    console.log(this.name + ': ' + this.words);  }};// 引用类型 深拷贝函数function deepCopy(obj,newObj){  newObj = newObj || {};  for(var item in obj){    if(typeof obj[item] === 'object'){      newObj[item] = (Object.prototype.toString.call(obj[item]) === '[object Array]') ? [] : {};      deepCopy(obj[item],newObj[item]);    }else{      newObj[item] = obj[item]    }  }  return newObj;}var Child = deepCopy(Parent);Child.say(); // parent: word1,word2 Child.name = 'child'; Child.words.push('word3'); Child.say(); // child: word1,word2,word3 Parent.say();// parent: word1,word2

 

最后附图两张: