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新建笔记

面向对象编程

知识概念更新于 编辑本文

类和实例是大多数面向对象编程语言的基本概念。在JavaScript中，这个概念需要改一改。JavaScript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。

（1）创建对象

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。

// 原型对象:
let 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:
    let s = Object.create(Student);
    // 初始化新对象:
    s.name = name;
    return s;
}


let xiaoming = createStudent('小明');
xiaoming.run(); // 小明 is running...
xiaoming.__proto__ === Student; // true

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时，JavaScript引擎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。

let arr = [1, 2, 3];

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Array.prototype定义了indexOf()、shift()等方法，因此你可以在所有的Array对象上直接调用这些方法。函数也是一个对象，

function foo() {
    return 0;
}

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由于Function.prototype定义了apply()等方法，因此，所有函数都可以调用apply()方法。如果原型链很长，那么访问一个对象的属性就会因为花更多的时间查找而变得更慢，因此要注意不要把原型链搞得太长。

（2）构造函数

除了直接用{ ... }创建一个对象外，JavaScript还可以用一种构造函数的方法来创建对象。它的用法是，先定义一个构造函数，一个普通函数，但是可以用关键字new来调用这个函数，并返回一个对象：

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


let xiaoming = new Student('小明');
xiaoming.name; // '小明'
xiaoming.hello(); // Hello, 小明!

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注意，如果不写new，这就是一个普通函数，它返回undefined。但是，如果写了new，它就变成了一个构造函数，它绑定的this指向新创建的对象，并默认返回this，也就是说，不需要在最后写return this;。

用new Student()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

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红色箭头是原型链。注意，Student.prototype指向的对象就是xiaoming、xiaohong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xiaoming、xiaohong的原型对象，但是xiaoming、xiaohong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。现在我们就认为xiaoming、xiaohong这些对象“继承”自Student。

xiaoming.name; // '小明'
xiaohong.name; // '小红'
xiaoming.hello; // function: Student.hello()
xiaohong.hello; // function: Student.hello()
xiaoming.hello === xiaohong.hello; // false

xiaoming和xiaohong各自的name不同，这是对的，否则我们无法区分谁是谁了。

xiaoming和xiaohong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，根据对象的属性查找原则，我们只要把hello函数移动到xiaoming、xiaohong这些对象共同的原型上就可以了，也就是Student.prototype：

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function Student(name) {
    this.name = name;
}


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

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，这样，一些语法检查工具如jslint将可以帮你检测到漏写的new。

（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。但是办法还是有的。

function Student(props) {
    this.name = props.name || 'Unnamed';
}


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


// 正确的继承原型链是： new PrimaryStudent() --> PrimaryStudent.prototype --> Student.prototype --> Object.prototype --> null
// 可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。中间对象可以用一个空函数F来实现：
// PrimaryStudent构造函数:
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（就是new F()对象）上定义方法：
PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
    return this.grade;
};


// 创建xiaoming:
let 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

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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。如果把继承这个动作用一个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) {
    let 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;
};

（4）class继承

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。新的关键字class从ES6开始正式被引入到JavaScript中。class的目的就是让定义类更简单。

// 回顾用函数实现Student的方法
function Student(name) {
    this.name = name;
}


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


// 如果用新的class关键字来编写Student，可以这样写：(这和C++中的类出不多，python也类似)
class Student {
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }


    hello() {
        alert('Hello, ' + this.name + '!');
    }
}
// class的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 = function () {...}这样分散的代码。


let xiaoming = new Student('小明');
xiaoming.hello();


// 原型继承的中间对象，原型对象的构造函数等等都不需要考虑了，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与父类不太相同，例如，PrimaryStudent需要name和grade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。