JavaScript系列----面向对象的JavaScript(1)
1.面向对象的编程
1.1.什么是面向对象编程
面向对象编程:即是把能够完成独立完成一部分功能的代码封装在一起,组成一个类。
举个例子来说:
这里有一把枪, 枪的种类很多,有步枪,机关枪,阻击枪....。但是无论怎么说,这些都是枪的概念,如果把这种抽象的概念剥离出来,就是我们经常说的“类”。那么枪有什么特点呢? 威力大小,型号,长度,子弹型号,能承载子弹的数量,枪口半径......ok! 这些一切的一切都是为了描素枪,把这些抽象出来,就组成了“枪类”的属性。枪又能干什么呢? 瞄准,开火,....这些描素都是枪的功能-----把这些抽象出来,即组成了一个类的方法。
所以,总体来说,面向对象的编程即是把一个程序模块化,每个模块承载一部分功能,各个模块协同合作,维持程序的正常执行;
而所谓的类的组成,无外乎三个部分:这个类的名称(对应着例子中的“枪”),这个类的属性(对应着特点),这个类的方法(对应着功能)。
就像我们描素一个人一样,无外乎,描素一个人的特点以及人的能力。所以,现实生活中的人,在程序中也可以抽象成类。
1.2.类,对象,实例的关系
- 类:是一个抽象概念,是对某一类相似对象的抽象。
- 对象:是类的一个实例化,因为类是一个抽象的概念,所以,在使用时必须落实到实物的身上。那么,对象就作为载体来完成某项功能。
- 实例:和对象是一个概念。一般说一个类的实例,指的就是这个类的某个对象。
举个例子来说明三者之间的关系:
//1.Person是一个类的名字,定义的是一个人,对这个人的描述一般就是姓名,年龄。
var Person = function (name, age) {
//Person类的属性 this.name = name; this.age = age; }
//Person类的方法 Person.prototype.greet = function () { console.log('hello'); }
//这是一个类的实例化过程,lisi这里就是Person类的一个对象,也可以说其是Person类的一个实例
var lisi=new Person("lisi",18);
1.3.面向对象的四个特点
- 封装. 所谓的封装就是把一个类的对象的属性和方法封装在类的内部。封装的好处就是:类与类之间的属性和方法相互独立,互不干扰。
- 继承. 所谓的继承就是指的是一个类可以派生自另外一个类。比如,图形类,可以派生出三角形,正方形,圆....
- 重载. 重载就是指一个类的方法可以名字可以相同(JS不支持重载).第二部分会给出解释。
- 多态.多态指的是父类的方法,子类可以重写该方法。那么,子类在调用该方法时调用的会是子类的方法。
请记住:面向对象,所有的一些都是为了代码的复用。
2.面向对象的四个特点在JS中的实现
2.1.JS中的封装
JS类的封装即是把类的属性和方法封装在类的内部. 如果只是简单的实现封装,那么可以有多种方法。比如下面的两种
//第一种方法
var Person = function (name, age) { this.name = name; this.age = age; this.greet = function () { console.log('hello'); } }
//第二种方法 var Person = function (name, age) { this.name = name; this.age = age; } Person.prototype.greet = function () { console.log('hello'); }
这两种方法,虽然在使用效果上是一致的,但是在第一种方法中,每次new 一个对象的时候都要为该对象添加一个函数greet----这样就没有做到代码的复用。所以在使用的时候,一般都是使用第二种方式---也就是所谓的组合式创建。所以一般我们也推荐用第二种方式。
2.2.JS中不存在重载
什么是重载呢? 重载的概念来源于强类型预言(C++,java,C#)中。我们先来看一些java中的重载
class Person{ //java语言, 定义一个Person类,该类中存在greet方法的重载。 public String name; public int age; Person(String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } public void greet(){ System.out.println("I am "+ this.name); } public void greet(String message){ System.out.println("I am "+ this.name+ "\n This is your"+message); } }
所谓的重载,就是一个同一个方法名在一个类中被出现了多次。那么在该方法被调用的时候,编译器如何区分具体调用哪个方法呢?
在强类型语言中,编译器先根据函数的名字选择函数,然后在根据调用时,形参和实参的类型,形参的个数和实参的个数是否一致来区分一个函数。
那么,问题来了....JS中的解释器是符合区分一个函数呢? ok...JS中解释器只是根据函数的名称来选择函数,而函数的形参并不在考虑的范围----因为在编译时无法根据确定形参的类型,更无法确定实参的类型。
既然,JS不支持重载,那么如果一个函数被重写了,会出现什么情况呢?
var Person = function (name, age) { this.name = name; this.age = age; this.greet = function () { console.log('hello'); } } var Person = function (name, age) { this.name = name; this.age = age; } Person.prototype.greet = function () { console.log('我被覆盖了'); } Person.prototype.greet = function (message) { console.log("我是重写的方法"); } var person=new Person("zhangsan",18); person.greet(); //我是重写的方法
根据上面的例子,可以看出,无论函数的参数是什么,只要函数同名,那么被调用的肯定是最后一次被写的同名函数。
2.3.JS中的继承
继承这个概念的来源也是面向对象的编程。JS引荐强类型预言中的继承做到这一点。所以我们要从强类型语言中的继承来类推---JS中为什么要这么设计。
2.3.1.强类型语言中继承的实现
在强类型语言中,在假设有两个类 A 、B....A是B的父类。实现如下:
class A{//父类的构造函数 protected int x; A(int x){ this.x=x; } } class B extends A{ protected int y; B(int x,int y){//子类的构造函数 super(x); //在子类的构造函数中,第一句话总是先调用父类的构造函数, //如果不写 则默认调用super();如果父类中不存在无参构造函数,则编译时会报错。
this.y=y;
}
public String getPoint(){
return "("+this.x+","+this.y+")"; //返回坐标(x,y)
}
}
从上面的这些我们可以看出什么呢? 就是对象初始化的顺序...先初始化父类,在初始化子类。
初始化的时候顺序为: 父类的属性----》父类的方法-----》子类的属性-----》子类的方法。(我们这里讲的是排除了类中静态数据和方法来说,因为静态数据和方法的初始化,在类第一次被加载的时候就已经初始化完毕)
下面我们看下,JS中是怎么实现和上述一样的功能的...
var A = function (x) { this.x = x; } var B = function (x, y) { A.call(this, x); //相当于第一种的super()函数。 this.y = y; }
//实现继承 function extend(subClass, superClass) { var prototype = Object.create(superClass); subClass.prototype = prototype; subClass.constructor = subClass; } extend(B, A); B.prototype.getPoint = function () { return '(' + this.x + ',' + this.y + ')'; }
上面这两段代码,撇开语言的特性来说,他们实现的功能是等效的。只是第一种玩的是思想,第二种玩的是技巧。
OK!下面我们开始详解JS的设计者为了JS语言能实现继承所做的努力。
2.3.2.JS语言支持继承的原理。
所有的函数均有一个prototype属性。就是这个属性帮我们做到了一些,首先要认识到一点这个属性是一个对象。
用上面我们创建的一个Person函数详解,那么这个函数的prototype属性如下表示:
这是这个函数在刚开始被初始化时候的固有形式,后来执行了一句
Person.prototype.greet = function () { console.log('hello'); }
在这句执行完毕的时候,Person.prototype变化为
Person prototype | |
constructor | 指向Person函数 |
greet | (greet函数) |
解释了这么多,貌似并没有解释继承是怎么实现的是吧....别慌...慢慢来!!!
来看一下,当一个函数被实例化的时候发生了什么?
var lisi=new Person("lisi",18); //看看Person实例化的对象发生了什么?
到这里,我们看到了吧..当用new创建一个构造函数的对象的时候。这个对象会有一个【【__proto__】】内置属性,指向函数的prototype。------这就是对象lisi传说中的原型对象。
一个函数只有一个原型(prototype),这个函数在用new调用的时候会把这个原型赋值给当前对象的内置属性。
当查询一个对象的属性的时候,首先查询对象本身的属性,如果没有找到则根据对象内置属性层层向上查找。
所以一切的一切都归咎于,只要们修改一个函数的prototype属性,那么就可以实现继承。
下面图解,B继承A的过程。
//1. A类,和B类的构造函数
var A = function (x) { this.x = x; } var B = function (x, y) { A.call(this, x); //相当于第一种的super()函数。 this.y = y; }
//2.修改B的prototype,使其指向A的prototype
//实现继承 function extend(subClass, superClass) { var prototype = Object.create(superClass); subClass.prototype = prototype; subClass.constructor = subClass; } extend(B, A); B.prototype.getPoint = function () { return '(' + this.x + ',' + this.y + ')'; }
如此,便实现B类继承A类...关键点就在函数的prototype属性上。----在下一篇中会详解函数的prototype。
JS中实现多态
何谓多态?
首先一定要强调一点,只有在继承存在的情况下才可能出现多态! 这是为什么呢..因为多态指的是子类覆盖父类的方法.....子类覆盖父类的方法,这种情况就是所谓的多态。
在java中的多态
public class Test { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub B b=new B(1,2); String result=b.getPoint(); System.out.println(result); } } class A{ protected int x; A(int x){ this.x=x; } public String getPoint(){ return "我是父类"; } } class B extends A{ protected int y; B(int x,int y){ super(x); this.y=y; }
//多态,父类覆盖的方法 public String getPoint(){ return "我是子类"; } }
//输出结果 :我是子类
在JS中的多态情况,也是指的的子类的方法覆盖父类的方法。 上面的功能在JS中是这么实现的。
var A = function (x) { this.x = x; } A.prototype.getPoint = function () { return '我是子类'; } var B = function (x, y) { A.call(this, x); //相当于第一种的super()函数。 this.y = y; } //实现继承 function extend(subClass, superClass) { var prototype = Object.create(superClass); subClass.prototype = prototype; subClass.constructor = subClass; } extend(B, A); B.prototype.getPoint = function () { return '我是子类'; } var b = new B(1, 2); b.getPoint();
//输出结果 :我是子类
在上述代码执行完毕后,函数B的结构如图所示
B类在实例化的时候,B类的对象会拥有一个内部属性指向B.prototype.当该实例调用函数的时候,会先在该对象内部查询该函数是否存在,如果不存在则沿着内置属性查询原型对象,即B.prototype。如果找到此属性,则停止查询,否则会接着沿着内置属性所指向的对象,一直找到最上级为止。