JS继承
1、简介
在JS中继承是一个非常复杂的话题,比其他任何面向对象语言中的继承都复杂得多。在大多数其他面向对象语言中,继承一个类只需使用一个关键字 即可。在JS中想要达到继承公用成员的目的,需要采取一系列措施。JS属于原型式继承,得益于这种灵活性,我们既可以使用标准的基于类的继承,也可以使用 更微妙一些的原型式继承。在JS中应该要明确一点,一切继承都是通过prototype来进行的,且JS是基于对象来继承的。
2、最直观的继承方式
我们假设现在有这么一个继承层次:一个Person基类,含有name属性和一个getName方法;一个Author类,继承了Person类,有着特有的books属性和getBooks方法。最简单的类式继承方法如下:
/*Class Person*/ function Person(name){ this.name = name; } Person.prototype.getName = function(){ return this.name; }; /*Class Author*/ function Author(name, books){ Person.call(this, name); //调用父类构造函数,第二次调用父类构造函数 this.books = books; } Author.prototype = new Person(); //设置原型链以获得父类的方法, 第一次调用父类构造函数 Author.prototype.constructor = Author; //设置构造函数 Author.prototype.getBooks = function(){ return this.books; };
上述代码的不足之处在于:实例化Authro对象时,将会2次调用父类的构造函数,且需要额外的保存原型链中实例化父类的对象,上述代码就保存了父类中的 一份name属性,事实上这是不必要的。 如果继承层次多些,属性也多些,这个造成的负担就大了。 我们可以对此进行改进,事实上,我们需要的只是父类的原型上的东西,那些父类包含的属性通过调用父类构造函数已经获得了。另外,上述代码看起来似乎父类和 子类的关联性不大,因此在这里,我们给函数原型增加一个extend函数,以明确表明继承层次,于是有了下面的原型式继承。
3、原型式继承
谈到原型式继承时,最好忘掉自己关于类和实例的一切知识,只从对象的角度来思考。 前面我们说到,JS是基于对象来继承的,对象的prototype属性实质也是指向一个实例化的对象。因此,我们可以想到,并不需要用类(构造函数)来定 义对象的结构,只需直接创建一个对象即可。请看下面的代码:
/*extend函数,实现原型式继承*/ var extend = function(obj){ if(typeof obj !== 'object'){ throw new Error('fatal error: "Object.prototype.extend" expects a object'); } var F = function(){}; //创建一个中间函数对象 F.prototype = obj; //设置其原型对象指向obj return new F();//返回实例化的F }; /*父类字面量对象*/ var Person = { init: function(name){ //初始化函数,进行各种属性设置,代替了构造函数的作用 this.name = name; }, getName:function(){ return this.name; } }; /*子类对象*/ var author1 = extend(Person); //继承Person author1.init('author'); alert(author1.getName()); //输出author author1.books = 'xxx'; //设置自己的属性 author1.getBooks = function(){ return this.books; }; alert(author1.getBooks());//输出xxx
上述代码通过全局的extend函数实现继承,接着根据需求进行成员的增加,父类的init函数充当了构造函数的角色,本质上,还是相当于将 prototype指向一个实例化的Object对象。然而习惯了new操作符的同学可能会很不习惯这种方式的继承,包括我也很不习惯。为了使代码更符合 我们的习惯,于是有了类式的继承。
4、类式继承
类式继承则是模拟传统的面向对象语言实现的,通过给Function的prototype增加一个extend函数,子类构造函数通过 extend函数继承父类,同时又通过内部我们设置的一个指向父类对象的引用,让我们可以很容易的直接调用父类对象的方法。具体如下:
/*给函数原型增加一个extend函数,实现继承*/ Function.prototype.extend = function(superClass){ if(typeof superClass !== 'function'){ throw new Error('fatal error:Function.prototype.extend expects a constructor of class'); } var F = function(){}; //创建一个中间函数对象以获取父类的原型对象 F.prototype = superClass.prototype; //设置原型对象 this.prototype = new F(); //实例化F, 继承父类的原型中的属性和方法,而无需调用父类的构造函数实例化无关的父类成员 this.prototype.constructor = this; //设置构造函数指向自己 this.superClass = superClass; //同时,添加一个指向父类构造函数的引用,方便调用父类方法或者调用父类构造函数 return this; }; /*Class Person*/ function Person(name){ this.name = name; } Person.prototype.getName = function(){ return this.name; }; /*Class Author*/ function Author(name, books){ Author.superClass.call(this, name); this.books = books; } /* * 这里用了链式调用,下面语句等价于: * Author.extend(Person); Author.prototype.getBooks = function(){```}; */ Author.extend(Person).prototype.getBooks = function(){ return this.books; }; /*方法的覆写,通过superClass调用父类的方法获得基本信息,再调用子类的方法获得更特殊的信息*/ Author.prototype.getName = function(){ var name = Author.superClass.prototype.getName.call(this); return name + ', Author of ' + this.getBooks(); };
上述代码的继承方式应该是现在各大框架和JS库最流行的继承方式了,一方面仅在实例化对象的时候调用了一次构造函数,且没有保存不必要的父类实例化的属性,通过superClass属性,又可以很轻松的调用父类的方法重写或增强子类的方法。
5、成员的扩充
也许,有时候我们想给现有的对象扩充一组成员,于是我们可以把这组需要扩充的成员保存在一个对象中,然后遍历添加。于是我们扩展下extend函数,让其也可以接受类型为object的参数。
Function.prototype.extend = function(superClass){ if(typeof superClass === 'function'){//类式继承 var F = function(){}; //创建一个中间函数对象以获取父类的原型对象 F.prototype = superClass.prototype; //设置原型对象 this.prototype = new F(); //实例化F, 继承父类的原型中的属性和方法,而无需调用父类的构造函数实例化无关的父类成员 this.prototype.constructor = this; //设置构造函数指向自己 this.superClass = superClass; //同时,添加一个指向父类构造函数的引用,方便调用父类方法或者调用父类构造函数 } else if(typeof superClass === 'object'){ //方法的扩充 var pro = this.prototype; for(var k in superClass){ if(!pro[k]){ //如果原型对象不存在这个属性,则复制 pro[k] = superClass[k]; } } } else { throw new Error('fatal error:"Function.prototype.extend" expects a function or object'); } return this; }; /*调用方式*/ Author.extend({ sayHello:function(){ alert('Hello'); } }).extend(classFunction.prototype);//原型也是对象,所以一样可以作为参数传入,这样便扩展了其他类的原型方法,有点类似多重继承。
上述代码中,我们扩展了extend函数,使其可以接受object类型的参数,以此实现成员的扩充,同时,若你不需要父类构造函数的调用,或者不想改变 指向父类对象的引用,则可以通过传递新的构造函数的prototype即可。如果我们又有需求了,只需要扩展传递对象的部分方法,那么可以继续改造我们的 extend函数,参数大于2的时候,后面的参数就是需要扩展的属性了。
事实上,扩展后的extend函数也有些原型式继承的味道,只不过我们仍然需要定义子类的构造函数。从另一个角度看,扩展成员也有点多重继承的味道。