ES6 | class类的基本语法总结
类和模块的内部,默认就是严格模式,所以不需要使用
use strict
指定运行模式。只要你的代码写在类或模块之中,就只有严格模式可用。考虑到未来所有的代码,其实都是运行在模块之中,所以 ES6 实际上把整个语言升级到了严格模式。
题图:by Frank from Instagram
一、Class的基本语法
1.1 基本语法
JavaScript 语言中,生成实例对象的传统方法是通过构造函数。下面是一个例子。
1 function Point(x, y) { 2 this.x = x; 3 this.y = y;
this.a1=()=>{
alert();
}
4 } 5 Point.prototype.toString = function () { 6 return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')'; 7 }; 8 9 var p = new Point(1, 2);
上面这种写法跟传统的面向对象语言(比如 C++ 和 Java)差异很大,很容易让新学习这门语言的程序员感到困惑。
ES6 提供了更接近传统语言的写法,引入了 Class(类)这个概念,作为对象的模板。通过class
关键字,可以定义类。
基本上,ES6 的class
可以看作只是一个语法糖,它的绝大部分功能,ES5 都可以做到,新的class
写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。上面的代码用 ES6 的class
改写,就是下面这样。
1 //定义类 2 class Point { 3 constructor(x, y) { 4 this.x = x; 5 this.y = y; 6 } 7 toString() { 8 return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')'; 9 } 10 }
上面代码定义了一个“类”,可以看到里面有一个constructor
方法,这就是构造方法,而this
关键字则代表实例对象。也就是说,ES5 的构造函数Point
,对应 ES6 的Point
类的构造方法。
Point
类除了构造方法,还定义了一个toString
方法。注意,定义“类”的方法的时候,前面不需要加上function
这个关键字,直接把函数定义放进去了就可以了。另外,方法之间不需要逗号分隔,加了会报错。ES6 的类,完全可以看作构造函数的另一种写法。
1 class Point { 2 // ... 3 } 4 5 typeof Point // "function" 6 Point === Point.prototype.constructor // true
上面代码表明,类的数据类型就是函数,类本身就指向构造函数。
使用的时候,也是直接对类使用new
命令,跟构造函数的用法完全一致。
1 class Bar { 2 doStuff() { 3 console.log('stuff'); 4 } 5 } 6 7 var b = new Bar(); 8 b.doStuff() // "stuff"
构造函数的prototype
属性,在 ES6 的“类”上面继续存在。事实上,类的所有方法都定义在类的prototype
属性上面。
1 class Point { 2 constructor() { 3 // ... 4 } 5 toString() { 6 // ... 7 } 8 toValue() { 9 // ... 10 } 11 } 12 13 // 等同于 14 Point.prototype = { 15 constructor() {}, 16 toString() {}, 17 toValue() {}, 18 };
在类的实例上面调用方法,其实就是调用原型上的方法。
class B {} let b = new B(); b.constructor === B.prototype.constructor // true
上面代码中,b
是B
类的实例,它的constructor
方法就是B
类原型的constructor
方法。
由于类的方法都定义在prototype
对象上面,所以类的新方法可以添加在prototype
对象上面。Object.assign
方法可以很方便地一次向类添加多个方法。
class Point { constructor(){ // ... } } Object.assign(Point.prototype, { toString(){}, toValue(){} });
prototype
对象的constructor
属性,直接指向“类”的本身,这与 ES5 的行为是一致的。
Point.prototype.constructor === Point // true
另外,类的内部所有定义的方法,都是不可枚举的(non-enumerable)。
class Point { constructor(x, y) { // ... } toString() { // ... } } Object.keys(Point.prototype) // [] Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype) // ["constructor","toString"]
上面代码中,toString
方法是Point
类内部定义的方法,它是不可枚举的。这一点与 ES5 的行为不一致。
var Point = function (x, y) { // ... }; Point.prototype.toString = function() { // ... }; Object.keys(Point.prototype) // ["toString"] Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype) // ["constructor","toString"]
上面代码采用 ES5 的写法,toString
方法就是可枚举的。
类的属性名,可以采用表达式。
1 let methodName = 'getArea'; 2 3 class Square { 4 constructor(length) { 5 // ... 6 } 7 8 [methodName]() { 9 // ... 10 } 11 }
上面代码中,Square
类的方法名getArea
,是从表达式得到的。
1.2 constructor 方法
constructor
方法是类的默认方法,通过new
命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须有constructor
方法,如果没有显式定义,一个空的constructor
方法会被默认添加。
class Point { } // 等同于 class Point { constructor() {} }
上面代码中,定义了一个空的类Point
,JavaScript 引擎会自动为它添加一个空的constructor
方法。
constructor
方法默认返回实例对象(即this
),完全可以指定返回另外一个对象。
1 class Foo { 2 constructor() { 3 return Object.create(null); 4 } 5 } 6 7 new Foo() instanceof Foo 8 // false
上面代码中,constructor
函数返回一个全新的对象,结果导致实例对象不是Foo
类的实例。
类必须使用new
调用,否则会报错。这是它跟普通构造函数的一个主要区别,后者不用new
也可以执行。
1 class Foo { 2 constructor() { 3 return Object.create(null); 4 } 5 } 6 7 Foo() 8 // TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'
1.3 类的实例对象
生成类的实例对象的写法,与 ES5 完全一样,也是使用new
命令。前面说过,如果忘记加上new
,像函数那样调用Class
,将会报错。
class Point { // ... } // 报错 var point = Point(2, 3); // 正确 var point = new Point(2, 3);
与 ES5 一样,实例的属性除非显式定义在其本身(即定义在this
对象上),否则都是定义在原型上(即定义在class
上)。
上面代码中,x
和y
都是实例对象point
自身的属性(因为定义在this
变量上),所以hasOwnProperty
方法返回true
,而toString
是原型对象的属性(因为定义在Point
类上),所以hasOwnProperty
方法返回false
。这些都与 ES5 的行为保持一致。
与 ES5 一样,类的所有实例共享一个原型对象。
var p1 = new Point(2,3); var p2 = new Point(3,2); p1.__proto__ === p2.__proto__ //true
上面代码中,p1
和p2
都是Point
的实例,它们的原型都是Point.prototype
,所以__proto__
属性是相等的。
这也意味着,可以通过实例的__proto__
属性为“类”添加方法。
__proto__
并不是语言本身的特性,这是各大厂商具体实现时添加的私有属性,虽然目前很多现代浏览器的 JS 引擎中都提供了这个私有属性,但依旧不建议在生产中使用该属性,避免对环境产生依赖。生产环境中,我们可以使用 Object.getPrototypeOf
方法来获取实例对象的原型,然后再来为原型添加方法/属性。
1 var p1 = new Point(2,3); 2 var p2 = new Point(3,2); 3 4 p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' }; 5 6 p1.printName() // "Oops" 7 p2.printName() // "Oops" 8 9 var p3 = new Point(4,2); 10 p3.printName() // "Oops"
上面代码在p1
的原型上添加了一个printName
方法,由于p1
的原型就是p2
的原型,因此p2
也可以调用这个方法。而且,此后新建的实例p3
也可以调用这个方法。这意味着,使用实例的__proto__
属性改写原型,必须相当谨慎,不推荐使用,因为这会改变“类”的原始定义,影响到所有实例。
1.4 Class 表达式
与函数一样,类也可以使用表达式的形式定义。
1 const MyClass = class Me { 2 getClassName() { 3 return Me.name; 4 } 5 };
上面代码使用表达式定义了一个类。需要注意的是,这个类的名字是MyClass
而不是Me
,Me
只在 Class 的内部代码可用,指代当前类。
1 let inst = new MyClass(); 2 inst.getClassName() // Me 3 Me.name // ReferenceError: Me is not defined
上面代码表示,Me
只在 Class 内部有定义。
如果类的内部没用到的话,可以省略Me
,也就是可以写成下面的形式。
const MyClass = class { /* ... */ };
采用 Class 表达式,可以写出立即执行的 Class。代码中,person
是一个立即执行的类的实例。
1 let person = new class { 2 constructor(name) { 3 this.name = name; 4 } 5 6 sayName() { 7 console.log(this.name); 8 } 9 }('张三'); 10 11 person.sayName(); // "张三"
1.5 不存在变量提升
类不存在变量提升(hoist),这一点与 ES5 完全不同。
new Foo(); // ReferenceError class Foo {}
上面代码中,Foo
类使用在前,定义在后,这样会报错,因为 ES6 不会把类的声明提升到代码头部。这种规定的原因与下文要提到的继承有关,必须保证子类在父类之后定义。
1 { 2 let Foo = class {}; 3 class Bar extends Foo { 4 } 5 }
上面的代码不会报错,因为Bar
继承Foo
的时候,Foo
已经有定义了。但是,如果存在class
的提升,上面代码就会报错,因为class
会被提升到代码头部,而let
命令是不提升的,所以导致Bar
继承Foo
的时候,Foo
还没有定义。
1.6 私有方法 和 私有属性
私有方法:
私有方法是常见需求,但 ES6 不提供,只能通过变通方法模拟实现。
一种做法是在命名上加以区别:
class Widget { // 公有方法 foo (baz) { this._bar(baz); } // 私有方法 _bar(baz) { return this.snaf = baz; } // ... }
上面代码中,_bar
方法前面的下划线,表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是,这种命名是不保险的,在类的外部,还是可以调用到这个方法。
另一种方法就是索性将私有方法移出模块,因为模块内部的所有方法都是对外可见的。
class Widget { foo (baz) { bar.call(this, baz); } // ... } function bar(baz) { return this.snaf = baz; }
上面代码中,foo
是公有方法,内部调用了bar.call(this, baz)
。这使得bar
实际上成为了当前模块的私有方法。
还有一种方法是利用Symbol
值的唯一性,将私有方法的名字命名为一个Symbol
值。
1 const bar = Symbol('bar'); 2 const snaf = Symbol('snaf'); 3 4 export default class myClass{ 5 6 // 公有方法 7 foo(baz) { 8 this[bar](baz); 9 } 10 11 // 私有方法 12 [bar](baz) { 13 return this[snaf] = baz; 14 } 15 16 // ... 17 };
上面代码中,bar
和snaf
都是Symbol
值,导致第三方无法获取到它们,因此达到了私有方法和私有属性的效果。
1.7 ps: 私有属性的提案
与私有方法一样,ES6 不支持私有属性。目前,有一个提案,为class
加了私有属性。方法是在属性名之前,使用#
表示。
1 class Point { 2 #x; 3 4 constructor(x = 0) { 5 #x = +x; // 写成 this.#x 亦可 6 } 7 8 get x() { return #x } 9 set x(value) { #x = +value } 10 }
上面代码中,#x
就表示私有属性x
,在Point
类之外是读取不到这个属性的。还可以看到,私有属性与实例的属性是可以同名的(比如,#x
与get x()
)。
私有属性可以指定初始值,在构造函数执行时进行初始化。
class Point { #x = 0; constructor() { #x; // 0 } }
之所以要引入一个新的前缀#
表示私有属性,而没有采用private
关键字,是因为 JavaScript 是一门动态语言,使用独立的符号似乎是唯一的可靠方法,能够准确地区分一种属性是否为私有属性。另外,Ruby 语言使用@
表示私有属性,ES6 没有用这个符号而使用#
,是因为@
已经被留给了 Decorator。
该提案只规定了私有属性的写法。但是,很自然地,它也可以用来写私有方法。
1 class Foo { 2 #a; 3 #b; 4 #sum() { return #a + #b; } 5 printSum() { console.log(#sum()); } 6 constructor(a, b) { #a = a; #b = b; } 7 }
上面代码中,#sum()
就是一个私有方法。
另外,私有属性也可以设置 getter 和 setter 方法。
class Counter { #xValue = 0; get #x() { return #xValue; } set #x(value) { this.#xValue = value; } constructor() { super(); // ... } }
上面代码中,#x
是一个私有属性,它的读写都通过get #x()
和set #x()
来完成。
1.8 this 的指向
类的方法内部如果含有this
,它默认指向类的实例。但是,必须非常小心,一旦单独使用该方法,很可能报错。
1 class Logger { 2 printName(name = 'there') { 3 this.print(`Hello ${name}`); 4 } 5 6 print(text) { 7 console.log(text); 8 } 9 } 10 11 const logger = new Logger(); 12 const { printName } = logger; 13 printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined
上面代码中,printName
方法中的this
,默认指向Logger
类的实例。但是,如果将这个方法提取出来单独使用,this
会指向该方法运行时所在的环境,因为找不到print
方法而导致报错。
一个比较简单的解决方法是,在构造方法中绑定this
,这样就不会找不到print
方法了。
1 class Logger { 2 constructor() { 3 this.printName = this.printName.bind(this); 4 } 5 // ... 6 }
另一种解决方法是使用箭头函数
class Logger { constructor() { this.printName = (name = 'there') => { this.print(`Hello ${name}`); }; } // ... }
还有一种解决方法是使用Proxy
,获取方法的时候,自动绑定this //
[TODO] -- proxy ?
1.9 name 属性
由于本质上,ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装,所以函数的许多特性都被Class
继承,包括name
属性。
1 class Point {} 2 Point.name // "Point"
name
属性总是返回紧跟在class
关键字后面的类名。
1. 10 class的取值函数 getter 和存值函数 setter
与 ES5 一样,在“类”的内部可以使用get
和set
关键字,对某个属性设置存值函数和取值函数,拦截该属性的存取行为。
class MyClass { constructor() { // ... } get prop() { return 'getter'; } set prop(value) { console.log('setter: '+value); } } let inst = new MyClass(); inst.prop = 123; // setter: 123 inst.prop // 'getter'
上面代码中,prop
属性有对应的存值函数和取值函数,因此赋值和读取行为都被自定义了。
存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的。
上面代码中,存值函数和取值函数是定义在html
属性的描述对象上面,这与 ES5 完全一致。
1.11 class 的 generator方法
如果某个方法之前加上星号(*
),就表示该方法是一个 Generator 函数。
class Foo { constructor(...args) { this.args = args; } * [Symbol.iterator]() { for (let arg of this.args) { yield arg; } } } for (let x of new Foo('hello', 'world')) { console.log(x); } // hello // world
上面代码中,Foo
类的Symbol.iterator
方法前有一个星号,表示该方法是一个 Generator 函数。Symbol.iterator
方法返回一个Foo
类的默认遍历器,for...of
循环会自动调用这个遍历器。
1. 12 class的静态方法
类相当于实例的原型,所有在类中定义的方法,都会被实例继承。如果在一个方法前,加上static
关键字,就表示该方法不会被实例继承,而是直接通过类来调用,这就称为“静态方法”。
1 class Foo { 2 static classMethod() { 3 return 'hello'; 4 } 5 } 6 7 Foo.classMethod() // 'hello' 8 9 var foo = new Foo(); 10 foo.classMethod() 11 // TypeError: foo.classMethod is not a function
上面代码中,Foo
类的classMethod
方法前有static
关键字,表明该方法是一个静态方法,可以直接在Foo
类上调用(Foo.classMethod()
),而不是在Foo
类的实例上调用。如果在实例上调用静态方法,会抛出一个错误,表示不存在该方法。
注意,如果静态方法包含this
关键字,这个this
指的是类,而不是实例。
1 class Foo { 2 static bar () { 3 this.baz(); 4 } 5 static baz () { 6 console.log('hello'); 7 } 8 baz () { 9 console.log('world'); 10 } 11 } 12 13 Foo.bar() // hello
上面代码中,静态方法bar
调用了this.baz
,这里的this
指的是Foo
类,而不是Foo
的实例,等同于调用Foo.baz
。另外,从这个例子还可以看出,静态方法可以与非静态方法重名。
父类的静态方法,可以被子类继承。
class Foo { static classMethod() { return 'hello'; } } class Bar extends Foo { } Bar.classMethod() // 'hello'
上面代码中,父类Foo
有一个静态方法,子类Bar
可以调用这个方法。
静态方法也是可以从super
对象上调用的。
1. 13 class的静态属性 和 示例属性
静态属性指的是 Class 本身的属性,即Class.propName
,而不是定义在实例对象(this
)上的属性。
class Foo { } Foo.prop = 1; Foo.prop // 1
上面的写法为Foo
类定义了一个静态属性prop
。
目前,只有这种写法可行,因为 ES6 明确规定,Class 内部只有静态方法,没有静态属性。
// 以下两种写法都无效 class Foo { // 写法一 prop: 2 // 写法二 static prop: 2 } Foo.prop // undefined
目前有一个静态属性的提案,对实例属性和静态属性都规定了新的写法。
(1)类的实例属性
类的实例属性可以用等式,写入类的定义之中。
1 class MyClass { 2 myProp = 42; 3 4 constructor() { 5 console.log(this.myProp); // 42 6 } 7 }
上面代码中,myProp
就是MyClass
的实例属性。在MyClass
的实例上,可以读取这个属性。
以前,我们定义实例属性,只能写在类的constructor
方法里面。
class ReactCounter extends React.Component { constructor(props) { super(props); this.state = { count: 0 }; } }
上面代码中,构造方法constructor
里面,定义了this.state
属性。
有了新的写法以后,可以不在constructor
方法里面定义。
class ReactCounter extends React.Component { state = { count: 0 }; }
这种写法比以前更清晰。
为了可读性的目的,对于那些在constructor
里面已经定义的实例属性,新写法允许直接列出。
class ReactCounter extends React.Component { state; constructor(props) { super(props); this.state = { count: 0 }; } }
(2)类的静态属性
类的静态属性只要在上面的实例属性写法前面,加上static
关键字就可以了。
class MyClass { static myStaticProp = 42; constructor() { console.log(MyClass.myStaticProp); // 42 } }
同样的,这个新写法大大方便了静态属性的表达。
// 老写法 class Foo { // ... } Foo.prop = 1; // 新写法 class Foo { static prop = 1; }
上面代码中,老写法的静态属性定义在类的外部。整个类生成以后,再生成静态属性。这样让人很容易忽略这个静态属性,也不符合相关代码应该放在一起的代码组织原则。另外,新写法是显式声明(declarative),而不是赋值处理,语义更好。
1. 14 new target
new
是从构造函数生成实例对象的命令。ES6 为new
命令引入了一个new.target
属性,该属性一般用在构造函数之中,返回new
命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过new
命令调用的,new.target
会返回undefined
,因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。
1 function Person(name) { 2 if (new.target !== undefined) { 3 this.name = name; 4 } else { 5 throw new Error('必须使用 new 命令生成实例'); 6 } 7 } 8 9 // 另一种写法 10 function Person(name) { 11 if (new.target === Person) { 12 this.name = name; 13 } else { 14 throw new Error('必须使用 new 命令生成实例'); 15 } 16 } 17 18 var person = new Person('张三'); // 正确 19 var notAPerson = Person.call(person, '张三'); // 报错
上面代码确保构造函数只能通过new
命令调用。
Class 内部调用new.target
,返回当前 Class。
class Rectangle { constructor(length, width) { console.log(new.target === Rectangle); this.length = length; this.width = width; } } var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true
需要注意的是,子类继承父类时,new.target
会返回子类。
class Rectangle { constructor(length, width) { console.log(new.target === Rectangle); // ... } } class Square extends Rectangle { constructor(length) { super(length, length); } } var obj = new Square(3); // 输出 false
上面代码中,new.target
会返回子类。
利用这个特点,可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。
class Shape { constructor() { if (new.target === Shape) { throw new Error('本类不能实例化'); } } } class Rectangle extends Shape { constructor(length, width) { super(); // ... } } var x = new Shape(); // 报错 var y = new Rectangle(3, 4); // 正确
上面代码中,Shape
类不能被实例化,只能用于继承。
注意,在函数外部,使用new.target
会报错。
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