(79)Wangdao.com第十五天_JavaScript 对象的继承_prototype原型对象_封装_函数式编程
javascript 内置了许多 function 函数(){...}
js 执行首先就会执行自己内置的函数定义 (function Function、function Object)
对象的继承
大部分面向对象的编程语言,都是通过“类”(class)实现对象的继承。
传统上,JavaScript 语言的继承不通过 class,而是通过“原型对象”(prototype)实现,称之为 JavaScript 的原型链继承
JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象 prototype 的所有属性和方法,都能被实例对象共享
ES6 引入了 class 语法
- 构造函数的缺点
- 同一个构造函数的多个实例之间,无法共享属性,从而造成对系统资源的浪费
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function Cat(name, color) { this.name = name; this.color = color; this.bar = function () { console.log('喵喵'); }; } var cat1 = new Cat('大毛', '白色'); var cat2 = new Cat('二毛', '黑色'); cat1.meow === cat2.meow // false
cat1
和cat2
是同一个构造函数的两个实例,它们都具有 bar 方法。由于 bar 方法是生成在每个实例对象上面,所以两个实例就生成了两次。
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- 也就是说,每新建一个实例,就会新建一个 bar方法。这既没有必要,又浪费系统资源,因为所有 bar 方法都是同样的行为,完全应该共享
- 这个问题的解决方法,就是 JavaScript 的原型对象(prototype)
- JavaScript 的原型对象
- JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象的所有属性和方法,都能被实例对象共享
- 属性和方法定义在原型上,那么所有实例对象就能共享,不仅节省了内存,还体现了实例对象之间的联系
- JavaScript 规定,每个函数都有一个
prototype
属性,指向一个对象。- 对于普通函数来说,该属性基本无用。
- 但是,对于构造函数来说,生成实例的时候,该属性会自动成为实例对象的原型
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function Animal(name) { this.name = name; } Animal.prototype.color = 'white'; var cat1 = new Animal('大毛'); var cat2 = new Animal('二毛'); cat1.color // 'white' cat2.color // 'white'
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- 原型对象的作用,就是定义所有实例对象共享的属性和方法。
- 在函数创建时,都会默认创建 显示原型对象
读取属性/方法,沿着原型链找
设置属性/ 方法,只会查看和影响自身
所有函数都具有 prototype 显式原型属性,指向一个对象____原型对象
- function Dog(){};
所有对象都是某个构造函数的实例,都拥有 __proto__隐式原型属性
- var wangCai = new Dog("旺财", "2");
注意:
- 由于 函数 也是一个对象,所以 函数 也拥有一个 __proto__隐式原型属性,由原生底层语言实现
constructor 构造函数____等于函数本身
__proto__ 隐式原型属性____指向 该对象的构造函数的原型对象 prototype (即 隐式原型属性 指向 上一级对象的原型对象)
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即 同一构造函数的 所有实例对象 都有一个 隐式原型 指向同一个原型对象
- 也就是说,可以在 构造函数 定义时,存放一些实例对象 公共方法 和 公共属性
- 底层 native code 用 c/c++ 实现
- 所有 函数 都有一个 prototype 显示原型属性
所有函数都是 function Function(){...} 的实例
- 所有 实例对象 都有一个 __proto__ 隐式原型属性 (包括原型对象都有一个 __proto__ )
- 所有 原型对象 都有 constructor 属性指向 构造函数
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- 原型链
- 当调用某对象的属性或者方法时,沿着 __proto__ 这条链向上查找,
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- 首先在自身作用域中寻找,
- 然后到原型对象中寻找,
- 再到原型对象的原型对象中寻找,直到找到 Object 。
- 如果始终没找到就返回 undefined。
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- 如果对象自身和它的原型,都定义了一个同名属性,那么优先读取对象自身的属性____这叫做 “覆盖”(overriding)
- JavaScript 规定,所有对象都有自己的 隐式原型属性 __proto__ 指向 new 构造函数的 原型对象
- 一方面,任何一个对象,都可以充当其他对象的原型;
- 另一方面,由于原型对象也是对象,所以它也有自己的原型。
- 因此,就会形成一个“原型链”(prototype chain):对象到原型,再到原型的原型……
- Object.prototype 的原型是 null ,因此,原型链的尽头就是 null
- 所寻找的属性在越上层的原型对象,对性能的影响越大。如果寻找某个不存在的属性,将会遍历整个原型链。
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/* 面试题 */ var A = function() { } A.prototype.n = 1 var b = new A() A.prototype = { // 改变的 只是一个地址值,而不会改变 真正对象 的存在(b 始终指向那个 原始的 prototype 对象) n: 2, m: 3 } var c = new A() console.log(b.n, b.m, c.n, c.m)
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- 举例来说,如果让构造函数的 prototype 属性指向一个数组,就意味着实例对象可以调用数组方法
- prototype 对象有一个 constructor 属性,默认指向 prototype 对象所在的构造函数
- constructor 属性的作用
- 可以得知某个实例对象,到底是哪一个构造函数产生的
- 有了 constructor 属性,就可以从一个实例对象新建另一个实例
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function Constr() {} var x = new Constr(); var y = new x.constructor(); y instanceof Constr; // true
这使得在实例方法中,调用自身的构造函数成为可能
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Constr.prototype.createCopy = function () { return new this.constructor(); };
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- prototype 对象有一个 constructor 属性,默认指向 prototype 对象所在的构造函数
- constructor 属性表示原型对象与构造函数之间的关联关系,如果修改了原型对象,一般会同时修改 constructor 属性,防止引用的时候出错
- 要么将 constructor 属性重新指向原来的构造函数,要么只在原型对象上添加方法,这样可以保证 instanceof 运算符不会失真
- 如果不能确定 constructor 属性是什么函数,还有一个办法:通过 name 属性,从实例得到构造函数的名称。
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function Foo() {} var f = new Foo(); f.constructor.name // "Foo"
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- 当调用某对象的属性或者方法时,沿着 __proto__ 这条链向上查找,
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所有 函数 都是 function Function(){} 的实例对象,
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包括 Object 的构造函数 的 __proto__ 都指向 Function 的原型对象
- 甚至 Function 自己的构造函数 的 __proto__ 都指向 Function 的原型对象
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console.log(Object instanceof Function); // true console.log(Object instanceof Object); // true console.log(Function instanceof Function); // true console.log(Function instanceof Object); // true
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- instanceOf 运算符
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- A instanceof B 如果 B 函数的显示原型对象 在 A 对象的 __proto__ 原型链上,则返回 true,否则返回 false
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- 返回一个布尔值,表示对象是否为某个构造函数的实例
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var v = new Vehicle(); v instanceof Vehicle; // true
实例对象 instanceOf 构造函数
- 它会检查右边构建函数的原型对象(prototype),是否在左边对象的原型链上
v instanceof Vehicle // 等同于 Vehicle.prototype.isPrototypeOf(v)
- 它会检查右边构建函数的原型对象(prototype),是否在左边对象的原型链上
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- 有一种特殊情况,就是左边对象的原型链上,只有
null
对象。这时,instanceof
判断会失真-
var obj = Object.create(null); typeof obj; // "object" Object.create(null) instanceof Object; // false
因此,只要一个对象的原型不是null,instanceof运算符的判断就不会失真。
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- 使用 instanceOf 判断一个变量的类型
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var x = [1, 2, 3]; var y = {}; x instanceof Array // true y instanceof Object // true
注意,instanceof 运算符只能用于对象,不适用原始类型的值。
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- 对于undefined和null,instanceOf运算符总是返回false
- 利用 instanceof 运算符,还可以巧妙地解决,调用构造函数时,忘了加 new 命令的问题
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function Fubar (foo, bar) { if (this instanceof Fubar) { this._foo = foo; this._bar = bar; } else { return new Fubar(foo, bar); } }
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- 构造函数的继承
- 原型链
让一个构造函数继承另一个构造函数,是非常常见的需求。这可以分成两步实现
- 在子类的构造函数中,调用父类的构造函数
- 让子类的原型指向父类的原型,这样子类就可以继承父类原型
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function Sub(value) { Super.call(this); Sub.prototype = Object.create(Super.prototype); Sub.prototype.constructor = Sub; this.name = value; Sub.prototype.method = '...'; }
另外一种写法是
Sub.prototype
等于一个父类实例,但是子类会具有父类实例的方法。有时,这可能不是我们需要的,所以不推荐使用这种写法-
Sub.prototype = new Super();
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- 有时只需要单个方法的继承,这时可以采用下面的写法
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ClassB.prototype.print = function() { ClassA.prototype.print.call(this); // some code }
这就等于继承了父类A的 print 方法
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- 封装——函数式编程
- 在 ES6 加入 class 关键字之前的编程方式
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/**** 旨在实现封装的前提下,最少占用内存 ****/ // 封装 父类 function Parent(name, age){ this.name = name; this.age = age; }; Parent.prototype.setName = function(name){ this.name = name; }; Parent.prototype.setAge = function(age){ this.age = age; }; // 封装 子类 function Child(name, age){ Parent.call(this, name, age); // 继承父类的属性 this.isCrying = false; }; Child.prototype = new Parent(); // 继承父类的方法 Child.prototype.constructor = Child; // 修正构造器指向
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- 多重继承
- JavaScript 不提供多重继承功能,即不允许一个对象同时继承多个对象。但是,可以通过变通方法,实现这个功能
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function M1() {
this.hello = 'hello';
}function M2() {
this.world = 'world';
}function S() {
M1.call(this);
// 继承 M1
S.prototype = Object.create(M1.prototype);
M2.call(this);
// 继承链上加入 M2
Object.assign(S.prototype, M2.prototype);
// 指定构造函数
S.prototype.constructor = S;
}var s = new S();
s.hello // 'hello'
s.world // 'world'子类 S 同时继承了父类 M1 和 M2 。这种模式又称为 Mixin(混入)
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- JavaScript 不提供多重继承功能,即不允许一个对象同时继承多个对象。但是,可以通过变通方法,实现这个功能
- 多重继承
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- 模块
- JavaScript 不是一种模块化编程语言,ES6 才开始支持 “类” 和 “模块”
- ES5 中传统方法实现模块
- 模块是实现特定功能的一组属性和方法的封装
- 简单的做法是把模块写成一个对象,所有的模块成员都放到这个对象里面
- 但是,这样的写法会暴露所有模块成员,内部状态可以被外部改写。比如,外部代码可以直接改变内部计数器的值。
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var module1 = new Object({ _count : 0, m1 : function (){ //... }, m2 : function (){ //... } });
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- 可以利用构造函数,封装私有变量
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function StringBuilder() { var buffer = []; this.add = function (str) { buffer.push(str); }; this.toString = function () { return buffer.join(''); }; }
- 构造函数有双重作用,既用来塑造实例对象,又用来保存实例对象的数据
- 背了构造函数与实例对象在数据上相分离的原则(即实例对象的数据,不应该保存在实例对象以外。同时,非常耗费内存)
- 解决:
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function StringBuilder() { this._buffer = []; StringBuilder.prototype = { constructor: StringBuilder, add: function (str) { this._buffer.push(str); }, toString: function () { return this._buffer.join(''); } }; }
以上代码将私有变量放入实例对象中,好处是看上去更自然,但是它的私有变量可以从外部读写,不是很安全
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- 模块是实现特定功能的一组属性和方法的封装
- 模块
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- 使用 “立即执行函数”(Immediately-Invoked Function Expression,IIFE),将相关的属性和方法封装在一个函数作用域里面,可以达到不暴露私有成员的目的
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var module1 = (function () { var age = 0; var getAge = function () { return this.age; }; var setAge = function (age) { this.age = age; }; return { getAge : getAge, setAge : setAge }; })();
使用上面的写法,外部代码无法直接获取内部的
_count
变量。
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- 使用 “立即执行函数”(Immediately-Invoked Function Expression,IIFE),将相关的属性和方法封装在一个函数作用域里面,可以达到不暴露私有成员的目的
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- 模块的 放大模式 (argumentation)
- 如果一个模块很大,必须分成几个部分,或者一个模块需要继承另一个模块,这时就有必要采用“放大模式”。
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var module1 = (function (mod){ mod.m3 = function () { //... }; return mod; })(module1);
上面的代码为 module1 模块添加了一个新方法 m3(),然后返回新的 module1 模块。
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- 在浏览器环境中,模块的各个部分通常都是从网上获取的,有时无法知道哪个部分会先加载。
- 如果采用上面的写法,第一个执行的部分有可能加载一个不存在空对象,这时就要采用 "宽放大模式"(Loose augmentation)
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var module1 = (function (mod) { //... return mod; })(window.module1 || {});
与"放大模式"相比,“宽放大模式”就是“立即执行函数”的参数可以是空对象
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- 如果一个模块很大,必须分成几个部分,或者一个模块需要继承另一个模块,这时就有必要采用“放大模式”。
- 模块的 放大模式 (argumentation)
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- 输入全局变量
- 独立性是模块的重要特点,模块内部最好不与程序的其他部分直接交互
- 为了在模块内部调用全局变量,必须显式地将其他变量输入模块
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var module1 = (function ($, YAHOO) { //... })(jQuery, YAHOO);
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上面的
module1
模块需要使用 jQuery 库和 YUI 库,就把这两个库(其实是两个模块)当作参数输入module1
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这样做除了保证模块的独立性,还使得模块之间的依赖关系变得明显
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- 立即执行函数还可以起到命名空间的作用
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(function($, window, document) { function go(num) { } function handleEvents() { } function initialize() { } function dieCarouselDie() { } //attach to the global scope window.finalCarousel = { init : initialize, destroy : dieCouraselDie } })( jQuery, window, document );
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上面代码中,finalCarousel 对象输出到全局,对外暴露 init() 和 destroy() 接口,
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内部方法 go()、handleEvents()、initialize()、dieCarouselDie() 都是外部无法调用的。
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- 输入全局变量
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