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最开始是没有类的概念的我们无法直接扩展一个Class,因为根本不存在Class这种类型因此采用原型继承这种方法。
首先了解一些概念:
普通对象与函数对象
构造函数
原型对象
一.普通对象与函数对象
Object 、Function 是 JS 自带的函数对象,凡是通过 new Function() 创建的对象都是函数对象,其他的都是普通对象。Function Object 也都是通过 New Function()创建的。
二. 构造函数
我们先复习一下构造函数的知识:
function Person(name, age, job) {
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.sayName = function() { alert(this.name) }
}
var person1 = new Person('Zaxlct', 28, 'Software Engineer');
var person2 = new Person('Mick', 23, 'Doctor');
上面的例子中 person1 和 person2 都是 Person 的实例。这两个实例都有一个 constructor
(构造函数)属性,该属性(是一个指针)指向 Person。 即:
console.log(person1.constructor == Person); //true
console.log(person2.constructor == Person); //true
我们要记住两个概念(构造函数,实例):
person1 和 person2 都是 构造函数 Person 的实例
一个公式:
实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数。
三. 原型对象
在 JavaScript 中,每当定义一个对象(函数也是对象)时候,对象中都会包含一些预定义的属性。其中每个函数对象都有一个prototype
属性,这个属性指向函数的原型对象。(先用不管什么是 __proto__
第二节的课程会详细的剖析)
function Person() {}
Person.prototype.name = 'Zaxlct';
Person.prototype.age = 28;
Person.prototype.job = 'Software Engineer';
Person.prototype.sayName = function() {
alert(this.name);
}
var person1 = new Person();
person1.sayName(); // 'Zaxlct'
var person2 = new Person();
person2.sayName(); // 'Zaxlct'
console.log(person1.sayName == person2.sayName); //true
我们得到了本文第一个「定律」:
每个对象都有 __proto__ 属性,但只有函数对象才有 prototype 属性
那什么是原型对象呢?
我们把上面的例子改一改你就会明白了:
Person.prototype = {
name: 'Zaxlct',
age: 28,
job: 'Software Engineer',
sayName: function() {
alert(this.name);
}
}
原型对象,顾名思义,它就是一个普通对象(废话 = =!)。从现在开始你要牢牢记住原型对象就是 Person.prototype ,如果你还是害怕它,那就把它想想成一个字母 A: var A = Person.prototype
在上面我们给 A 添加了 四个属性:name、age、job、sayName。其实它还有一个默认的属性:constructor
在默认情况下,所有的原型对象都会自动获得一个
constructor
(构造函数)属性,这个属性(是一个指针)指向prototype
属性所在的函数(Person)
上面这句话有点拗口,我们「翻译」一下:A 有一个默认的 constructor
属性,这个属性是一个指针,指向 Person。即:
Person.prototype.constructor == Person
在上面第二小节《构造函数》里,我们知道实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数 :person1.constructor == Person
这两个「公式」好像有点联系:
person1.constructor == Person
Person.prototype.constructor == Person
person1 为什么有 constructor 属性?那是因为 person1 是 Person 的实例。
那 Person.prototype 为什么有 constructor 属性??同理, Person.prototype (你把它想象成 A) 也是Person 的实例。
也就是在 Person 创建的时候,创建了一个它的实例对象并赋值给它的 prototype,基本过程如下:
var A = new Person();
Person.prototype = A;
结论:原型对象(Person.prototype)是 构造函数(Person)的一个实例。
原型对象其实就是普通对象(但 Function.prototype 除外,它是函数对象,但它很特殊,他没有prototype属性(前面说道函数对象都有prototype属性))。看下面的例子:
function Person(){};
console.log(Person.prototype) //Person{}
console.log(typeof Person.prototype) //Object
console.log(typeof Function.prototype) // Function,这个特殊
console.log(typeof Object.prototype) // Object
console.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined
Function.prototype
为什么是函数对象呢?
var A = new Function ();
Function.prototype = A;
上文提到凡是通过 new Function( ) 产生的对象都是函数对象。因为 A 是函数对象,所以Function.prototype
是函数对象。
那原型对象是用来做什么的呢?主要作用是用于继承。举个例子:
var Person = function(name){
this.name = name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
};
Person.prototype.getName = function(){
return this.name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
}
var person1 = new person('Mick');
person1.getName(); //Mick
从这个例子可以看出,通过给 Person.prototype
设置了一个函数对象的属性,那有 Person 的实例(person1)出来的普通对象就继承了这个属性。具体是怎么实现的继承,就要讲到下面的原型链了。
小问题,上面两个 this 都指向谁?
var person1 = new person('Mick');
person1.name = 'Mick'; // 此时 person1 已经有 name 这个属性了
person1.getName(); //Mick
故两次 this 在函数执行时都指向 person1。
四.继承
首先我们需要一个构造函数:
function Student(props) {
this.name = props.name || 'Unnamed';
}
Student.prototype.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
}
还需要这个函数的原型链:
Student
的原型链:
基于Student
扩展出PrimaryStudent
,可以先定义出PrimaryStudent
:
function PrimaryStudent(props) { // 调用Student构造函数,绑定this变量: Student.call(this, props); this.grade = props.grade || 1; }
但是,调用了Student
构造函数不等于继承了Student
,PrimaryStudent
创建的对象的原型是:
new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Object.prototype ----> null
必须想办法把原型链修改为:
new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null
这样,原型链对了,继承关系就对了。新的基于PrimaryStudent
创建的对象不但能调用PrimaryStudent.prototype
定义的方法,也可以调用Student.prototype
定义的方法。
如果你想用最简单粗暴的方法这么干:
PrimaryStudent.prototype = Student.prototype;
是不行的!如果这样的话,PrimaryStudent
和Student
共享一个原型对象,那还要定义PrimaryStudent
干啥?
我们必须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
。为了实现这一点,参考道爷(就是发明JSON的那个道格拉斯)的代码,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:
var 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
用一张图来表示新的原型链:
注意,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) {
var 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;
};
小结
JavaScript的原型继承实现方式就是:
-
定义新的构造函数,并在内部用
call()
调用希望“继承”的构造函数,并绑定this
; -
借助中间函数
F
实现原型链继承,最好通过封装的inherits
函数完成; -
继续在新的构造函数的原型上定义新方法。