这部分内容出自于
《JavaScript高级程序设计》
,共三篇。
ECMA-262
把对象定义为:“无序属性的集合,其属性可以包含基本值、对象或者函数。”严格来讲,这就相当于说对象是一组没有特定顺序的值。对象的每个属性或方法都有一个名字,而每个名字都映射到一个值。正因为这样(以及其他将要讨论的原因),我们可以把 ECMAScript
的对象想象成散列表
:无非就是一组名值对,其中值可以是数据或函数。
const person = new Object()
person.name = 'yy'
person.age = '22'
person.job = 'engineer'
person.sayName = function () {
console.log(this.name)
}
const yy = {
name: 'yy',
age: '22',
job: 'engineer',
sayName() {
console.log(this.name)
}
}
这个例子中的yy
对象与前面例子中的 person
对象是一样的,都有相同的属性和方法。这些属性在创建时都带有一些特征值(characteristic),JavaScript
通过这些特征值来定义它们的行为。
属性类型
数据属性
数据属性包含一个数据值的位置。在这个位置可以读取和写入值。数据属性有 4
个描述其行为的特性。
- [[Configurable]] :表示能否通过
delete
删除属性从而重新定义属性,能否修改属性的特性,或者能否把属性修改为访问器属性。像前面例子中那样直接在对象上定义的属性,它们的
这个特性默认值为true
。 - [[Enumerable]] :表示能否通过
for-in
循环返回属性。像前面例子中那样直接在对象上定义的属性,它们的这个特性默认值为true
。 - [[Writable]] :表示能否修改属性的值。像前面例子中那样直接在对象上定义的属性,它们的这个特性默认值为
true
。 - [[Value]] :包含这个属性的数据值。读取属性值的时候,从这个位置读;写入属性值的时候,把新值保存在这个位置。这个特性的默认值为
undefined
。
对于像前面例子中那样直接在对象上定义的属性,它们的
[[Configurable]]
、[[Enumerable]]
和[[Writable]]
特性都被设置为true
,而[[Value]]
特性被设置为指定的值。
const person = {
name: 'yy'
}
这里创建了一个名为 name 的属性,为它指定的值是 yy
。也就是说,[[Value]]
特性将被设置为 yy
,而对这个值的任何修改都将反映在这个位置。
要修改属性默认的特性,必须使用ECMAScript 5
的 Object.defineProperty()
方法。这个方法接收三个参数:属性所在的对象、属性的名字和一个描述符对象。其中,描述符(descriptor)对象的属性必须是:configurable
、 enumerable
、 writable
和value
。设置其中的一或多个值,可以修改对应的特性值。
Object.defineProperty('person', 'age', {
configurable: false,
writable: false,
value: '22',
})
Object.defineProperty(person, 'age', {
configurable: true,
writable: false,
value: '22',
}) // Uncaught TypeError: Cannot redefine property: age at Function.defineProperty (<anonymous>)
把 configurable
设置为false
,表示不能从对象中删除属性。如果对这个属性调用delete
,在非严格模式下什么也不会发生,而在严格模式下会导致错误。而且,一旦把属性定义为不可配置的,就不能再把它变回可配置了。此时,再调用 Object.defineProperty()
方法修改除 writable
之外的特性,都会导致错误。
在调用
Object.defineProperty()
方法时,如果不指定,configurable
、enumerable
和writable
特性的默认值都是false
。
访问器属性
访问器属性不包含数据值;它们包含一对儿 getter
和setter
函数(不过,这两个函数都不是必需的)。在读取访问器属性时,会调用 getter
函数,这个函数负责返回有效的值;在写入访问器属性时,会调用setter
函数并传入新值,这个函数负责决定如何处理数据。访问器属性有如下4
个特性。
- [[Configurable]] :表示能否通过
delete
删除属性从而重新定义属性,能否修改属性的特性,或者能否把属性修改为数据属性。对于直接在对象上定义的属性,这个特性的默认值为true
。 - [[Enumerable]] :表示能否通过
for-in
循环返回属性。对于直接在对象上定义的属性,这个特性的默认值为true
。 - [[Get]] :在读取属性时调用的函数。默认值为
undefined
。 - [[Set]] :在写入属性时调用的函数。默认值为
undefined
。
const book = {
_year: 2004,
edition: 1
}
Object.defineProperty(book, "year", {
get: function () {
return this._year
},
set: function (newValue) {
if (newValue > 2004) {
this._year = newValue;
this.edition += newValue - 2004
}
}
})
book.year = 2005
alert(book.edition) //2
以上代码创建了一个 book
对象,并给它定义两个默认的属性:_year
和 edition
。 _year
前面的下划线是一种常用的记号,用于表示只能通过对象方法访问的属性
。而访问器属性year
则包含一个getter
函数和一个setter
函数。getter
函数返回_year
的值,setter
函数通过计算来确定正确的版本。因此,把 year
属性修改为 2005
会导致_year
变成 2005
,而edition
变为2
。
这是使用访问器属性的常见方式,即设置一个属性的值会导致其他属性发生变化。
定义多个属性
由于为对象定义多个属性的可能性很大,ECMAScript 5
又定义了一个 Object.defineProperties()
方法。利用这个方法可以通过描述符一次定义多个属性。这个方法接收两
个对象参数:第一个对象是要添加和修改其属性的对象,第二个对象的属性与第一个对象中要添加或修改的属性一一对应。
const book = {}
Object.defineProperties(book, {
_year: {
value: 2004
},
edition: {
value: 1
},
year: {
get: function () {
return this._year
},
set: function (newValue) {
if (newValue > 2004) {
this._year = newValue
this.edition += newValue - 2004
}
}
}
})
以上代码在book
对象上定义了两个数据属性_year
和 edition
和一个访问器属性year
。最终的对象与上一节中定义的对象相同。唯一的区别是这里的属性都是在同一时间创建的。
支持
Object.defineProperties()
方法的浏览器有IE9+
、Firefox 4+
、Safari 5+
、Opera 12+
和Chrome
。
读取属性的特性
使用 ECMAScript 5
的 Object.getOwnPropertyDescriptor()
方法,可以取得给定属性的描述符。这个方法接收两
个参数:属性所在的对象和要读取其描述符的属性名称。返回值是一个对象,如果是访问器属性,这个对象的属性有configurable
、 enumerable
、 get
和set
;如果是数据属性,这个对象的属性有configurable
、 enumerable
、 writable
和value
。依据上面的例子:
const descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(book, 'year')
alert(descriptor.value) //undefined
alert(descriptor.enumerable) //false
alert(typeof descriptor.get) //"function"
创建对象
虽然 Object
构造函数或对象字面量都可以用来创建单个对象,但这些方式有个明显的缺点:使用同一个接口创建很多对象,会产生大量的重复代码。为解决这个问题,人们开始使用工厂模式的一种变体。
模式一:工厂模式
工厂模式是软件工程领域一种广为人知的设计模式,这种模式抽象了创建具体对象的过程。考虑到在ECMAScript
中无法创建类,开发人员就发明了一种函数,用函数来封装以特定接口创建对象的细节。
function person(name, age, job) {
const person = new Object()
person.name = name
person.job = job
person.age = age
person.sayName = function () {
console.log(this.name)
}
return person
}
const yy1 = person('yy', '22', 'web')
console.log(typeof yy1) // object
console.log(yy1.constructor) // Object() { [native code] }
函数 Person()
能够根据接受的参数来构建一个包含所有必要信息的Person
对象。可以无数次地调用这个函数,而每次它都会返回一个包含三个属性一个方法的对象。
工厂模式虽然解决了创建多个相似对象的问题,但却没有解决对象识别的问题(即怎样知道一个对象的类型)。随着
JavaScript
的发展,又一个新模式出现了。
模式二:构造函数模式
ECMAScript
中的构造函数可用来创建特定类型的对象。像 Object
和 Array
这样的原生构造函数,在运行时会自动出现在执行环境中。此外,也可以创建自定义的构造函数,从而定义自定义对象类型的属性和方法。
function Person(name, age, job) {
this.name = name
this.age = age
this.job = job
}
const yy = new Person('yy', '22', 'web')
console.log(typeof yy) // object
console.log(yy.constructor) // Person(name, age, job) {}
在这个例子中, Person()
函数取代了 person()
函数。Person()
中的代码除了与 person()
中相同的部分外,还存在以下不同之处:
- 没有显式地创建对象;
- 直接将属性和方法赋给了
this
对象; - 没有
return
语句。
此外,还应该注意到函数名Person
使用的是大写字母P
。按照惯例,构造函数始终都应该以一个大写字母开头,而非构造函数则应该以一个小写字母开头。这个做法借鉴自其他 OO
语言,主要是为了区别于ECMAScript
中的其他函数;因为构造函数本身也是函数,只不过可以用来创建对象而已。
构造函数与其他函数的唯一区别,就在于调用它们的方式不同。不过,构造函数毕竟也是函数,不存在定义构造函数的特殊语法。任何函数,只要通过 new
操作符来调用,那它就可以作为构造函数;而任何函数,如果不通过new
操作符来调用,那它跟普通函数也不会有什么两样。
function Person(name, age, job) {
this.name = name
this.age = age
this.job = job
this.sayName = function() {
console.log(this.name)
}
}
const yy = new Person('yy', '22', 'web')
Person('yy2', 27, 'Doctor') // 添加到 window
window.sayName()
当在全局作用域中调用一个函数时,this
对象总是指向 Global
对象(在浏览器中就是window
对象)。
要创建
Person
的新实例,必须使用new
操作符。
以这种方式调用构造函数实际上会经历以下4
个步骤:
- 创建一个新对象,与构造函数的原型对象绑定;
- 将构造函数的作用域赋给新对象(因此
this
就指向了这个新对象); - 执行构造函数中的代码(为这个新对象添加属性);
- 返回新对象。
构造函数的问题
构造函数模式虽然好用,但也并非没有缺点。使用构造函数的主要问题,就是每个方法都要在每个实例上重新创建一遍。
ECMAScript
中的函数是对象,因此每定义一个函数,也就是实例化了一个对象。从逻辑角度讲,此时的构造函数也可以这样定义。
function Person(name, age, job) {
this.name = name
this.age = age
this.job = job
this.sayName = new Function('console.log(this.name)') // 与声明函数在逻辑上是等价的
}
然而,创建两个完成同样任务的 Function
实例的确没有必要;况且有 this
对象在,根本不用在执行代码前就把函数绑定到特定对象上面。因此,大可像下面这样,通过把函数定义转移到构造函数外部来解决这个问题。
解决方案一
function Person(name, age, job) {
this.name = name
this.age = age
this.job = job
this.sayName = sayName
}
function sayName() {
alert(this.name)
}
const person1 = new Person('yy', 18, 'Software Engineer')
const person2 = new Person('Greg', 27, 'Doctor')
在这个例子中,我们把sayName()
函数的定义转移到了构造函数外部。而在构造函数内部,我们将 sayName
属性设置成等于全局的 sayName
函数。这样一来,由于sayName
包含的是一个指向函数的指针,因此person1
和 person2
对象就共享了在全局作用域中定义的同一个sayName()
函数。
在全局作用域中定义的函数实际上只能被某个对象调用,这让全局作用域有点名不副实。而更让人无法接受的是:如果对象需要定义很多方法,那么就要定义很多个全局函数,于是我们这个自定义的引用类型就丝毫没有封装性可言了。好在,这些问题可以通过使用原型模式来解决。
解决方案二
我们创建的每个函数都有一个 prototype
(原型)属性,这个属性是一个指针,指向一个对象,而这个对象的用途是包含可以由特定类型的所有实例共享的属性和方法。如果按照字面意思来理解,那么prototype
就是通过调用构造函数而创建的那个对象实例的原型对象。使用原型对象的好处是可以让所有对象实例共享它所包含的属性和方法。
function Person(name, age, job) {
this.name = name
this.age = age
this.job = job
}
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name)
}
const person1 = new Person('yy', 18, 'Software Engineer')
const person2 = new Person('Greg', 27, 'Doctor')
alert(person1.sayName == person2.sayName) // true
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