Javascript 面向对象编程

Javascript是一种基于对象的语言,秉承一切皆对象的理念。

但是,它又不是一种真正的面向对象编程(OOP)语言,因为它的语法中没有class(类)。我们知道面向对象编程的三大特征就是封装、继承、多态

那么如何用 Javascript 来实现面向对象编程呢

1、利用Prototype模式实现封装

在Javascript里每一个构造函数都有一个prototype属性,指向另一个对象。这个对象的所有属性和方法,都会被构造函数的实例继承。

这样,我们把那些不变的属性和方法,直接定义在prototype对象上

function Person(name,age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

Person.prototype.legs = 2
Person.prototype.speak = function() {
    console.log("我的名字是:" + this.name + ",年龄:" + this.age);
}

然后,生成实例

var jack = new Person("jack", 26);
var lily = new Person("lily", 25);

jack.legs; // 2
lily.speak() // 我的名字是:lily,年龄:25

2、实现构造函数继承的五种方法

举例,有一个水果的构造函数。

function Fruit() {
  this.type = "水果";
}

还有个“苹果”的构造函数

function Apple(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}

怎么使得 Apple 继承 Fruit 呢?

第一种,使用call/apply,构造函数绑定

如题,使用callapply方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上,即在子对象构造函数中加一行:

function Fruit() {
  this.type = "水果";
}

function Apple(name,color) {
    Fruit.apply(this, arguments); // 这里用call也可以
    this.name = name;
    this.color = color;
}

var a = new Apple("苹果", "红色");
console.log(a.type) // 水果

第二种, 使用prototype属性继承

第二种方法比较常见,使用prototype属性。

如果水果的prototype对象,指向一个Fruit的实例,那么所有"水果"的实例,就能继承Fruit了。

function Fruit() {
  this.type = "水果";
}

function Apple(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}

// 将 Apple 的 prototype 对象指向 Fruit实例
Apple.prototype = new Fruit(); 
// 将 Apple 的 prototype 对象的构造函数指回原来的构造函数
Apple.prototype.constructor = Apple; 

var a2 = new Apple("香蕉苹果", "黄色");
console.log(a2.type) // 水果

第三种 直接继承prototype

第三种方法是对第二种方法的改进。由于Animal对象中,不变的属性都可以直接写入Animal.prototype。所以,我们也可以让Apple()跳过 Fruit(),直接继承Fruit.prototype。

function Fruit() {}
Fruit.prototype.type = "水果";

function Apple(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}

Apple.prototype = Fruit.prototype;
Apple.prototype.constructor = Apple; // 
var a2 = new Apple("香蕉苹果", "黄色");
console.log(a2.type) // 水果

与前一种方法相比,这样做的优点是效率比较高(不用执行和建立Fruit的实例了),比较省内存。缺点是 Apple.prototypeFruit.prototype现在指向了同一个对象,那么任何对Apple.prototype的修改,都会反映到Fruit.prototype

所以,上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行

Apple.prototype.constructor = Apple;

这一句实际上把 Fruit.prototype 对象的 constructor 属性也改掉了!

alert(Fruit.prototype.constructor); // Apple

第四种, 利用空对象作为中介

由于"直接继承prototype"存在上述的缺点,所以就有第四种方法,利用一个空对象作为中介

function Fruit() {}
Fruit.prototype.type = "水果";

function Apple(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}

var F = function(){};
F.prototype = Fruit.prototype;
Apple.prototype = new F();
Apple.prototype.constructor = Apple;

var a2 = new Apple("香蕉苹果", "黄色");
console.log(a2.type) // 水果

第五种, 拷贝继承

上面是采用prototype对象,实现继承。我们也可以换一种思路,纯粹采用"拷贝"方法实现继承。简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象,不也能够实现继承吗?这样我们就有了第五种方法。

首先,还是把Animal的所有不变属性,都放到它的prototype对象上。

写一个函数,实现属性拷贝的目的

function extend2(Child, Parent) {
  var p = Parent.prototype;
  var c = Child.prototype;
   for (var i in p) {
        c[i] = p[i];
  }
  c.uber = p;
}

这个函数的作用,就是将父对象的 prototype 对象中的属性,一一拷贝给 Child 对象的 prototype 对象。

使用的时候,这样写:

extend2(Apple, Fruit);
var a2 = new Apple("香蕉苹果", "黄色");
console.log(a2.type) // 水果

3、不使用构造函数实现"继承"的方法

什么是"非构造函数"的继承?

比如,现在有一个对象,叫做"中国人"。

var Chinese = {
  nation:'中国'
};

还有一个对象,叫做"医生"。

var Doctor ={
  career:'医生'
}

请问怎样才能让"医生"去继承"中国人",也就是说,我怎样才能生成一个"中国医生"的对象?

这里要注意,这两个对象都是普通对象,不是构造函数,无法使用构造函数方法实现"继承"。

第一种 object()方法

json格式的发明人Douglas Crockford,提出了一个object()函数,可以做到这一点。

function object(o) {
  function F() {}
  F.prototype = o;
  return new F();
}

这个object()函数,其实只做一件事,就是把子对象的prototype属性,指向父对象,从而使得子对象与父对象连在一起。

使用的时候,第一步先在父对象的基础上,生成子对象:

var Doctor = object(Chinese);

然后,再加上子对象本身的属性:

Doctor.career = '医生';

这时,子对象已经继承了父对象的属性了。

var Chinese = {
   nation:'中国'
};

var Doctor ={
   career:'医生'
}

function object(o) {
  function F() {}
  F.prototype = o;
  return new F();
}

var Doctor = object(Chinese);

Doctor.career = '医生';

alert(Doctor.nation); //中国

第二种 浅拷贝

除了使用"prototype链"以外,还有另一种思路:把父对象的属性,全部拷贝给子对象,也能实现继承。

下面这个函数,就是在做拷贝:

function extendCopy(p) {
  var c = {};
  for (var i in p) { 
    c[i] = p[i];
  }
  c.uber = p;
  return c;
}

但是,这样的拷贝有一个问题。那就是,如果父对象的属性等于数组或另一个对象,那么实际上,子对象获得的只是一个内存地址,而不是真正拷贝,因此存在父对象被篡改的可能。

请看,现在给Chinese添加一个"出生地"属性,它的值是一个数组。

Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];

通过extendCopy()函数,Doctor继承了Chinese。

var Doctor = extendCopy(Chinese);

然后,我们为Doctor的"出生地"添加一个城市

Doctor.birthPlaces.push('厦门');

发生了什么事?Chinese的"出生地"也被改掉了!

alert(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门
alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门

所以,extendCopy()只是拷贝基本类型的数据,我们把这种拷贝叫做"浅拷贝"。这是早期jQuery实现继承的方式。

第三种 深拷贝

所谓"深拷贝",就是能够实现真正意义上的数组和对象的拷贝。它的实现并不难,只要递归调用"浅拷贝"就行了。

function deepCopy(p, c) {
    var c = c || {};
    for (var i in p) {
      if (typeof p[i] === 'object') {
        c[i] = (p[i].constructor === Array) ? [] : {};
        deepCopy(p[i], c[i]);
      } else {
         c[i] = p[i];
      }
    }
    return c;
}

使用的时候这样写:

var Doctor = deepCopy(Chinese);

现在,给父对象加一个属性,值为数组。然后,在子对象上修改这个属性:

Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];
Doctor.birthPlaces.push('厦门');

这时,父对象就不会受到影响了。

alert(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门
alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港

目前,jQuery库使用的就是这种继承方法。


以上文章内容,转载修改自阮一峰的网络日志,仅作学习总结,原文链接如下:
Javascript面向对象编程(三):非构造函数的继承
Javascript面向对象编程(二):构造函数的继承
Javascript 面向对象编程(一):封装

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