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JavaScript 中繼承實現(xiàn)方式歸納

李世贊 / 2207人閱讀

摘要:原型繼承借助父級對象,通過構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個以父級對象為原型的新對象這里,直接將父對象設(shè)置為子對象的原型,中的方法就是這種實現(xiàn)方式。構(gòu)造器借用中的和方法非常好用,其改變方法執(zhí)行上下文的功能在繼承的實現(xiàn)中也能發(fā)揮作用。

不同于基于類的編程語言,如 C++ 和 Java,JavaScript 中的繼承方式是基于原型的。同時由于 JavaScript 是一門非常靈活的語言,其實現(xiàn)繼承的方式也非常多。

首要的基本概念是關(guān)于構(gòu)造函數(shù)和原型鏈的,父對象的構(gòu)造函數(shù)稱為Parent,子對象的構(gòu)造函數(shù)稱為Child,對應(yīng)的父對象和子對象分別為parentchild

對象中有一個隱藏屬性[[prototype]](注意不是prototype),在 Chrome 中是__proto__,而在某些環(huán)境下則不可訪問,它指向的是這個對象的原型。在訪問任何一個對象的屬性或方法時,首先會搜索本對象的所有屬性,如果找不到的話則會根據(jù)[[prototype]]沿著原型鏈逐步搜索其原型對象上的屬性,直到找到為止,否則返回undefined

原型鏈繼承

原型鏈?zhǔn)?JavaScript 中實現(xiàn)繼承的默認(rèn)方式,如果要讓子對象繼承父對象的話,最簡單的方式是將子對象構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性指向父對象的一個實例:

javascriptfunction Parent() {}
function Child() {}
Child.prototype = new Parent()

這個時候,Childprototype屬性被重寫了,指向了一個新對象,但是這個新對象的constructor屬性卻沒有正確指向Child,JS 引擎并不會自動為我們完成這件工作,這需要我們手動去將Child的原型對象的constructor屬性重新指向Child:

javascriptChild.prototype.constructor = Child

以上就是 JavaScript 中的默認(rèn)繼承機(jī)制,將需要重用的屬性和方法遷移至原型對象中,而將不可重用的部分設(shè)置為對象的自身屬性,但這種繼承方式需要新建一個實例作為原型對象,效率上會低一些。

原型繼承(非原型鏈)

為了避免上一個方法需要重復(fù)創(chuàng)建原型對象實例的問題,可以直接將子對象構(gòu)造函數(shù)的prototype指向父對象構(gòu)造函數(shù)的prototype,這樣,所有Parent.prototype中的屬性和方法也能被重用,同時不需要重復(fù)創(chuàng)建原型對象實例:

javascriptChild.prototype = Parent.prototype
Child.prototype.constructor = Child

但是我們知道,在 JavaScript 中,對象是作為引用類型存在的,這種方法實際上是將Child.prototypeParent.prototype中保存的指針指向了同一個對象,因此,當(dāng)我們想要在子對象原型中擴(kuò)展一些屬性以便之后繼續(xù)繼承的話,父對象的原型也會被改寫,因為這里的原型對象實例始終只有一個,這也是這種繼承方式的缺點(diǎn)。

臨時構(gòu)造器繼承

為了解決上面的問題,可以借用一個臨時構(gòu)造器起到一個中間層的作用,所有子對象原型的操作都是在臨時構(gòu)造器的實例上完成,不會影響到父對象原型:

javascriptvar F = function() {}
F.prototype = Parent.prototype
Child.prototype = new F()
Child.prototype.constructor = Child

同時,為了可以在子對象中訪問父類原型中的屬性,可以在子對象構(gòu)造器上加入一個指向父對象原型的屬性,如uber,這樣,可以在子對象上直接通過child.constructor.uber訪問到父級原型對象。

我們可以將上面的這些工作封裝成一個函數(shù),以后調(diào)用這個函數(shù)就可以方便實現(xiàn)這種繼承方式了:

javascriptfunction extend(Child, Parent) {
    var F = function() {}
    F.prototype = Parent.prototype
    Child.prototype = new F()
    Child.prototype.constructor = Child
    Child.uber = Parent.prototype
}

然后就可以這樣調(diào)用:

javascriptextend(Dog, Animal)
屬性拷貝

這種繼承方式基本沒有改變原型鏈的關(guān)系,而是直接將父級原型對象中的屬性全部復(fù)制到子對象原型中,當(dāng)然,這里的復(fù)制僅僅適用于基本數(shù)據(jù)類型,對象類型只支持引用傳遞。

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

這種方式對部分原型屬性進(jìn)行了重建,構(gòu)建對象的時候效率會低一些,但是能夠減少原型鏈的查找。不過我個人覺得這種方式的優(yōu)點(diǎn)并不明顯。

對象間繼承

除了基于構(gòu)造器間的繼承方法,還可以拋開構(gòu)造器直接進(jìn)行對象間的繼承。即直接進(jìn)行對象屬性的拷貝,其中包括淺拷貝和深拷貝。

淺拷貝

接受要繼承的對象,同時創(chuàng)建一個新的空對象,將要繼承對象的屬性拷貝至新對象中并返回這個新對象:

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

拷貝完成之后對于新對象中需要改寫的屬性可以進(jìn)行手動改寫。

深拷貝

淺拷貝的問題也顯而易見,它不能拷貝對象類型的屬性而只能傳遞引用,要解決這個問題就要使用深拷貝。深拷貝的重點(diǎn)在于拷貝的遞歸調(diào)用,檢測到對象類型的屬性時就創(chuàng)建對應(yīng)的對象或數(shù)組,并逐一復(fù)制其中的基本類型值。

javascriptfunction deepCopy(p, c) {
    c = c || {}
    for (var i in p) {
        if (p.hasOwnProperty(i)) {
            if (typeof p[i] === "object") {
                c[i] = Array.isArray(p[i]) ? [] : {}
                deepCopy(p[i], c[i])
            } else {
                c[i] = p[i]
            }
        }
    }
    return c
}

其中用到了一個 ES5 的Array.isArray()方法用于判斷參數(shù)是否為數(shù)組,沒有實現(xiàn)此方法的環(huán)境需要自己手動封裝一個 shim。

javascriptArray.isArray = function(p) {
    return p instanceof Array
}

但是使用instanceof操作符無法判斷來自不同框架的數(shù)組變量,但這種情況比較少。

原型繼承

借助父級對象,通過構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個以父級對象為原型的新對象:

javascriptfunction object(o) {
    var n
    function F() {}
    F.prototype = o
    n = new F()
    n.uber = o
    return n
}

這里,直接將父對象設(shè)置為子對象的原型,ES5 中的 Object.create()方法就是這種實現(xiàn)方式。

原型繼承和屬性拷貝混用

原型繼承方法中以傳入的父對象為原型構(gòu)建子對象,同時還可以在父對象提供的屬性之外額外傳入需要拷貝屬性的對象:

javascriptfunction ojbectPlus(o, stuff) {
    var n
    function F() {}
    F.prototype = o
    n = new F()
    n.uber = o

    for (var i in stuff) {
        n[i] = stuff[i]
    }
    return n
}
多重繼承

這種方式不涉及原型鏈的操作,傳入多個需要拷貝屬性的對象,依次進(jìn)行屬性的全拷貝:

javascriptfunction multi() {
    var n = {}, stuff, i = 0,
        len = arguments.length
    for (i = 0; i < len; i++) {
        stuff = arguments[i]
        for (var key in stuff) {
            n[i] = stuff[i]
        }
    }
    return n
}

根據(jù)對象傳入的順序依次進(jìn)行拷貝,也就是說,如果后傳入的對象包含和前面對象相同的屬性,后者將會覆蓋前者。

構(gòu)造器借用

JavaScript中的call()apply()方法非常好用,其改變方法執(zhí)行上下文的功能在繼承的實現(xiàn)中也能發(fā)揮作用。所謂構(gòu)造器借用是指在子對象構(gòu)造器中借用父對象的構(gòu)造函數(shù)對this進(jìn)行操作:

javascriptfunction Parent() {}
Parent.prototype.name = "parent"

function Child() {
    Parent.apply(this, arguments)
}
var child = new Child()
console.log(child.name)

這種方式的最大優(yōu)勢就是,在子對象的構(gòu)造器中,是對子對象的自身屬性進(jìn)行完全的重建,引用類型的變量也會生成一個新值而不是一個引用,所以對子對象的任何操作都不會影響父對象。

而這種方法的缺點(diǎn)在于,在子對象的構(gòu)建過程中沒有使用過new操作符,因此子對象不會繼承父級原型對象上的任何屬性,在上面的代碼中,childname屬性將會是undefined

要解決這個問題,可以再次手動將子對象構(gòu)造器原型設(shè)為父對象的實例:

javascriptChild.prototype = new Parent()

但這樣又會帶來另一個問題,即父對象的構(gòu)造器會被調(diào)用兩次,一次是在父對象構(gòu)造器借用過程中,另一次是在繼承原型過程中。

要解決這個問題,就要去掉一次父對象構(gòu)造器的調(diào)用,構(gòu)造器借用不能省略,那么只能去掉后一次調(diào)用,實現(xiàn)繼承原型的另一方法就是迭代復(fù)制:

javascriptextend2(Child, Parent)

使用之前實現(xiàn)的extend2()方法即可。

  

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