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JavaScript > 繼承與拷貝

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摘要:繼承與拷貝本文討論中如何實現繼承關系,以及如何拷貝對象。談完繼承方法后,再談論對象的拷貝。我們在臨時構造器法基礎上進一步完善之。這讓我想到了中覆蓋構造函數的辦法,如下關于繼承的話題到此結束。

JavaScript 繼承與拷貝
  

Date: 7th of Aug, 2015

Author: HaoyCn

本文討論JavaScript中如何實現繼承關系,以及如何拷貝對象。下面,我們分別探討4種繼承方法。談完繼承方法后,再談論對象的拷貝。

需要提前說明的是,后文需要繼承的構造器函數是:

var Animal = function(name){
    this.name = name;
};
Animal.prototype.jump = function(){
    console.log("jumped");
};
原型鏈繼承法

本方法的特性在于,能夠把可以重用的部分遷移到原型鏈中,而不可重用的則設置為對象的自身屬性。

var Human = function(name){
    this.name = name;
};
// 這一步會使得
// Human.prototype.constructor = Animal;
// 所以需要重新手動重定向
Human.prototype = new Animal;
// 如果不更改
// 通過`Human`構造器構造出來的對象的構造器會變成`Animal`而不是`Human`
Human.prototype.constructor = Human;

var man = new Human("HaoyCn");
man.jump();

現在,對象 man 可以使用 Animal.prototype.jump 方法,查找過程是:

man 自身沒有jump方法

查找 man.constructor.prototype,即Human.prototype,可Human.prototype本身也沒有 jump 方法,而它又是一個由 Animal 構造的對象,所以

查找 Animal.prototype,在其中找到了 jump 方法,執行之

僅從原型繼承法

和“原型鏈繼承法”相比,本方法的優點在于,提高了運行時的效率,沒有創建新對象出來。

var Human = function(name){
    this.name = name;
};
Human.prototype = Animal.prototype;
var man = new Human("HaoyCn");
man.jump();

這時候的查找過程是:

man 自身沒有jump方法

查找 man.constructor.prototype,即Human.prototype,Human.prototype是對 Animal.prototype 的引用,在其中找到了 jump 方法,執行之

減少了一步。然而代價則是:對 Human.prototype 的修改都會影響到 Animal.prototype,因為前者是對后者的引用。

一個致命缺點就是,無法修正子類構造的對象的 constructor。

測試一下:

man.constructor === Animal;//true

我們來回顧一下 new 的過程:

var newProcess = function(){
    var ret;
    // 構造一個新對象
    var obj = {};
    // 構造函數
    var Constructor = Array.prototype.shift.call(arguments);
    // 記錄原型
    obj.__proto__ = Constructor.prototype;
    // 運用構造函數給新對象設置屬性
    ret = Constructor.apply(obj,arguments);
    // 始終返回一個對象
    return "object" === typeof ret ? ret : obj;
};

我們以此來回顧下“僅從原型繼承法”是如何創建出 man 的。

// var man = newProcess(Human,"HaoyCn");
// 還原如下
var ret;
var man = {};
// var Constructor = Array.prototype.shift.call(arguments);
// 即是
//var Constructor = Human;
man.__proto__ = Human.prototype;
// ret = Human.apply(obj,arguments);
// `Human`構造器執行的是
man.name = "HaoyCn";
// `Human`構造器返回的是 undefined,即 ret = undefined;
// 所以最后`newProcess`返回`man`

因此,就不難理解了:

man.constructor === 
    man.__proto__.constructor === 
    Human.prototype.constructor ===
    Animal.prototype.constructor ===
Animal
臨時構造器繼承法

“僅從原型繼承法”的問題暴露出來了:Animal.prototype 會因對 Human.prototype 的修改而改變。如果被改變了,由 Animal 構造出來的對象也會發生改變。我們來舉個例子:

var monkey = new Animal("monkey");
var woman = new Human("woman");
monkey.jump();// jumped
woman.jump();// jumped
// 下面的修改會影響`Animal.prototype`
Human.prototype.jump = function(){
    console.log("I refuse");
};
// 原本構造好的對象也會被影響
monkey.jump();// I refuse
woman.jump();// I refuse

那么,我們如何規避這個問題呢?

“臨時構造器繼承法”使用一個中介函數,如下

var F = function(){};
F.prototype = Animal.prototype;
var Human = function(name){
    this.name = name;
};
Human.prototype = new F;
Human.prototype.constructor = Human;
Human.prototype.sing = function(){
    console.log("Mayday");
};
var man = new Human("HaoyCn");
man.jump();
man.sing();

我們對 Human.prototype 的任何改變都變成了對一個由中介構造器創建的對象的屬性的修改。jump 查找過程是:

man 自身沒有jump方法

查找 man.constructor.prototype,即Human.prototype,可Human.prototype本身也沒有 jump 方法,而它又是一個由 F 構造的對象,所以

查找 F.prototype,即 Animal.prototype,在其中找到了 jump 方法,執行之

那這個方法同最開始的“僅從原型繼承法”相比,又有什么進步呢?

先看“僅從原型繼承法”中的操作:

Human.prototype = new Animal;
// 這將造成:
// Human.prototype.name = undefined;// 沒有給`Animal`傳入參數之故

也就是說,Human.prototype 會多出不必要的屬性來,而中介器則避免了這種不必要的屬性。

構造器借用法

以上繼承法共通的一個缺點在于,Human 構造器構造的對象雖然可以共用 Animal.prototype,但對于 name 屬性而言,Human 構造器只能自己再寫一遍構造 name 屬性,為什么不把初始化屬性的方法也共(借)用呢?

構造器借用法應運而生?,F在我們把 name 屬性的創建還是交給 Animal,然后再為 Human 增加 country 屬性。我們在“臨時構造器法”基礎上進一步完善之。

var F = function(){};
F.prototype = Animal.prototype;
var Human = function(){
    Animal.apply(this,arguments);
    this.country = arguments[1];
}
Human.prototype = new F;
Human.prototype.constructor = Human;
var man = new Human("HaoyCn","China");
console.log(man.country);// China

這樣,我們就輕輕松松地完成了偷懶。這讓我想到了PHP中覆蓋構造函數的辦法,如下

// PHP
class Human{
    public $name;
    public $country;
    function __construct($name,$country){
        parent::__construct($name);
        $this->country = $country;
    }
}

關于繼承的話題到此結束。接下來談拷貝。

原型屬性拷貝法

利用了原型機制。在高級瀏覽器中,有 Object.create 方法來完成對對象的拷貝,我們現在就簡單地還原之:

Object.create = Object.create || function(obj){
    var F = function(){};
    F.prototype = obj;
    return new F;
}

可以看到,這是一種淺拷貝。如果我們對被拷貝對象進行修改,也會影響到新對象。舉例如下:

var man = {
    name: "HaoyCn",
    jump: function(){
        console.log("jumped");
    }
};
var monkey = Object.create(man);
monkey.jump();// jumped
man.jump = function(){
    console.log("I refuse");
};
monkey.jump();// I refuse
淺拷貝與深拷貝

問題擺在面前,如何深拷貝?

我們拷貝對象除了“原型屬性拷貝法”之外,還可以通過遍歷來完成。如淺拷貝遍歷:

var man = {
    name: "HaoyCn",
    jump: function(){
        console.log("jumped");
    }
};
var monkey = {};
for(var i in man){
    monkey[i] = man[i]; 
}
monkey.jump();// jumped

而深拷貝要做的就是,如果屬性還是個對象,就遞歸拷貝。

function deepCopy(origin,copy){
    copy = copy || {};
    for(var i in origin){
        if("object" === typeof origin[i]){
            // 判斷是否為數組還有更好辦法,這里從簡
            copy[i] = ("Array" === origin[i].constructor) ? [] : {};
            deepCopy(origin[i],copy[i]);
        }else{
            copy[i] = origin[i];
        }
    }
}

以上是深拷貝的一個扼要原理代碼。更復雜的檢驗過程,可以參考 jQuery.extend。但是,這樣的拷貝(包括jQuery.extend的深拷貝)只能完成對純粹對象的深拷貝,而函數、RegExp、Date等都無法深拷貝。

以上。關于對非純粹對象的深拷貝的方法我還在探索中,比如調用 toString() 后再構造對象的方式,但都不夠完善,如果您在此方面有心得,敬請指教!

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