JavaScript程序中实现继承特性的方式总结

网络编程 2024/11/19 佚名

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概述
JavaScript的所有对象，都有自己的继承链。也就是说，每个对象都继承另一个对象，该对象称为“原型”（prototype）对象。只有null除外，它没有自己的原型对象。

原型对象的重要性在于，如果A对象是B对象的原型，那么B对象可以拿到A对象的所有属性和方法。Object.getPrototypof方法用于获取当前对象的原型对象。

var p = Object.getPrototypeOf(obj);

上面代码中，对象p就是对象obj的原型对象。

Object.create方法用于生成一个新的对象，继承指定对象。

var obj = Object.create(p);

上面代码中，新生成的obj对象的原型就是对象p。

非标准的__proto__属性（前后各两个下划线），可以改写某个对象的原型对象。但是，应该尽量少用这个属性，而是用Object.getPrototypeof()和Object.setPrototypeOf()，进行原型对象的读写操作。

var obj = {};
var p = {};

obj.__proto__ = p;
Object.getPrototypeOf(obj) === p // true

上面代码通过__proto__属性，将p对象设为obj对象的原型。

下面是一个实际的例子。

var a = {x: 1};
var b = {__proto__: a};
b.x // 1

上面代码中，b对象通过__proto__属性，将自己的原型对象设为a对象，因此b对象可以拿到a对象的所有属性和方法。b对象本身并没有x属性，但是JavaScript引擎通过__proto__属性，找到它的原型对象a，然后读取a的x属性。

new命令通过构造函数新建实例对象，实质就是将实例对象的原型绑定构造函数的prototype属性，然后在实例对象上执行构造函数。

var o = new Foo();

// 等同于
var o = new Object();
o.__proto__ = Foo.prototype;
Foo.call(o);

原型对象自己的__proto__属性，也可以指向其他对象，从而一级一级地形成“原型链”（prototype chain）。

var a = { x: 1 };
var b = { __proto__: a };
var c = { __proto__: b };

c.x // 1

需要注意的是，一级级向上，在原型链寻找某个属性，对性能是有影响的。所寻找的属性在越上层的原型对象，对性能的影响越大。如果寻找某个不存在的属性，将会遍历整个原型链。

this的动作指向
不管this在哪里定义，使用的时候，它总是指向当前对象，而不是原型对象。

var o = {
 a: 2,
 m: function(b) {
  return this.a + 1;
 }
};

var p = Object.create(o);
p.a = 12;

p.m() // 13

上面代码中，p对象的m方法来自它的原型对象o。这时，m方法内部的this对象，不指向o，而是指向p。

构造函数的继承
这个小节介绍，如何让一个构造函数，继承另一个构造函数。

假定有一个Shape构造函数。

function Shape() {
 this.x = 0;
 this.y = 0;
}

Shape.prototype.move = function (x, y) {
 this.x += x;
 this.y += y;
 console.info('Shape moved.');
};
Rectangle构造函数继承Shape。

function Rectangle() {
 Shape.call(this); // 调用父类构造函数
}
// 另一种写法
function Rectangle() {
 this.base = Shape;
 this.base();
}

// 子类继承父类的方法
Rectangle.prototype = Object.create(Shape.prototype);
Rectangle.prototype.constructor = Rectangle;

var rect = new Rectangle();

rect instanceof Rectangle // true
rect instanceof Shape // true

rect.move(1, 1) // 'Shape moved.'

上面代码表示，构造函数的继承分成两部分，一部分是子类调用父类的构造方法，另一部分是子类的原型指向父类的原型。

上面代码中，子类是整体继承父类。有时，只需要单个方法的继承，这时可以采用下面的写法。

ClassB.prototype.print = function() {
 ClassA.prototype.print.call(this);
 // some code
}

上面代码中，子类B的print方法先调用父类A的print方法，再部署自己的代码。这就等于继承了父类A的print方法。

__proto__属性
__proto__属性指向当前对象的原型对象，即构造函数的prototype属性。

var obj = new Object();

obj.__proto__ === Object.prototype
// true
obj.__proto__ === obj.constructor.prototype
// true

上面代码首先新建了一个对象obj，它的__proto__属性，指向构造函数（Object或obj.constructor）的prototype属性。所以，两者比较以后，返回true。

因此，获取实例对象obj的原型对象，有三种方法。

obj.__proto__
obj.constructor.prototype
Object.getPrototypeOf(obj)

上面三种方法之中，前两种都不是很可靠。最新的ES6标准规定，__proto__属性只有浏览器才需要部署，其他环境可以不部署。而obj.constructor.prototype在手动改变原型对象时，可能会失效。

var P = function () {};
var p = new P();

var C = function () {};
C.prototype = p;
var c = new C();

c.constructor.prototype === p // false

上面代码中，C构造函数的原型对象被改成了p，结果c.constructor.prototype就失真了。所以，在改变原型对象时，一般要同时设置constructor属性。

C.prototype = p;
C.prototype.constructor = C;

c.constructor.prototype === p // true

所以，推荐使用第三种Object.getPrototypeOf方法，获取原型对象。该方法的用法如下。

var o = new Object();

Object.getPrototypeOf(o) === Object.prototype
// true

可以使用Object.getPrototypeOf方法，检查浏览器是否支持__proto__属性，老式浏览器不支持这个属性。

Object.getPrototypeOf({ __proto__: null }) === null

上面代码将一个对象的__proto__属性设为null，然后使用Object.getPrototypeOf方法获取这个对象的原型，判断是否等于null。如果当前环境支持__proto__属性，两者的比较结果应该是true。

有了__proto__属性，就可以很方便得设置实例对象的原型了。假定有三个对象machine、vehicle和car，其中machine是vehicle的原型，vehicle又是car的原型，只要两行代码就可以设置。

vehicle.__proto__ = machine;
car.__proto__ = vehicle;

下面是一个实例，通过__proto__属性与constructor.prototype属性两种方法，分别读取定义在原型对象上的属性。

Array.prototype.p = 'abc';
var a = new Array();

a.__proto__.p // abc
a.constructor.prototype.p // abc

显然，__proto__看上去更简洁一些。

通过构造函数生成实例对象时，实例对象的__proto__属性自动指向构造函数的prototype对象。

var f = function (){};
var a = {};

f.prototype = a;
var o = new f();

o.__proto__ === a
// true

属性的继承
属性分成两种。一种是对象自身的原生属性，另一种是继承自原型的继承属性。

对象的原生属性
对象本身的所有属性，可以用Object.getOwnPropertyNames方法获得。

Object.getOwnPropertyNames(Date)
// ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]

对象本身的属性之中，有的是可以枚举的（enumerable），有的是不可以枚举的。只获取那些可以枚举的属性，使用Object.keys方法。

Object.keys(Date) // []
hasOwnProperty()

hasOwnProperty方法返回一个布尔值，用于判断某个属性定义在对象自身，还是定义在原型链上。

Date.hasOwnProperty('length')
// true

Date.hasOwnProperty('toString')
// false

hasOwnProperty方法是JavaScript之中唯一一个处理对象属性时，不会遍历原型链的方法。

对象的继承属性
用Object.create方法创造的对象，会继承所有原型对象的属性。

var proto = { p1: 123 };
var o = Object.create(proto);

o.p1 // 123
o.hasOwnProperty("p1") // false

获取所有属性
判断一个对象是否具有某个属性（不管是自身的还是继承的），使用in运算符。

"length" in Date // true
"toString" in Date // true

获得对象的所有可枚举属性（不管是自身的还是继承的），可以使用for-in循环。

var o1 = {p1: 123};

var o2 = Object.create(o1,{
 p2: { value: "abc", enumerable: true }
});

for (p in o2) {console.info(p);}
// p2
// p1

为了在for...in循环中获得对象自身的属性，可以采用hasOwnProperty方法判断一下。

for ( var name in object ) {
 if ( object.hasOwnProperty(name) ) {
  /* loop code */
 }
}

获得对象的所有属性（不管是自身的还是继承的，以及是否可枚举），可以使用下面的函数。

function inheritedPropertyNames(obj) {
 var props = {};
 while(obj) {
  Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(function(p) {
   props[p] = true;
  });
  obj = Object.getPrototypeOf(obj);
 }
 return Object.getOwnPropertyNames(props);
}

用法如下：

inheritedPropertyNames(Date)
// ["caller", "constructor", "toString", "UTC", "call", "parse", "prototype", "__defineSetter__", "__lookupSetter__", "length", "arguments", "bind", "__lookupGetter__", "isPrototypeOf", "toLocaleString", "propertyIsEnumerable", "valueOf", "apply", "__defineGetter__", "name", "now", "hasOwnProperty"]

对象的拷贝
如果要拷贝一个对象，需要做到下面两件事情。

确保拷贝后的对象，与原对象具有同样的prototype原型对象。
确保拷贝后的对象，与原对象具有同样的属性。
下面就是根据上面两点，编写的对象拷贝的函数。

function copyObject(orig) {
 var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig));
 copyOwnPropertiesFrom(copy, orig);
 return copy;
}

function copyOwnPropertiesFrom(target, source) {
 Object
 .getOwnPropertyNames(source)
 .forEach(function(propKey) {
  var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey);
  Object.defineProperty(target, propKey, desc);
 });
 return target;
}

多重继承
JavaScript不提供多重继承功能，即不允许一个对象同时继承多个对象。但是，可以通过变通方法，实现这个功能。

function M1(prop) {
 this.hello = prop;
}

function M2(prop) {
 this.world = prop;
}

function S(p1, p2) {
 this.base1 = M1;
 this.base1(p1);
 this.base2 = M2;
 this.base2(p2);
}
S.prototype = new M1();

var s = new S(111, 222);
s.hello // 111
s.world // 222

上面代码中，子类S同时继承了父类M1和M2。当然，从继承链来看，S只有一个父类M1，但是由于在S的实例上，同时执行M1和M2的构造函数，所以它同时继承了这两个类的方法。

JavaScript,继承,面向对象

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