JavaScript 继承详解（一）

时间:2020-05-12 人气:0

面向对象与基于对象

几乎每个开发人员都有面向对象语言（比如C++、C#、Java）的开发经验。在传统面向对象的语言中，有两个非常重要的概念 - 类和实例。类定义了一类事物公共的行为和方法；而实例则是类的一个具体实现。我们还知道，面向对象编程有三个重要的概念 - 封装、继承和多态。

但是在JavaScript的世界中，所有的这一切特性似乎都不存在。因为JavaScript本身不是面向对象的语言，而是基于对象的语言。这里面就有一些有趣的特性，比如JavaScript中所有事物都是对象，包括字符串、数组、日期、数字，甚至是函数，比如下面这个例子：

    // 定义一个函数 - add
    function add(a, b) {
      add.invokeTimes++;
      return a + b;
    }
    // 因为函数本身也是对象，这里为函数add定义一个属性，用来记录此函数被调用的次数
    add.invokeTimes = 0;

    add(1 + 1);
    add(2 + 3);
    console.log(add.invokeTimes);  // 2

模拟JavaScript中类和继承

在面向对象的语言中，我们使用类来创建一个自定义对象。然而JavaScript中所有事物都是对象，那么用什么办法来创建自定义对象呢？

这就需要引入另外一个概念 - 原型（prototype），我们可以简单的把prototype看做是一个模版，新创建的自定义对象都是这个模版（prototype）的一个拷贝（实际上不是拷贝而是链接，只不过这种链接是不可见，给人们的感觉好像是拷贝）。

让我们看一下通过prototype创建自定义对象的一个例子：

    // 构造函数
    function Person(name, sex) {
      this.name = name;
      this.sex = sex;
    }
    // 定义Person的原型，原型中的属性可以被自定义对象引用
    Person.prototype = {
      getName: function() {
        return this.name;
      },
      getSex: function() {
        return this.sex;
      }
    }

这里我们把函数Person称为构造函数，也就是创建自定义对象的函数。可以看出，JavaScript通过构造函数和原型的方式模拟实现了类的功能。
创建自定义对象（实例化类）的代码：

    var zhang = new Person("ZhangSan", "man");
    console.log(zhang.getName());  // "ZhangSan"

    var chun = new Person("ChunHua", "woman");
    console.log(chun.getName());  // "ChunHua"

当代码var zhang = new Person("ZhangSan", "man")执行时，其实内部做了如下几件事情：

创建一个空白对象（new Object()）。
拷贝Person.prototype中的属性（键值对）到这个空对象中（我们前面提到，内部实现时不是拷贝而是一个隐藏的链接）。
将这个对象通过this关键字传递到构造函数中并执行构造函数。
将这个对象赋值给变量zhang。

为了证明prototype模版并不是被拷贝到实例化的对象中，而是一种链接的方式，请看如下代码：

    function Person(name, sex) {
      this.name = name;
      this.sex = sex;
    }
    Person.prototype.age = 20;

    var zhang = new Person("ZhangSan", "man");
    console.log(zhang.age);  // 20
    // 覆盖prototype中的age属性
    zhang.age = 19;
    console.log(zhang.age);  // 19
    delete zhang.age;
    // 在删除实例属性age后，此属性值又从prototype中获取
    console.log(zhang.age);  // 20

这种在JavaScript内部实现的隐藏的prototype链接，是JavaScript赖以生存的温润土壤，也是模拟实现继承的基础。

如何在JavaScript中实现简单的继承？
下面的例子将创建一个雇员类Employee，它从Person继承了原型prototype中的所有属性。

    function Employee(name, sex, employeeID) {
      this.name = name;
      this.sex = sex;
      this.employeeID = employeeID;
    }
    // 将Employee的原型指向Person的一个实例
    // 因为Person的实例可以调用Person原型中的方法, 所以Employee的实例也可以调用Person原型中的所有属性。
    Employee.prototype = new Person();
    Employee.prototype.getEmployeeID = function() {
      return this.employeeID;
    };

    var zhang = new Employee("ZhangSan", "man", "1234");
    console.log(zhang.getName());  // "ZhangSan

上面关于继承的实现很粗糙，并且存在很多问题：

在创建Employee构造函数和原型（以后简称类）时，就对Person进行了实例化，这是不合适的。
Employee的构造函数没法调用父类Person的构造函数，导致在Employee构造函数中对name和sex属性的重复赋值。
Employee中的函数会覆盖Person中的同名函数，没有重载的机制（和上一条是一个类型的问题）。
创建JavaScript类的语法过于零散，不如C#/Java中的语法优雅。
实现中有constructor属性的指向错误，这个会在第二篇文章中讨论。

我们会在第三章完善这个例子。

JavaScript继承的实现

正因为JavaScript本身没有完整的类和继承的实现，并且我们也看到通过手工实现的方式存在很多问题，因此对于这个富有挑战性的任务网上已经有很多实现了：

Douglas Crockford - Prototypal Inheritance in JavaScript
Douglas Crockford - Classical Inheritance in JavaScript
John Resig - Simple JavaScript Inheritance
Dean Edwards - A Base Class for JavaScript Inheritance
Prototype
Mootools
Extjs

这个系列的文章将会逐一深入分析这些实现，最终达到对JavaScript中如何实现类和继承有一个深入的了解。

下一章我们将会介绍在类实现中的相关知识，比如this、constructor、prototype等。

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