導(dǎo)語

前面的系列文章，基本把JavaScript的核心知識點的基本語法、標(biāo)準(zhǔn)庫等章節(jié)講解完；
本章開始進(jìn)入JavaScript核心知識點的高級部分——面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，這一部分的內(nèi)容將會對對象這一數(shù)據(jù)類型做進(jìn)一步的深化理解，并且講述幾種創(chuàng)建對象的設(shè)計模式以及JavaScript獨特的繼承機制；

1.理解對象和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計

1.1 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計

"面向?qū)ο缶幊?（Object Oriented Programming，縮寫為OOP）本身是一種編程的思維模式，它把世界的一切看作是對象的集合，世界的運轉(zhuǎn)就是靠一個個對象分工、合作的結(jié)果，體現(xiàn)一切皆“對象”思想；
而在程序設(shè)計當(dāng)中，面向?qū)ο缶幊叹涂梢钥醋鼍帉懜鱾€具有特定功能的對象（模塊）并將它們進(jìn)行有機的分工合作，即目前的模塊化編程就是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的實際應(yīng)用；

1.2 理解對象

對象在前面的系列文章中曾經(jīng)提到，從數(shù)據(jù)特征上看，對象是無序?qū)傩裕ㄦI值對）的集合；
我們可以使用字面量和構(gòu)造函數(shù)的方式去創(chuàng)建一個最為簡單的對象：

var person = new Object();
person.name = "teren";
person.age = 18;
person.greet = function(){
   console.log("hello "+this.name);
}

var teren = {
 name:"teren",
 age:18,
 greet:function(){
   console.log("hello "+this.name);
 }
}

通常創(chuàng)建一個簡單的對象，都是采用字面量的方式；
上面的對象就是對現(xiàn)實對象的一種抽象表達(dá)；

1.3 對象的屬性類型

前面章節(jié)中我們使用delete命令可以刪除一些對象的屬性，有一些又不可以，使用Object.keys()方法只能遍歷可枚舉屬性，那么對象的屬性是否有一些特性是我們尚未了解的呢？
ES5提供了一種只有內(nèi)部才用的特性（attribute）去描述對象的屬性（property）的各種特性，使用[[attribute]]表示，在JavaScript中不能直接訪問它們；
一個我們非常熟悉的栗子就是Number構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造出來的實例對象；

我們無法直接訪問num.[[PrimitiveValue]]，這一屬性，只能通過num.valueOf()訪問該值；

ES5中定義對象屬性的兩種特性，數(shù)據(jù)特性和訪問器特性，對象屬性可以兼?zhèn)溥@兩種特性；

數(shù)據(jù)特性定義對象的屬性值的特性，一個屬性值可以包括以下四個數(shù)據(jù)特性：

[[Value]]:存放屬性值；
[[Writable]]:是否可寫屬性；
[[Enumerable]]:是否為可枚舉屬性；
[[Configurable]]:是否可用delete命令刪除；

訪問器特性定義對象的屬性在訪問屬性和設(shè)置屬性時調(diào)用的兩個函數(shù)getter和setter；

[[Get]]:訪問屬性時調(diào)用的函數(shù)；
[[Set]]:設(shè)置屬性時調(diào)用的函數(shù)；

下面以一個實例對象直接講解這兩個特性：

//數(shù)據(jù)特性；
var teren = {};
Object.defineProperty(teren,{
  value:"teren",
  writable:false,
  enumerable:true,
  configurable:true
})

//訪問器特性；
//html
<div id="name"></div>
//js
var obj = Object.defineProperty({},"name",{
set:function(name){
 document.getElementById('name').innerHTML=name
},
get:function(){
 console.log( document.getElementById('name').innerHTML
  ) 
 },
})
obj.name = "hello world"
obj.name

[demo]

Object.defineProperties可以一次性配置對象的多個屬性；

2. 創(chuàng)建對象的方式

上一節(jié)我們對面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想和對象有了初步理解，這一節(jié)我們深入探討一下對象的創(chuàng)建方式及其優(yōu)缺點；

創(chuàng)建對象的不同方式也可以簡單的稱作設(shè)計模式，不同的設(shè)計模式在實際編程應(yīng)用中起到不同的作用；

2.1 單例模式

單例模式就是產(chǎn)生一個類的唯一實例對象，它能夠確保您只有一個對象實例能夠?qū)嶋H派上用場；

單例模式下，創(chuàng)建對象方式如下：

var singleton = {
 attr:1,
 method:function(){
  return this.attr
 }
}
var ex1 = singleton;
var ex2 = singleton;
ex1 === ex2//true

上述創(chuàng)建單例的方式：

優(yōu)點：使用非常簡捷；
缺點：缺乏封裝，成員暴露，初始化時占用資源；

可以使用閉包方式解決這一問題：

var substance = (function(){
 var unique; 
 function init(){
  var type;  
  return {
   setType:function(t){
    return type = t;
   }
  }
 }
 return {
  getInstance:function(){
   if(!unique){
    unique = init();
   }
   return unique;
  } 
 }
})();

var Adam = substance.getInstance();
var Eve = substance.getInstance();
Adam === Eve
Adam.setType('Man')//Man

2.2 工廠模式

單例模式只能創(chuàng)作單個實例對象，也就是說如果將該實例對象賦予多個變量時，會存在對象的引用問題，即修改其中一個變量會影響到另一個變量；
有時我們需要創(chuàng)造多個結(jié)構(gòu)相似的對象，只有部分屬性有所區(qū)別，這時候工廠模式派上用場；

工廠模式的設(shè)計思想就是能夠像工廠一樣批量生產(chǎn)出相似屬性和方法的對象，使用工廠模式能解決多個相似的問題，例如創(chuàng)造多個彈窗（只是標(biāo)題不同）；

function person(name,age){
 var obj = new Object();
 obj.name = name;
 obj.age = age;
 obj.greet = function(){
   return "hello "+this.name;
 };
 return obj
}
var Adam = person("Adam",18);
var Eve = person("Eve",20);

上述工廠模式：

優(yōu)點：能批量生產(chǎn)結(jié)構(gòu)類似的對象；封裝創(chuàng)建對象的細(xì)節(jié)；
缺點：未能解決對象的類型，即由哪個構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的；

2.3 構(gòu)造函數(shù)模式

構(gòu)造函數(shù)可以創(chuàng)建特定類型的對象，類似之前的Array、RegExp等原生對象都能創(chuàng)造特定類型的實例對象；

function Person(name,age){
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.greet = function(){
   return "hello "+this.name;
 }
}
var p1 = new Person('Adam',18);
var p2 = new Person('Eve',20);

使用構(gòu)造函數(shù)模式就能夠解決實例對象由誰創(chuàng)建的問題；

上述代碼和工廠模式的區(qū)別在于：

1.沒有顯示創(chuàng)建新對象；
2.直接將屬性和方法賦給this對象；
3.沒有return語句；
4.函數(shù)名開頭大寫以區(qū)別普通函數(shù)；
5.使用new操作符去創(chuàng)建對象實例；

new操作符的原理

使用new操作符去調(diào)用函數(shù)和直接調(diào)用函數(shù)不同，其new操作符的運行函數(shù)的過程為：

創(chuàng)建一個新對象；
將構(gòu)造函數(shù)的作用域賦給新對象并執(zhí)行構(gòu)造函
內(nèi)的代碼；
返回新對象；
使用代碼表示如下：

function Person(name,age){
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.greet = function(){
   return "hello "+this.name;
 }
}
function createPerson(name,age){
  var o = new Object();
  Person.call(o,name,age);
  return o;
}
var p1 = createPerson('Adam',18);
var p2 = createPerson('Eve',20);

使用構(gòu)造函數(shù)模式創(chuàng)建對象的優(yōu)缺點在于：

優(yōu)點：能夠識別對象屬于的構(gòu)造函數(shù)；
缺點：如果存在不同實例對象共享的屬性和方法，使用構(gòu)造函數(shù)模式則會浪費內(nèi)存；

【注】
關(guān)于this關(guān)鍵字的更多知識點可以參見【what's this】;
構(gòu)造函數(shù)如果不用new操作符調(diào)用和普通函數(shù)是一樣的；

2.4 原型模式

每個函數(shù)都有一個prototype原型屬性，這個原型屬性可以部署特定類型的實例共享的屬性和方法；

function Person(){}
}
Person.prototype.greet = function(){
 return "hello "+this.name;

將原來的greet函數(shù)部署在Person函數(shù)的prototype原型屬性上，這樣p1和p2可以共享該方法，而不像構(gòu)造函數(shù)模式每創(chuàng)建一個實例就增加一個greet方法浪費內(nèi)存；

【注】
關(guān)于原型對象的更多理解詳見下一節(jié)——JavaScript的繼承機制；

使用原型模式創(chuàng)建對象的優(yōu)缺點在于：

優(yōu)點：對于每個實例的共享屬性和方法能夠較好實現(xiàn)；
缺點：單獨采用原型模式將無法區(qū)分不同實例的私有屬性；

2.5 混合模式

混合模式，就是綜合構(gòu)造函數(shù)模式和原型模式的優(yōu)缺點，構(gòu)造函數(shù)模式部署實例的私有屬性，原型模式部署實例的公有屬性；

function Person(name,age){
  this.name = name;
  this.age = age;
}
Person.prototype.greet = function(){
  return "hello "+this.name;
}
var p1 = new Person("Adam",18);
var p2 = new Person("Eve",20);

混合模式是目前使用最廣泛、認(rèn)同度最高的一種創(chuàng)建自定義類型（類）的設(shè)計模式；

【注】
當(dāng)然，設(shè)計模式不僅僅上述所提到，還有更加精深可以參考《設(shè)計模式》一書以及之前小羊?qū)懙囊黄恼?a target="_blank" rel="external nofollow" >《設(shè)計模式梗概》;

3.JavaScript的繼承機制

上一節(jié)我們通過創(chuàng)建對象的不同模式，隱式引出了原型對象的概念，這一節(jié)中我們將詳細(xì)了解一下原型對象、原型鏈及其實現(xiàn)的繼承機制；

前面，我們從數(shù)據(jù)特征上看，知道對象是無序?qū)傩裕ㄦI值對）的集合；
現(xiàn)在，我們可以從面向?qū)ο蟮慕嵌瓤?，任何對象都是更為抽象的對象的實例，可以理解為類的概念?br /> 從這個角度理解，我們現(xiàn)在可以重新定義一下對象和類的含義：
對象可以說是對現(xiàn)實事物的抽象，對象封裝了屬性和方法，屬性值指的是對象的狀態(tài)，方法指的是對象的行為；
類是提供一種模板的‘對象'，它是對象的抽象；
舉個簡單的栗子：

function Person(name,age){
  this.name = name;
  this.age = age;
}
Person.prototype.greet = function(){
  return "hello "+this.name;
}
var p1 = new Person("Adam",18);
var p2 = new Person("Eve",20);

上述代碼表明，p1和p2兩個實例是對現(xiàn)實Adam和Eve的抽象，而“類”Person又是對2個實例的抽象，為創(chuàng)建相似結(jié)構(gòu)的人提供標(biāo)準(zhǔn)的模板；
[注]ES6之前JavaScript中沒有類，在ES6中定義了類；

3.1 原型對象

在上一節(jié)的原型模式中，我們提到每個函數(shù)都有一個prototype屬性，這個屬性指向函數(shù)的原型對象，可以部署特定類型的實例共享的屬性和方法；

更為深入理解prototype原型對象，prototype原型對象不僅可以部署特定類型的實例共享的屬性和方法，而且還是實現(xiàn)JavaScript繼承的關(guān)鍵；

只要創(chuàng)建一個新函數(shù)就會為該函數(shù)創(chuàng)建一個prototype屬性，每個prototype屬性自動獲得一個constructor屬性,該屬性指向prototype屬性所在的函數(shù)指針；

當(dāng)使用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個實例時，該實例內(nèi)部包含一個內(nèi)部屬性__proto__指向構(gòu)造函數(shù)的原型對象；

由此，一個簡單的繼承便產(chǎn)生了；
以下面代碼為例：

function Person(name,age){
  this.name = name;
  this.age = age;
}
Person.prototype.greet = function(){
  return "hello "+this.name;
}
var p1 = new Person("Adam",18);
var p2 = new Person("Eve",20);

構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建之后，自動創(chuàng)建一個prototype屬性，prototype原型對象下有一個默認(rèn)的constructor屬性指向prototype屬性所在的函數(shù)Person中；
在prototype原型對象上部署greet方法，實例p1的內(nèi)部屬性__proto__指向構(gòu)造函數(shù)Person.prototype，由此繼承了構(gòu)造函數(shù)的原型對象上的greet方法；

【注意】

• 實例的__proto__指向構(gòu)造函數(shù)的prototype原型對象實現(xiàn)繼承，這種聯(lián)系存在于實例與構(gòu)造函數(shù)的原型對象之間而不是構(gòu)造函數(shù)之間；
• 當(dāng)js引擎解析對象的屬性時，先會搜索對象本身的屬性，如果沒有則會去搜索__proto__指向的原型對象上的屬性，直到找到為止，如果在對象本身定義的屬性和原型對象上的具有相同屬性名，則在讀取該屬性時，自身屬性會屏蔽原型對象上的屬性；

function Person(name,age){
  this.name = name;
  this.age = age;
}
Person.prototype.greet = function(){
  return "hello "+this.name;
}
var p1 = new Person("Adam",18);
p1.greet()//hello Adam;
p1.greet = function(){
  return "hello world"
}

function Person(name,age){
  this.name = name;
  this.age = age;
}
Person.prototype = {
 constructor:Person,
 greet1:function(){},
 greet2:function(){},
 greet3:function(){}
};
var p1 = new Person("Adam",18);
Person.prototype.constructor.name//"Object"

需要注意的是，重置原型對象后，要重新為原型對象的constructor的屬性指回Person構(gòu)造函數(shù)；
如果不重置constructor的話，那么此時的Person.prototype是由字面量創(chuàng)建的對象，字面量創(chuàng)建的對象默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)是Object;

3.2 原型鏈

上面我們只定義一個構(gòu)造函數(shù)，實現(xiàn)一次繼承；如果存在多個構(gòu)造函數(shù)，它們之間也存在繼承關(guān)系，那么就會形成一條關(guān)于繼承的原型鏈；

function SuperType(name,age){
  this.name = name;
  this.age = age
}
SuperType.prototype.greet = function(){
  return "hello "+this.name
}
function SubType(name,age,height){
  SuperType.call(this,name,age);
  this.height = height;
}
SubType.prototype = Object.create(SuperType.prototype);
SubType.prototype.constructor = SubType;
SubType.prototype.method = function(){return 1;}

var instance = new SubType('teren',18,180)

上面就是一個最為常用的實現(xiàn)多個類間繼承的設(shè)計模式；
使用Object.create(SuperType.prototype)的優(yōu)缺點在于：

優(yōu)點：能夠創(chuàng)建一個新的SuperType.prototype對象賦給SubType.prototype，修改SubType.prototype這個而不影響原來構(gòu)造函數(shù)SuperType.prototype；
缺點：雖然擁有子類的prototype和父類的prototype值是相同的，但內(nèi)存不同，從而切斷子類和父類之間的類型；

還可以使用SubType.prototype =new SuperType()實現(xiàn)相同效果，其優(yōu)缺點在于：

優(yōu)點：能夠體現(xiàn)子類和父類的繼承關(guān)系；
缺點：子類具有父類的私有屬性；

所以，一般在實際實現(xiàn)原型鏈時使用Object.create()方法，而理解原型鏈時使用new SuperType()方法；

3.3 與原型對象相關(guān)的方法

遍歷對象屬性方法
Object.keys()和Object.getOwnPropertyNames()用于遍歷對象自身而不是繼承的屬性名，返回一個數(shù)組，其中Object.keys()只返回可枚舉屬性；

in用于檢查一個對象是否具有某個屬性。它不區(qū)分該屬性是對象自身的屬性，還是繼承的屬性；
for...in用于遍歷對象的所有可枚舉屬性（不管是自身的還是繼承的）

如果只遍歷自身的屬性，可以使用如下代碼：

for (var key in instance){
 if(instance.hasOwnProperty(key)){
   console.log(key)
 }
}

判斷屬性是否為自身的方法

Object.prototype.hasOwnProperty()返回一個布爾值，用于判斷某個屬性定義在對象自身，還是定義在原型鏈上;

設(shè)置和獲取實例對象的原型對象的方法

Object.getPropertyOf()返回一個實例對象的原型對象；
Object.setPropertyOf(obj,prototype)可傳兩個參數(shù)，第1個為現(xiàn)有參數(shù)，第2個為原型對象；

判斷一個對象是否為另一個對象的原型對象

Object.prototype.isPrototypeOf()用于判斷一個對象是否是另一個對象的原型；

小結(jié)

通讀本文，我們可以知道：

• 面向?qū)ο缶幊虝r一種思維模式，它把世界的一切看做是對象的集合，世界的運作是一個個對象分工合作的結(jié)果；映射到程序設(shè)計中，就是編寫各個具有特定功能的對象（模塊），并將它們有機整合使程序得以運作；
• 對象從數(shù)據(jù)特征角度看，是無序鍵值對的集合，對象的屬性具有兩種特性——數(shù)據(jù)特性和訪問器特性；
• 創(chuàng)建對象的不同方式可以稱為設(shè)計模式，本文簡單講解了單例模式、工廠模式、構(gòu)造函數(shù)模式、原型模式、混合模式等；
• 從面向?qū)ο蠼嵌瓤?，對象可以說是對現(xiàn)實事物的抽象，類是對對象的抽象；
• 每個函數(shù)都有一個原型對象prototype，既可以部署特定類型實例的共享屬性和方法，也是JavaScript實現(xiàn)繼承的關(guān)鍵；
• prototype原型對象有一個constructor屬性，該屬性指向prototype所在的函數(shù)指針；
• 每當(dāng)使用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個實例時，該實例內(nèi)部包含一個內(nèi)部屬性__proto__指向構(gòu)造函數(shù)的原型對象，由此實現(xiàn)簡單的繼承；
• 當(dāng)A構(gòu)造函數(shù)是B構(gòu)造函數(shù)的實例時，由此就會形成一條原型鏈，即
  A構(gòu)造函數(shù)的實例對象C的__proto__指向A構(gòu)造函數(shù)的原型對象prototype，A構(gòu)造函數(shù)prototype的__proto__指向B構(gòu)造函數(shù)的原型對象prototype，B構(gòu)造函數(shù)prototype的__proto__指向Function構(gòu)造函數(shù)的prototype，F(xiàn)unction的prototype的__proto__指向Object的prototype；
• 與原型對象的相關(guān)方法包括：Object.keys()和Object.getPropertyNames()、for...in方法，Object.getPrototypeOf()和Object.setPrototypeOf()方法，Object.prototype.hasOwnProperty()和Object.prototype.isPrototypeOf()方法；

參考資料

《JavaScript高級程序設(shè)計（第3版）》
《JavaScript標(biāo)準(zhǔn)參考教程》——阮一峰

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