JS Pro-深入面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)之繼承的詳解
原型鏈(prototype chaining):
利用原型來(lái)繼承屬性和方法。回顧一下構(gòu)造函數(shù)(constructor),原型對(duì)象(prototype)和實(shí)例(instance)的關(guān)系。每一個(gè)構(gòu)造函數(shù)都有一個(gè)prototype屬性,該屬性指向一個(gè)prototype對(duì)象;prototype對(duì)象也有constructor屬性,指向該函數(shù);而實(shí)例也有一個(gè)內(nèi)部指針(__proto__)指向這個(gè)prototype對(duì)象。如果這個(gè)prototype對(duì)象是另外一個(gè)對(duì)象的實(shí)例會(huì)是怎樣的呢?這樣該prototype對(duì)象就包含一個(gè)指向另一個(gè)類(lèi)型的指針,相應(yīng)地,另一個(gè)原型中也包含著一個(gè)指向另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)的指針。
JS的繼承很簡(jiǎn)單,就是把子類(lèi)的prototype設(shè)為父類(lèi)的一個(gè)(實(shí)例化)對(duì)象
function SuperType(){
this.property = true;
}
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
return this.property;
};
function SubType(){
this.subproperty = false;
}
//inherit from SuperType
SubType.prototype = new SuperType();
SubType.prototype.getSubValue = function (){
return this.subproperty;
};
var instance = new SubType();
alert(instance.getSuperValue()); //true
最終的結(jié)果:instance的__proto__指向SubType.prototype對(duì)象,而SubType.prototype對(duì)象的__proto__屬性又指向SuperType.prototype對(duì)象。getSuperValue()是一個(gè)方法,所以仍然存在于原型中,而property是一個(gè)實(shí)例屬性,所以現(xiàn)在存在于SubType.prototype這個(gè)實(shí)例中。 instance.constructor現(xiàn)在指向的是SuperType,這是由于SubType.prototype指向SuperType.prototype,而SuperType.prototype的constructor屬性指向SuperType函數(shù),所以instance.constructor指向SuperType。
默認(rèn)情況下,所有引用類(lèi)型都繼承Object。這是因?yàn)樗泻瘮?shù)的原型對(duì)象,默認(rèn)都是Object的一個(gè)實(shí)例,所以?xún)?nèi)部prototype(__proto__)指向Object.Prototype。
原型和實(shí)例的關(guān)系:可以使用2種方法來(lái)確定原型與實(shí)例之間的關(guān)系。
- instancef操作符:使用該操作符來(lái)測(cè)試實(shí)例與原型鏈中出現(xiàn)過(guò)的構(gòu)造函數(shù),都會(huì)返回true
alert(instance instanceof Object); //true
alert(instance instanceof SuperType); //true
alert(instance instanceof SubType); //true
- isPrototypeOf()方法:只要是原型鏈中出現(xiàn)過(guò)的原型,都可以說(shuō)是該原型鏈所派生的實(shí)例的原型。
alert(Object.prototype.isPrototypeOf(instance)); //true
alert(SuperType.prototype.isPrototypeOf(instance)); //true
alert(SubType.prototype.isPrototypeOf(instance)); //true
給子類(lèi)添加方法的注意點(diǎn):我們有的時(shí)候會(huì)給子類(lèi)添加方法,或者是重寫(xiě)父類(lèi)的某些方法。這個(gè)時(shí)候就要注意,這些方法必須在繼承后再定義。以下的例子里,SubType在繼承SuperType后,我們給它添加了新的方法getSubValue(),而且重寫(xiě)了getSuperValue()方法。對(duì)于后者,只有SubType的實(shí)例才會(huì)使用重寫(xiě)的方法,SuperType的實(shí)例還是會(huì)使用原有的getSuperValue()方法。
function SuperType(){
this.property = true;
}
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
return this.property;
};
function SubType(){
t his.subproperty = false;
}
//inherit from SuperType
SubType.prototype = new SuperType();
//new method
SubType.prototype.getSubValue = function (){
return this.subproperty;
};
//override existing method
SubType.prototype.getSuperValue = function (){
return false;
};
var instance = new SubType();
alert(instance.getSuperValue()); //false
另外一個(gè)需要注意的是,通過(guò)原型鏈實(shí)現(xiàn)繼承時(shí),不能使用對(duì)象字面量創(chuàng)建原型方法,因?yàn)檫@樣會(huì)重寫(xiě)原型鏈。如下面的代碼,在SubType繼承SuperType以后,使用對(duì)象字面量給原型添加方法,但這樣做,會(huì)重寫(xiě)SubType原型,重寫(xiě)后的SubType.prototype包含的是一個(gè)Object的實(shí)例,從而也切斷了與SuperType的關(guān)系。
function SuperType(){
this.property = true;
}
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
return this.property;
};
function SubType(){
this.subproperty = false;
}
//inherit from SuperType
SubType.prototype = new SuperType();
//try to add new methods - this nullifies the previous line
SubType.prototype = {
getSubValue : function (){
return this.subproperty;
},
someOtherMethod : function (){
return false;
}
};
var instance = new SubType();
alert(instance.getSuperValue()); //error!
原型鏈的問(wèn)題:和原型一樣,當(dāng)使用引用類(lèi)型值的時(shí)候,原型鏈就會(huì)出問(wèn)題了?;仡櫼幌轮暗膬?nèi)容,包含一個(gè)引用類(lèi)型值的原型屬性會(huì)被所有實(shí)例共享,這就是為什么我們要把引用類(lèi)型值在構(gòu)造函數(shù)中定義,而不是在原型中定義。在通過(guò)原型鏈實(shí)現(xiàn)繼承時(shí),原型實(shí)際上會(huì)變成另一個(gè)類(lèi)型的實(shí)例,于是,原先的實(shí)例屬性也順利成章的變成現(xiàn)在的原型屬性了。
function SuperType(){
this.colors = [“red”, “blue”, “green”];
}
function SubType(){
}
//inherit from SuperType
SubType.prototype = new SuperType();
var instance1 = new SubType();
instance1.colors.push(“black”);
alert(instance1.colors); //”red,blue,green,black”
var instance2 = new SubType();
alert(instance2.colors); //”red,blue,green,black”
在SuperType構(gòu)造函數(shù)中,我們定義了一個(gè)colors數(shù)組,每一個(gè)SuperType實(shí)例都會(huì)擁有它自己的這個(gè)colors數(shù)組。但是當(dāng)SubType使用原型鏈繼承SuperType以后,SubType.prototype變成SuperType的一個(gè)實(shí)例,因此它擁有自己的colors屬性,也就是說(shuō)SubType.prototype.colors屬性。所以,當(dāng)創(chuàng)建SubType實(shí)例的時(shí)候,所有實(shí)例都共享這一屬性了。如上面的代碼所示。
第二個(gè)問(wèn)題就是:在創(chuàng)建子類(lèi)的實(shí)例時(shí),不能向超類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中傳遞參數(shù)。實(shí)際上,應(yīng)該說(shuō)是沒(méi)有辦法在不影響所有對(duì)象實(shí)例的情況下,給超類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)傳遞參數(shù)。由于這些問(wèn)題,我們不會(huì)單獨(dú)使用原型鏈。
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借用構(gòu)造函數(shù)(Contructor stealing):
為了解決上述問(wèn)題,開(kāi)發(fā)人員發(fā)明了一種叫做借用構(gòu)造函數(shù)的技術(shù)。這種技術(shù)的思路就是:在子類(lèi)型構(gòu)造函數(shù)的內(nèi)部調(diào)用超類(lèi)型構(gòu)造函數(shù)。(函數(shù),只不過(guò)是在特定環(huán)境中執(zhí)行代碼的對(duì)象?)我們可以通過(guò)使用apply()或call()方法在新創(chuàng)建的對(duì)象上執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)。
function SuperType(){
this.colors = [“red”, “blue”, “green”];
}
function SubType(){
//inherit from SuperType
SuperType.call(this);
}
var instance1 = new SubType();
instance1.colors.push(“black”);
alert(instance1.colors); //”red,blue,green,black”
var instance2 = new SubType();
alert(instance2.colors); //”red,blue,green”
我們?cè)赟ubType里使用call()方法調(diào)用SuperType的構(gòu)造函數(shù),實(shí)際上就是在新的SubType對(duì)象上執(zhí)行SuperType()函數(shù)中定義的所有對(duì)象初始化代碼。結(jié)果就是每個(gè)SubType實(shí)例都具有自己的colors屬性的副本。
傳遞參數(shù):使用借用構(gòu)造函數(shù)方法的一個(gè)很大的好處在于就是,我們可以從子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)傳遞參數(shù)到父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中。
function SuperType(name){
this.name = name;
}
function SubType(){
//inherit from SuperType passing in an argument
SuperType.call(this, “Nicholas”);
//instance property
this.age = 29;
}
var instance = new SubType();
alert(instance.name); //”Nicholas”;
alert(instance.age); //29
新的SuperType構(gòu)造函數(shù)新增了一個(gè)參數(shù)name,我們?cè)赾all SuperType的同時(shí),往SuperType傳遞參數(shù)"Nicholas"。為了不讓超類(lèi)型的構(gòu)造函數(shù)重寫(xiě)子類(lèi)型的屬性,可以在調(diào)用超類(lèi)型構(gòu)造函數(shù)后再定義子類(lèi)的屬性。
借用構(gòu)造函數(shù)的問(wèn)題:方法都在構(gòu)造函數(shù)中定義,無(wú)法復(fù)用。而且在超類(lèi)型的原型中定義的方法,對(duì)子類(lèi)型而言是不可見(jiàn)的。結(jié)果所有類(lèi)型都只能使用構(gòu)造函數(shù)模式。
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組合繼承:
結(jié)合原型鏈及借用構(gòu)造函數(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)的一種繼承模式。使用原型鏈繼承原型屬性及方法,使用借用構(gòu)造函數(shù)來(lái)繼承實(shí)例屬性。如下面例子,我們使用call()方法調(diào)用SuperType的構(gòu)造函數(shù)(每個(gè)SubType實(shí)例都擁有自己的name和colors屬性,以及SubType的age屬性);然后再把SuperType實(shí)例賦值給SubType的原型,使其繼承SuperType的sayName()方法(每個(gè)實(shí)例都共用這個(gè)方法)。
function SuperType(name){
this.name = name;
this.colors = ["red", "blue", "green"];
}
SuperType.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
function SubType(name, age){
//inherit properties
SuperType.call(this, name);
this.age = age;
}
//inherit methods
SubType.prototype = new SuperType();
SubType.prototype.sayAge = function(){
alert(this.age);
};
var instance1 = new SubType("Nicholas", 29);
instance1.colors.push("black");
alert(instance1.colors); //"red,blue,green,black"
instance1.sayName(); //"Nicholas";
instance1.sayAge(); //29
var instance2 = new SubType("Greg", 27);
alert(instance2.colors); //"red,blue,green"
instance2.sayName(); //"Greg";
instance2.sayAge(); //27
原型式繼承(Prototypal Inheritance):
function object(o){
function F(){}
F.prototype = o;
return new F();
}
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寄生式繼承(Parasitic Inheritance):
缺點(diǎn)同構(gòu)造函數(shù)
- JavaScript面向?qū)ο笾甈rototypes和繼承
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