JavaScript的9種繼承實現(xiàn)方式歸納
不同于基于類的編程語言,如 C++ 和 Java,JavaScript 中的繼承方式是基于原型的。同時由于 JavaScript 是一門非常靈活的語言,其實現(xiàn)繼承的方式也非常多。
首要的基本概念是關(guān)于構(gòu)造函數(shù)和原型鏈的,父對象的構(gòu)造函數(shù)稱為Parent,子對象的構(gòu)造函數(shù)稱為Child,對應(yīng)的父對象和子對象分別為parent和child。
對象中有一個隱藏屬性[[prototype]](注意不是prototype),在 Chrome 中是__proto__,而在某些環(huán)境下則不可訪問,它指向的是這個對象的原型。在訪問任何一個對象的屬性或方法時,首先會搜索本對象的所有屬性,如果找不到的話則會根據(jù)[[prototype]]沿著原型鏈逐步搜索其原型對象上的屬性,直到找到為止,否則返回undefined。
1.原型鏈繼承:
原型鏈是 JavaScript 中實現(xiàn)繼承的默認方式,如果要讓子對象繼承父對象的話,最簡單的方式是將子對象構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性指向父對象的一個實例:
function Parent() {}
function Child() {}
Child.prototype = new Parent()
這個時候,Child的prototype屬性被重寫了,指向了一個新對象,但是這個新對象的constructor屬性卻沒有正確指向Child,JS 引擎并不會自動為我們完成這件工作,這需要我們手動去將Child的原型對象的constructor屬性重新指向Child:
Child.prototype.constructor = Child
以上就是 JavaScript 中的默認繼承機制,將需要重用的屬性和方法遷移至原型對象中,而將不可重用的部分設(shè)置為對象的自身屬性,但這種繼承方式需要新建一個實例作為原型對象,效率上會低一些。
2.原型繼承(非原型鏈):
為了避免上一個方法需要重復(fù)創(chuàng)建原型對象實例的問題,可以直接將子對象構(gòu)造函數(shù)的prototype指向父對象構(gòu)造函數(shù)的prototype,這樣,所有Parent.prototype中的屬性和方法也能被重用,同時不需要重復(fù)創(chuàng)建原型對象實例:
Child.prototype = Parent.prototype
Child.prototype.constructor = Child
但是我們知道,在 JavaScript 中,對象是作為引用類型存在的,這種方法實際上是將Child.prototype和Parent.prototype中保存的指針指向了同一個對象,因此,當(dāng)我們想要在子對象原型中擴展一些屬性以便之后繼續(xù)繼承的話,父對象的原型也會被改寫,因為這里的原型對象實例始終只有一個,這也是這種繼承方式的缺點。
3.臨時構(gòu)造器繼承:
為了解決上面的問題,可以借用一個臨時構(gòu)造器起到一個中間層的作用,所有子對象原型的操作都是在臨時構(gòu)造器的實例上完成,不會影響到父對象原型:
var F = function() {}
F.prototype = Parent.prototype
Child.prototype = new F()
Child.prototype.constructor = Child
同時,為了可以在子對象中訪問父類原型中的屬性,可以在子對象構(gòu)造器上加入一個指向父對象原型的屬性,如uber,這樣,可以在子對象上直接通過child.constructor.uber訪問到父級原型對象。
我們可以將上面的這些工作封裝成一個函數(shù),以后調(diào)用這個函數(shù)就可以方便實現(xiàn)這種繼承方式了:
function extend(Child, Parent) {
var F = function() {}
F.prototype = Parent.prototype
Child.prototype = new F()
Child.prototype.constructor = Child
Child.uber = Parent.prototype
}
然后就可以這樣調(diào)用:
extend(Dog, Animal)
4.屬性拷貝:
這種繼承方式基本沒有改變原型鏈的關(guān)系,而是直接將父級原型對象中的屬性全部復(fù)制到子對象原型中,當(dāng)然,這里的復(fù)制僅僅適用于基本數(shù)據(jù)類型,對象類型只支持引用傳遞。
function extend2(Child, Parent) {
var p = Parent.prototype
var c = Child.prototype
for (var i in p) {
c[i] = p[i]
}
c.uber = p
}
這種方式對部分原型屬性進行了重建,構(gòu)建對象的時候效率會低一些,但是能夠減少原型鏈的查找。不過我個人覺得這種方式的優(yōu)點并不明顯。
5.對象間繼承:
除了基于構(gòu)造器間的繼承方法,還可以拋開構(gòu)造器直接進行對象間的繼承。即直接進行對象屬性的拷貝,其中包括淺拷貝和深拷貝。
淺拷貝:
接受要繼承的對象,同時創(chuàng)建一個新的空對象,將要繼承對象的屬性拷貝至新對象中并返回這個新對象:
function extendCopy(p) {
var c = {}
for (var i in p) {
c[i] = p[i]
}
c.uber = p
return c
}
拷貝完成之后對于新對象中需要改寫的屬性可以進行手動改寫。
深拷貝:
淺拷貝的問題也顯而易見,它不能拷貝對象類型的屬性而只能傳遞引用,要解決這個問題就要使用深拷貝。深拷貝的重點在于拷貝的遞歸調(diào)用,檢測到對象類型的屬性時就創(chuàng)建對應(yīng)的對象或數(shù)組,并逐一復(fù)制其中的基本類型值。
function deepCopy(p, c) {
c = c || {}
for (var i in p) {
if (p.hasOwnProperty(i)) {
if (typeof p[i] === 'object') {
c[i] = Array.isArray(p[i]) ? [] : {}
deepCopy(p[i], c[i])
} else {
c[i] = p[i]
}
}
}
return c
}
其中用到了一個 ES5 的Array.isArray()方法用于判斷參數(shù)是否為數(shù)組,沒有實現(xiàn)此方法的環(huán)境需要自己手動封裝一個 shim。
Array.isArray = function(p) {
return p instanceof Array
}
但是使用instanceof操作符無法判斷來自不同框架的數(shù)組變量,但這種情況比較少。
6.原型繼承:
借助父級對象,通過構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個以父級對象為原型的新對象:
function object(o) {
var n
function F() {}
F.prototype = o
n = new F()
n.uber = o
return n
}
這里,直接將父對象設(shè)置為子對象的原型,ES5 中的 Object.create()方法就是這種實現(xiàn)方式。
7.原型繼承和屬性拷貝混用:
原型繼承方法中以傳入的父對象為原型構(gòu)建子對象,同時還可以在父對象提供的屬性之外額外傳入需要拷貝屬性的對象:
function ojbectPlus(o, stuff) {
var n
function F() {}
F.prototype = o
n = new F()
n.uber = o
for (var i in stuff) {
n[i] = stuff[i]
}
return n
}
8.多重繼承:
這種方式不涉及原型鏈的操作,傳入多個需要拷貝屬性的對象,依次進行屬性的全拷貝:
function multi() {
var n = {}, stuff, i = 0,
len = arguments.length
for (i = 0; i < len; i++) {
stuff = arguments[i]
for (var key in stuff) {
n[i] = stuff[i]
}
}
return n
}
根據(jù)對象傳入的順序依次進行拷貝,也就是說,如果后傳入的對象包含和前面對象相同的屬性,后者將會覆蓋前者。
9.構(gòu)造器借用:
JavaScript中的call()和apply()方法非常好用,其改變方法執(zhí)行上下文的功能在繼承的實現(xiàn)中也能發(fā)揮作用。所謂構(gòu)造器借用是指在子對象構(gòu)造器中借用父對象的構(gòu)造函數(shù)對this進行操作:
function Parent() {}
Parent.prototype.name = 'parent'
function Child() {
Parent.apply(this, arguments)
}
var child = new Child()
console.log(child.name)
這種方式的最大優(yōu)勢就是,在子對象的構(gòu)造器中,是對子對象的自身屬性進行完全的重建,引用類型的變量也會生成一個新值而不是一個引用,所以對子對象的任何操作都不會影響父對象。
而這種方法的缺點在于,在子對象的構(gòu)建過程中沒有使用過new操作符,因此子對象不會繼承父級原型對象上的任何屬性,在上面的代碼中,child的name屬性將會是undefined。
要解決這個問題,可以再次手動將子對象構(gòu)造器原型設(shè)為父對象的實例:
Child.prototype = new Parent()
但這樣又會帶來另一個問題,即父對象的構(gòu)造器會被調(diào)用兩次,一次是在父對象構(gòu)造器借用過程中,另一次是在繼承原型過程中。
要解決這個問題,就要去掉一次父對象構(gòu)造器的調(diào)用,構(gòu)造器借用不能省略,那么只能去掉后一次調(diào)用,實現(xiàn)繼承原型的另一方法就是迭代復(fù)制:
extend2(Child, Parent)
使用之前實現(xiàn)的extend2()方法即可。
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