JavaScript的面向對象編程基礎
重新認識面向對象
為了說明 JavaScript 是一門徹底的面向對象的語言,首先有必要從面向對象的概念著手 , 探討一下面向對象中的幾個概念:
- 一切事物皆對象
- 對象具有封裝和繼承特性
- 對象與對象之間使用消息通信,各自存在信息隱藏
以這三點做為依據(jù),C++ 是半面向對象半面向過程語言,因為,雖然他實現(xiàn)了類的封裝、繼承和多態(tài),但存在非對象性質的全局函數(shù)和變量。Java、C# 是完全的面向對象語言,它們通過類的形式組織函數(shù)和變量,使之不能脫離對象存在。但這里函數(shù)本身是一個過程,只是依附在某個類上。
然而,面向對象僅僅是一個概念或者編程思想而已,它不應該依賴于某個語言存在。比如 Java 采用面向對象思想構造其語言,它實現(xiàn)了類、繼承、派生、多態(tài)、接口等機制。但是這些機制,只是實現(xiàn)面向對象編程的一種手段,而非必須。換言之,一門語言可以根據(jù)其自身特性選擇合適的方式來實現(xiàn)面向對象。所以,由于大多數(shù)程序員首先學習或者使用的是類似 Java、C++ 等高級編譯型語言(Java 雖然是半編譯半解釋,但一般做為編譯型來講解),因而先入為主地接受了“類”這個面向對象實現(xiàn)方式,從而在學習腳本語言的時候,習慣性地用類式面向對象語言中的概念來判斷該語言是否是面向對象語言,或者是否具備面向對象特性。這也是阻礙程序員深入學習并掌握 JavaScript 的重要原因之一。
實際上,JavaScript 語言是通過一種叫做 原型(prototype)的方式來實現(xiàn)面向對象編程的。下面就來討論 基于類的(class-based)面向對象和 基于原型的 (prototype-based) 面向對象這兩種方式在構造客觀世界的方式上的差別。
基于類的面向對象和基于原型的面向對象方式比較
在基于類的面向對象方式中,對象(object)依靠 類(class)來產生。而在基于原型的面向對象方式中,對象(object)則是依靠 構造器(constructor)利用 原型(prototype)構造出來的。舉個客觀世界的例子來說明二種方式認知的差異。例如工廠造一輛車,一方面,工人必須參照一張工程圖紙,設計規(guī)定這輛車應該如何制造。這里的工程圖紙就好比是語言中的 類 (class),而車就是按照這個 類(class)制造出來的;另一方面,工人和機器 ( 相當于 constructor) 利用各種零部件如發(fā)動機,輪胎,方向盤 ( 相當于 prototype 的各個屬性 ) 將汽車構造出來。
事實上關于這兩種方式誰更為徹底地表達了面向對象的思想,目前尚有爭論。但筆者認為原型式面向對象是一種更為徹底的面向對象方式,理由如下:
首先,客觀世界中的對象的產生都是其它實物對象構造的結果,而抽象的“圖紙”是不能產生“汽車”的,也就是說,類是一個抽象概念而并非實體,而對象的產生是一個實體的產生;
其次,按照一切事物皆對象這個最基本的面向對象的法則來看,類 (class) 本身并不是一個對象,然而原型方式中的構造器 (constructor) 和原型 (prototype) 本身也是其他對象通過原型方式構造出來的對象。
再次,在類式面向對象語言中,對象的狀態(tài) (state) 由對象實例 (instance) 所持有,對象的行為方法 (method) 則由聲明該對象的類所持有,并且只有對象的結構和方法能夠被繼承;而在原型式面向對象語言中,對象的行為、狀態(tài)都屬于對象本身,并且能夠一起被繼承(參考資源),這也更貼近客觀實際。
最后,類式面向對象語言比如 Java,為了彌補無法使用面向過程語言中全局函數(shù)和變量的不便,允許在類中聲明靜態(tài) (static) 屬性和靜態(tài)方法。而實際上,客觀世界不存在所謂靜態(tài)概念,因為一切事物皆對象!而在原型式面向對象語言中,除內建對象 (build-in object) 外,不允許全局對象、方法或者屬性的存在,也沒有靜態(tài)概念。所有語言元素 (primitive) 必須依賴對象存在。但由于函數(shù)式語言的特點,語言元素所依賴的對象是隨著運行時 (runtime) 上下文 (context) 變化而變化的,具體體現(xiàn)在 this 指針的變化。正是這種特點更貼近 “萬物皆有所屬,宇宙乃萬物生存之根本”的自然觀點。
JavaScript 面向對象基礎知識
雖然 JavaScript 本身是沒有類的概念,但它仍然有面向對象的特性,雖然和一般常見的面向對象語言有所差異。
簡單的創(chuàng)建一個對象的方法如下:
function myObject() { }; JavaScript 中創(chuàng)建對象的方法一般來說有兩種:函數(shù)構造法和字面量法,上面這種屬函數(shù)構造法。下面是一個字面量法的例子: var myObject = { };
如果僅僅需要一個對象,而不需要對象的其它實例的情況下,推薦用字面量法。如果需要對象的多個實例,則推薦函數(shù)構造法。
定義屬性和方法
函數(shù)構造法:
function myObject() { this.iAm = 'an object'; this.whatAmI = function() { console.log('I am ' + this.iAm); }; };
字面量法:
var myObject = { iAm : 'an object', whatAmI : function() { console.log('I am ' + this.iAm); } };
以上兩種方法創(chuàng)建的對象中,都有一個名為 “iAm” 的屬性,還有一個名為 “whatAmI” 的方法。屬性是對象中的變量,方法則是對象中的函數(shù)。
如何獲取屬性及調用方法:
var w = myObject.iAm; myObject.whatAmI();
調用方法的時候后面一定要加上括號,如果不加括號,那么它只是返回方法的引用而已。
兩種創(chuàng)建對象方法的區(qū)別
- 函數(shù)構造法里面定義屬性和方法的時候,都要用前綴 this,字面量法不需要。
- 函數(shù)構造法給屬性和方法賦值的時候用的是 =,字面量法用的是 : 。
- 如果有多個屬性或方法,函數(shù)構造法里面用 ; 隔開,字面量法用 , 隔開。
對于字面量法創(chuàng)建的對象,可以直接用對象的引用調用其屬性或方法:
myObject.whatAmI();
而對于函數(shù)構造法而言,需要創(chuàng)建對象的實例,才能調用其屬性或方法:
var myNewObject = new myObject(); myNewObject.whatAmI();
使用構造函數(shù)
現(xiàn)在再來回歸一下之前的函數(shù)構造法:
function myObject() { this.iAm = 'an object'; this.whatAmI = function() { console.log('I am ' + this.iAm); }; };
其實它看起來就是個函數(shù),既然是函數(shù),能不能給它傳參數(shù)呢?將代碼再稍作修改:
function myObject(what) { this.iAm = what; this.whatAmI = function(language) { console.log('I am ' + this.iAm + ' of the ' + language + ' language'); }; };
再將對象實例化,并傳入?yún)?shù):
var myNewObject = new myObject('an object'); myNewObject.whatAmI('JavaScript');
程序最終輸出 I am an object of the JavaScript language。
兩種創(chuàng)建對象的方法,我該用哪種?
對于字面量方法而言,因為它不需要實例化,所以如果修改了某對象的值,那么這個對象的值就永久地被修改了,其它任何地方再訪問,都是修改后的值。而對于函數(shù)構造法而言,修改值的時候是修改其實例的值,它可以實例化 N 個對象出來,每個對象都可以擁有自己不同的值,而且互不干擾。比較以下幾段代碼。
先看字面量法:
var myObjectLiteral = { myProperty : 'this is a property' }; console.log(myObjectLiteral.myProperty); // log 'this is a property' myObjectLiteral.myProperty = 'this is a new property'; console.log(myObjectLiteral.myProperty); // log 'this is a new property'
即便創(chuàng)建了一個新的變量指向這個對象,結果還是一樣的:
var myObjectLiteral = { myProperty : 'this is a property' }; console.log(myObjectLiteral.myProperty); // log 'this is a property' var sameObject = myObjectLiteral; myObjectLiteral.myProperty = 'this is a new property'; console.log(sameObject.myProperty); // log 'this is a new property'
再看函數(shù)構造法:
// 用函數(shù)構造法 var myObjectConstructor = function() { this.myProperty = 'this is a property' }; // 實例化一個對象 var constructorOne = new myObjectConstructor(); // 實例化第二個對象 var constructorTwo = new myObjectConstructor(); // 輸出 console.log(constructorOne.myProperty); // log 'this is a property' // 輸出 console.log(constructorTwo.myProperty); // log 'this is a property' 和預期一樣,兩個對象的屬性值是一樣的。如果修個其中一個對象的值呢? // 用函數(shù)構造法 var myObjectConstructor = function() { this.myProperty = 'this is a property'; }; // 實例化一個對象 var constructorOne = new myObjectConstructor(); // 修改對象的屬性 constructorOne.myProperty = 'this is a new property'; // 實例化第二個對象 var constructorTwo = new myObjectConstructor(); // 輸出 alert(constructorOne.myProperty); // log 'this is a new property' // 輸出 alert(constructorTwo.myProperty); // log 'this is a property'
可以看到,用函數(shù)構造法實例化出來的不同對象,相互是獨立的,可以各自擁有不同的值。所以說,到底用哪種方法來創(chuàng)建對象,需取決于各自實際情況。
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