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JavaScript程序中實現(xiàn)繼承特性的方式總結(jié)

 更新時間：2016年06月24日 17:49:32   作者：阮一峰  
JavaScript是一門強行聲稱面向?qū)ο蟮恼Z言,而繼承是面向?qū)ο蟮囊淮笾饕匦?這里我們根據(jù)阮一峰老師的文章來看一下JavaScript程序中實現(xiàn)繼承特性的方式總結(jié)

概述
JavaScript的所有對象，都有自己的繼承鏈。也就是說，每個對象都繼承另一個對象，該對象稱為“原型”（prototype）對象。只有null除外，它沒有自己的原型對象。

原型對象的重要性在于，如果A對象是B對象的原型，那么B對象可以拿到A對象的所有屬性和方法。Object.getPrototypof方法用于獲取當(dāng)前對象的原型對象。

var p = Object.getPrototypeOf(obj);

上面代碼中，對象p就是對象obj的原型對象。

Object.create方法用于生成一個新的對象，繼承指定對象。

var obj = Object.create(p);

上面代碼中，新生成的obj對象的原型就是對象p。

非標(biāo)準(zhǔn)的__proto__屬性（前后各兩個下劃線），可以改寫某個對象的原型對象。但是，應(yīng)該盡量少用這個屬性，而是用Object.getPrototypeof()和Object.setPrototypeOf()，進行原型對象的讀寫操作。

var obj = {};
var p = {};

obj.__proto__ = p;
Object.getPrototypeOf(obj) === p // true

上面代碼通過__proto__屬性，將p對象設(shè)為obj對象的原型。

下面是一個實際的例子。

var a = {x: 1};
var b = {__proto__: a};
b.x // 1

上面代碼中，b對象通過__proto__屬性，將自己的原型對象設(shè)為a對象，因此b對象可以拿到a對象的所有屬性和方法。b對象本身并沒有x屬性，但是JavaScript引擎通過__proto__屬性，找到它的原型對象a，然后讀取a的x屬性。

new命令通過構(gòu)造函數(shù)新建實例對象，實質(zhì)就是將實例對象的原型綁定構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性，然后在實例對象上執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)。

var o = new Foo();

// 等同于
var o = new Object();
o.__proto__ = Foo.prototype;
Foo.call(o);

原型對象自己的__proto__屬性，也可以指向其他對象，從而一級一級地形成“原型鏈”（prototype chain）。

var a = { x: 1 };
var b = { __proto__: a };
var c = { __proto__: b };

c.x // 1

需要注意的是，一級級向上，在原型鏈尋找某個屬性，對性能是有影響的。所尋找的屬性在越上層的原型對象，對性能的影響越大。如果尋找某個不存在的屬性，將會遍歷整個原型鏈。

this的動作指向
不管this在哪里定義，使用的時候，它總是指向當(dāng)前對象，而不是原型對象。

var o = {
 a: 2,
 m: function(b) {
  return this.a + 1;
 }
};

var p = Object.create(o);
p.a = 12;

p.m() // 13

上面代碼中，p對象的m方法來自它的原型對象o。這時，m方法內(nèi)部的this對象，不指向o，而是指向p。

構(gòu)造函數(shù)的繼承
這個小節(jié)介紹，如何讓一個構(gòu)造函數(shù)，繼承另一個構(gòu)造函數(shù)。

假定有一個Shape構(gòu)造函數(shù)。

function Shape() {
 this.x = 0;
 this.y = 0;
}

Shape.prototype.move = function (x, y) {
 this.x += x;
 this.y += y;
 console.info('Shape moved.');
};
Rectangle構(gòu)造函數(shù)繼承Shape。

function Rectangle() {
 Shape.call(this); // 調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)
}
// 另一種寫法
function Rectangle() {
 this.base = Shape;
 this.base();
}

// 子類繼承父類的方法
Rectangle.prototype = Object.create(Shape.prototype);
Rectangle.prototype.constructor = Rectangle;

var rect = new Rectangle();

rect instanceof Rectangle // true
rect instanceof Shape // true

rect.move(1, 1) // 'Shape moved.'

上面代碼表示，構(gòu)造函數(shù)的繼承分成兩部分，一部分是子類調(diào)用父類的構(gòu)造方法，另一部分是子類的原型指向父類的原型。

上面代碼中，子類是整體繼承父類。有時，只需要單個方法的繼承，這時可以采用下面的寫法。

ClassB.prototype.print = function() {
 ClassA.prototype.print.call(this);
 // some code
}

上面代碼中，子類B的print方法先調(diào)用父類A的print方法，再部署自己的代碼。這就等于繼承了父類A的print方法。

__proto__屬性
__proto__屬性指向當(dāng)前對象的原型對象，即構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性。

var obj = new Object();

obj.__proto__ === Object.prototype
// true
obj.__proto__ === obj.constructor.prototype
// true

上面代碼首先新建了一個對象obj，它的__proto__屬性，指向構(gòu)造函數(shù)（Object或obj.constructor）的prototype屬性。所以，兩者比較以后，返回true。

因此，獲取實例對象obj的原型對象，有三種方法。

  • obj.__proto__
  • obj.constructor.prototype
  • Object.getPrototypeOf(obj)

上面三種方法之中，前兩種都不是很可靠。最新的ES6標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，__proto__屬性只有瀏覽器才需要部署，其他環(huán)境可以不部署。而obj.constructor.prototype在手動改變原型對象時，可能會失效。

var P = function () {};
var p = new P();

var C = function () {};
C.prototype = p;
var c = new C();

c.constructor.prototype === p // false

上面代碼中，C構(gòu)造函數(shù)的原型對象被改成了p，結(jié)果c.constructor.prototype就失真了。所以，在改變原型對象時，一般要同時設(shè)置constructor屬性。

C.prototype = p;
C.prototype.constructor = C;

c.constructor.prototype === p // true

所以，推薦使用第三種Object.getPrototypeOf方法，獲取原型對象。該方法的用法如下。

var o = new Object();

Object.getPrototypeOf(o) === Object.prototype
// true

可以使用Object.getPrototypeOf方法，檢查瀏覽器是否支持__proto__屬性，老式瀏覽器不支持這個屬性。

Object.getPrototypeOf({ __proto__: null }) === null

上面代碼將一個對象的__proto__屬性設(shè)為null，然后使用Object.getPrototypeOf方法獲取這個對象的原型，判斷是否等于null。如果當(dāng)前環(huán)境支持__proto__屬性，兩者的比較結(jié)果應(yīng)該是true。

有了__proto__屬性，就可以很方便得設(shè)置實例對象的原型了。假定有三個對象machine、vehicle和car，其中machine是vehicle的原型，vehicle又是car的原型，只要兩行代碼就可以設(shè)置。

vehicle.__proto__ = machine;
car.__proto__ = vehicle;

下面是一個實例，通過__proto__屬性與constructor.prototype屬性兩種方法，分別讀取定義在原型對象上的屬性。

Array.prototype.p = 'abc';
var a = new Array();

a.__proto__.p // abc
a.constructor.prototype.p // abc

顯然，__proto__看上去更簡潔一些。

通過構(gòu)造函數(shù)生成實例對象時，實例對象的__proto__屬性自動指向構(gòu)造函數(shù)的prototype對象。

var f = function (){};
var a = {};

f.prototype = a;
var o = new f();

o.__proto__ === a
// true

屬性的繼承
屬性分成兩種。一種是對象自身的原生屬性，另一種是繼承自原型的繼承屬性。

對象的原生屬性
對象本身的所有屬性，可以用Object.getOwnPropertyNames方法獲得。

Object.getOwnPropertyNames(Date)
// ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]

對象本身的屬性之中，有的是可以枚舉的（enumerable），有的是不可以枚舉的。只獲取那些可以枚舉的屬性，使用Object.keys方法。

Object.keys(Date) // []
hasOwnProperty()

hasOwnProperty方法返回一個布爾值，用于判斷某個屬性定義在對象自身，還是定義在原型鏈上。

Date.hasOwnProperty('length')
// true

Date.hasOwnProperty('toString')
// false

hasOwnProperty方法是JavaScript之中唯一一個處理對象屬性時，不會遍歷原型鏈的方法。

對象的繼承屬性
用Object.create方法創(chuàng)造的對象，會繼承所有原型對象的屬性。

var proto = { p1: 123 };
var o = Object.create(proto);

o.p1 // 123
o.hasOwnProperty("p1") // false

獲取所有屬性
判斷一個對象是否具有某個屬性（不管是自身的還是繼承的），使用in運算符。

"length" in Date // true
"toString" in Date // true

獲得對象的所有可枚舉屬性（不管是自身的還是繼承的），可以使用for-in循環(huán)。

var o1 = {p1: 123};

var o2 = Object.create(o1,{
 p2: { value: "abc", enumerable: true }
});

for (p in o2) {console.info(p);}
// p2
// p1

為了在for...in循環(huán)中獲得對象自身的屬性，可以采用hasOwnProperty方法判斷一下。

for ( var name in object ) {
 if ( object.hasOwnProperty(name) ) {
  /* loop code */
 }
}

獲得對象的所有屬性（不管是自身的還是繼承的，以及是否可枚舉），可以使用下面的函數(shù)。

function inheritedPropertyNames(obj) {
 var props = {};
 while(obj) {
  Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(function(p) {
   props[p] = true;
  });
  obj = Object.getPrototypeOf(obj);
 }
 return Object.getOwnPropertyNames(props);
}

用法如下：

inheritedPropertyNames(Date)
// ["caller", "constructor", "toString", "UTC", "call", "parse", "prototype", "__defineSetter__", "__lookupSetter__", "length", "arguments", "bind", "__lookupGetter__", "isPrototypeOf", "toLocaleString", "propertyIsEnumerable", "valueOf", "apply", "__defineGetter__", "name", "now", "hasOwnProperty"]

對象的拷貝
如果要拷貝一個對象，需要做到下面兩件事情。

確?？截惡蟮膶ο?，與原對象具有同樣的prototype原型對象。
確保拷貝后的對象，與原對象具有同樣的屬性。
下面就是根據(jù)上面兩點，編寫的對象拷貝的函數(shù)。

function copyObject(orig) {
 var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig));
 copyOwnPropertiesFrom(copy, orig);
 return copy;
}

function copyOwnPropertiesFrom(target, source) {
 Object
 .getOwnPropertyNames(source)
 .forEach(function(propKey) {
  var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey);
  Object.defineProperty(target, propKey, desc);
 });
 return target;
}

多重繼承
JavaScript不提供多重繼承功能，即不允許一個對象同時繼承多個對象。但是，可以通過變通方法，實現(xiàn)這個功能。

function M1(prop) {
 this.hello = prop;
}

function M2(prop) {
 this.world = prop;
}

function S(p1, p2) {
 this.base1 = M1;
 this.base1(p1);
 this.base2 = M2;
 this.base2(p2);
}
S.prototype = new M1();

var s = new S(111, 222);
s.hello // 111
s.world // 222

上面代碼中，子類S同時繼承了父類M1和M2。當(dāng)然，從繼承鏈來看，S只有一個父類M1，但是由于在S的實例上，同時執(zhí)行M1和M2的構(gòu)造函數(shù)，所以它同時繼承了這兩個類的方法。

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