玩轉JavaScript OOP - 類的實現詳解

2019-11-20 09:45:35

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供稿：網友

概述

當我們在談論面向對象編程時，我們在談論什么？

我們首先談論的是一些概念：對象、類、封裝、繼承、多態。

對象和類是面向對象的基礎，封裝、繼承和多態是面向對象編程的三大特性。

JavaScript提供了對象卻缺乏類，它不能像C#一樣能顯式地定義一個類。

但是JavaScript的函數功能非常靈活，其中之一就是構造函數，結合構造函數和原型對象可以實現”類”。

對象和類的概念

對象

“對象”是面向對象編程中非常重要的一個概念，一個對象是一個“東西”（某個人或某件事）的描述。

人和事都來源于現實生活，我們對現實世界的認知就是對人和事的認知。

在編程的領域，代碼對于常人來說是抽象的，代碼構成的應用是為了更好地解決現實世界的問題。

在分析和設計階段，使用“對象”的概念能夠更好地反應現實世界的問題。

反過來說，代碼是包含一些邏輯的，這些邏輯用于描述業務，業務是包含一些業務知識的，業務知識是通過對現實世界的理解和分析總結出來的，這些問題是由現實世界的“對象”構成的。

對象包含特征和行為，用OOP的術語來說，特征是對象的屬性，行為是對象的方法。

類

在現實世界中，相似的對象可以按照一定的標準來分組。例如“蜂鳥”和“老鷹”都被劃分到鳥類，鳥類不是一個具體的對象，它是人們根據“蜂鳥”、“老鷹”等那些具體的鳥分析出相似的特征和行為后，歸納出來的一個概念。類相當于一個模板，我們可以基于這個模板創建不同的具體的對象。

在C#中，我們可以定義一個鳥類。

/// <summary>/// 鳥類/// </summary>public class Bird{  public void Fly()  {    Console.WriteLine("I can fly!");  }}

雖然JavaScript是一門面向對象編程語言，但它沒有提供class的語法支持。

在JavaScript中，一切都是基于對象的，即使后面要講的“原型”也都是對象，JavaScript的繼承和重用也都是通過原型來實現的。

但是結合構造函數和原型對象可以實現JavaScript的“類”。

構造函數

之前我們使用new Array()創建一個數組，使用new Object()創建一個對象，Array()和Object()是JavaScript內置的兩個構造函數，盡管JavaScript沒有提供類，但我們可以將Array和Object理解為“類”的概念。

需要注意的是，JavaScript的“類”是由構造函數實現的。

定義構造函數

構造函數也是函數，定義構造函數和其他函數并沒有語法上的區別。

唯一的區別是構造函數的首字母應該大寫，這也是JavaScript的編程規范。

以下定義了一個Person()構造函數，我們可以將它理解為Person類。

function Person(){	console.log('I am keepfool.');}

JavaScript的“類”和構造函數是同時被定義的，在JavaScript中定義“類”時，就同時定義了構造器。

使用構造函數

JavaScript使用類的方式和C#一樣，new關鍵字后面跟著構造函數。

var p = new Person();

定義屬性和方法

現在我們已經定義好了Person類，可以為Person類添加一些屬性和方法。

定義屬性

在講JavaScript對象時，我們講了對象的屬性設置和訪問。
這段代碼展示了定義對象屬性的兩種方式：

var cat = {	color: 'black'};cat.name = 'Tom';console.log(cat.color);console.log(cat.name);

使用this定義屬性

JavaScript類的屬性定義方式則有些不同，在構造函數中使用this關鍵字定義屬性：

function Person(name){	this.name = name;}

•第一行代碼，定義了Person類，并定義了構造函數。

•第二行代碼，定義了name屬性。

創建并使用對象

以下2行代碼創建了兩個Person類的對象

var p1 = new Person('James');var p2 = new Person('Cury');

在Chrome控制臺中輸出p1.name和p2.name

p1和p2是兩個不同的對象，修改p1.name不會影響p2.name。

p1.name = 'Lebron James';

定義方法

首先，我們區分一下術語“函數”和“方法”，“函數”是獨立的單元，而“方法”是依賴于類這個主體存在的。

使用this定義方法

在JavaScript中，類的方法是定義在構造函數中的函數，在構造函數中使用this關鍵字定義方法：

function Person(name) {	// 定義屬性	this.name = name;	// 定義方法	this.sayHello = function() {		return 'Hello, I am ' + this.name;	}}

使用方法

在Chrome控制臺分別調用p1和p2對象的sayHello()方法

constructor屬性

當創建一個對象時，一個特殊的屬性被JavaScript自動地分配給對象了，這個屬性就是constructor屬性。
在chrome控制臺輸入p1.constructor，可以看到p1對象的constructor屬性指向一個函數。

瞧瞧這個函數的內容，這不正是Person()構造函數嗎？

這表示我們也可以通過p1.constructor屬性創建對象，

var p3 = new p1.constructor('Steve Nash');

這行代碼闡述了一句話：“我不關心p1對象是怎么創建的，但我想讓另一個對象如p1一樣創建！”

在Chrome控制臺使用instanceof操作符，可以看到p1、p2、p3都是Person類的實例

另外，當我們以{}方式創建對象時，實際上也調用了Object()構造函數。

var o = {};

這行代碼聲明了一個對象，盡管我們沒有設置任何屬性和方法，但JavaScript引擎默認給它設置了constructor屬性。
o.constructor指向的是Object()構造函數，[native code]顯示了Object()是JavaScript內置的函數。

原型對象

在JavaScript中，定義一個函數時，函數就會擁有prototype屬性，構造函數也不例外。
下圖說明了Person()構造函數的prototype屬性是一個對象，它是屬于函數的，我們稱這個屬性為原型對象。
從Person類的角度出發，我們也可理解為prototype屬性是屬于Person類的。

同時Person類的實例是沒有prototype屬性的，上圖的p1.prototype是undefined，這說明prototype屬性是共享的，這有點像C#中的靜態屬性。

設置prototype

既然prototype是一個對象，那就可以為它添加屬性和方法。

在函數的protpotype屬性上定義屬性和方法，與設置普通對象的屬性和方法沒什么區別。
下面的代碼為Person.prototype定義了屬性和方法。

function Person(name){	this.name = name;	this.sayHello = function() {		return 'Hello, I am ' + this.name;	}}// 在構造函數的prototype對象上定義屬性和方法Person.prototype.height = 176;Person.prototype.run = function(){	return 'I am ' + this.name + ', I am running!';}var p1 = new Person('James');

使用prototype

在Person.prototype中定義的屬性和方法，可以直接被Person類的實例使用，仍然是以object.property的方式使用。

需要特別注意的是，name和sayHello()是屬于Person類的實例，而height和run()是不屬于Person類的實例。

小技巧：通過hasOwnProperty方法可以查看對象是否包含某個屬性或方法。

自有屬性 vs. prototype的屬性

Person類的實例既可以使用Person類中的屬性，又可以使用Person.prototype中的屬性。
那么Person類的屬性和Person.prototype的屬性有什么差別呢？

首先，我們可以將Person類中的屬性和方法理解為“實例屬性”。
由于prototype是共享的，我們可以將prototype中的屬性和方法理解為“共享屬性”。

“實例屬性”和“共享屬性”的差別主要體現在性能上。
每創建一個Person的實例，就會產生一個name屬性和sayHello()方法的副本，而height屬性和run()方法則是所有實例共享一個副本。

既然如此，這意味著sayHello()方法可以提到prototype中。
另外，不同的Person實例height可能會不一樣，應將它放到Person類中更合理。

function Person(name,height){	this.name = name;	this.height = height;}Person.prototype.sayHello = function(){	return 'Hello, I am ' + this.name + ', my height is ' + this.height + 'cm.';}Person.prototype.run = function(){	return 'I am ' + this.name + ', I am running!';}var p1 = new Person('James',203);var p2 = new Person('Cury',190);