面向对象与基于对象
几乎每个开发人员都有面向对象语言(比如C++、C#、Java)的开发经验。 在传统面向对象的语言中,有两个非常重要的概念 – 类和实例。 类定义了一类事物公共的行为和方法;而实例则是类的一个具体实现。 我们还知道,面向对象编程有三个重要的概念 – 封装、继承和多态。
但是在JavaScript的世界中,所有的这一切特性似乎都不存在。 因为JavaScript本身不是面向对象的语言,而是基于对象的语言。 这里面就有一些有趣的特性,比如JavaScript中所有事物都是对象, 包括字符串、数组、日期、数字,甚至是函数,比如下面这个例子:
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61 1// 定义一个函数 - add
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7 function
8 add(a, b) {
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15 add.invokeTimes++;
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22 return
23 a + b;
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29 }
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35 // 因为函数本身也是对象,这里为函数add定义一个属性,用来记录此函数被调用的次数
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41 add.invokeTimes = 0;
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47 add(1 + 1);
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53 add(2 + 3);
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59 console.log(add.invokeTimes);
60 // 2
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模拟JavaScript中类和继承
在面向对象的语言中,我们使用类来创建一个自定义对象。然而JavaScript中所有事物都是对象,
那么用什么办法来创建自定义对象呢?
这就需要引入另外一个概念 – 原型(prototype),我们可以简单的把prototype看做是一个模版,新创建的自定义对象都是这个模版(prototype)的一个拷贝 (实际上不是拷贝而是链接,只不过这种链接是不可见,给人们的感觉好像是拷贝)。
让我们看一下通过prototype创建自定义对象的一个例子:
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104 1// 构造函数
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8 function
9 Person(name, sex) {
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16 this
17 .name = name;
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23
24 this
25 .sex = sex;
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32 }
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39 // 定义Person的原型,原型中的属性可以被自定义对象引用
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46 Person.prototype = {
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53 getName:
54 function
55 () {
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60
61
62 return
63 this
64 .name;
65
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68
69
70
71 },
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78 getSex:
79 function
80 () {
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85
86
87 return
88 this
89 .sex;
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96 }
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100
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103 }
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这里我们把函数Person称为构造函数,也就是创建自定义对象的函数。可以看出,JavaScript通过构造函数和原型的方式模拟实现了类的功能。
创建自定义对象(实例化类)的代码:
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36 1var
2 zhang =
3 new
4 Person(
5 "ZhangSan"
6 ,
7 "man"
8 );
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14 console.log(zhang.getName());
15 // "ZhangSan"
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21 var
22 chun =
23 new
24 Person(
25 "ChunHua"
26 ,
27 "woman"
28 );
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34 console.log(chun.getName());
35 // "ChunHua"
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当代码var zhang = new Person("ZhangSan", "man")执行时,其实内部做了如下几件事情:
- 创建一个空白对象(new Object())。
- 拷贝Person.prototype中的属性(键值对)到这个空对象中(我们前面提到,内部实现时不是拷贝而是一个隐藏的链接)。
- 将这个对象通过this关键字传递到构造函数中并执行构造函数。
- 将这个对象赋值给变量zhang。
为了证明prototype模版并不是被拷贝到实例化的对象中,而是一种链接的方式,请看如下代码:
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90 1function
2 Person(name, sex) {
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9 this
10 .name = name;
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17 this
18 .sex = sex;
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24 }
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30 Person.prototype.age = 20;
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36 var
37 zhang =
38 new
39 Person(
40 "ZhangSan"
41 ,
42 "man"
43 );
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49 console.log(zhang.age);
50 // 20
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56 // 覆盖prototype中的age属性
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62 zhang.age = 19;
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68 console.log(zhang.age);
69 // 19
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75 delete
76 zhang.age;
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82 // 在删除实例属性age后,此属性值又从prototype中获取
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88 console.log(zhang.age);
89 // 20
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这种在JavaScript内部实现的隐藏的prototype链接,是JavaScript赖以生存的温润土壤, 也是模拟实现继承的基础。
如何在JavaScript中实现简单的继承?
下面的例子将创建一个雇员类Employee,它从Person继承了原型prototype中的所有属性。
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98 1function
2 Employee(name, sex, employeeID) {
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9 this
10 .name = name;
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17 this
18 .sex = sex;
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25 this
26 .employeeID = employeeID;
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38 // 将Employee的原型指向Person的一个实例
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44 // 因为Person的实例可以调用Person原型中的方法, 所以Employee的实例也可以调用Person原型中的所有属性。
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50 Employee.prototype =
51 new
52 Person();
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58 Employee.prototype.getEmployeeID =
59 function
60 () {
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66
67 return
68 this
69 .employeeID;
70
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74
75 };
76
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78
79
80
81 var
82 zhang =
83 new
84 Employee(
85 "ZhangSan"
86 ,
87 "man"
88 ,
89 "1234"
90 );
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96 console.log(zhang.getName());
97 // "ZhangSan
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上面关于继承的实现很粗糙,并且存在很多问题:
- 在创建Employee构造函数和原型(以后简称类)时,就对Person进行了实例化,这是不合适的。
- Employee的构造函数没法调用父类Person的构造函数,导致在Employee构造函数中对name和sex属性的重复赋值。
- Employee中的函数会覆盖Person中的同名函数,没有重载的机制(和上一条是一个类型的问题)。
- 创建JavaScript类的语法过于零散,不如C#/Java中的语法优雅。
- 实现中有constructor属性的指向错误,这个会在第二篇文章中讨论。
我们会在第三章完善这个例子。
JavaScript继承的实现
正因为JavaScript本身没有完整的类和继承的实现,并且我们也看到通过手工实现的方式存在很多问题, 因此对于这个富有挑战性的任务网上已经有很多实现了:
- Douglas Crockford – Prototypal Inheritance in JavaScript
- Douglas Crockford – Classical Inheritance in JavaScript
- John Resig – Simple JavaScript Inheritance
- Dean Edwards – A Base Class for JavaScript Inheritance
- Prototype
- Mootools
- Extjs
这个系列的文章将会逐一深入分析这些实现,最终达到对JavaScript中如何实现类和继承有一个深入的了解。