Javascript 繼承機制的實現

選定基類後，就可以建立它的子類了。是否使用基類完全由你決定。有時，你可能想建立一個不能直接使用的基類，它只是用於給子類提供通用的函數。在這種情況下，基類被看作抽象類別。

儘管ECMAScript並沒有像其他語言那樣嚴格地定義抽象類別，但有時它的確會建立一些不允許使用的類。通常，我們稱這種類為抽象類別。

建立的子類將繼承超類的所有屬性和方法，包括建構函式及方法的實現。記住，所有屬性和方法都是公用的，因此子類可直接存取這些方法。子類還可添加超類中沒有的新屬性和方法，也可以覆蓋超類中的屬性和方法。

4.2.1 繼承的方式

和其他功能一樣，ECMAScript中實現繼承的方式不止一種。這是因為JavaScript中的繼承機制並不是明確規定的，而是通過模仿實現的。這意味著所有的繼承細節並非由解釋程式處理。作為開發人員，你有權決定最適用的繼承方式。

1. 對象冒充

構想原始的ECMAScript時，根本沒打算設計對象冒充（object masquerading）。它是在開發人員開始理解函數的工作方式，尤其是如何在函數環境中使用this關鍵字後才發展出來的。

其原理如下：建構函式使用this關鍵字給所有屬性和方法賦值（即採用類聲明的建構函式方式）。因為建構函式只是一個函數，所以可使ClassA的建構函式成為ClassB的方法，然後調用它。ClassB就會收到ClassA的建構函式中定義的屬性和方法。例如，用下面的方式定義ClassA和ClassB：

還記得嗎？關鍵字this引用的是建構函式當前建立的對象。不過在這個方法中，this指向的是所屬的對象。這個原理是把ClassA作為常規函數來建立繼承機制，而不是作為建構函式。如下使用建構函式ClassB可以實現繼承機制：

在這段代碼中，為ClassA賦予了方法newMethod（記住，函數名只是指向它的指標）。然後調用該方法，傳遞給它的是ClassB建構函式的參數sColor。最後一行代碼刪除了對ClassA的引用，這樣以後就不能再調用它。

所有的新屬性和新方法都必須在刪除了新方法的程式碼後定義。否則，可能會覆蓋超類的相關屬性和方法：

為證明前面的代碼有效，可以運行下面的例子：

有趣的是，對象冒充可以支援多重繼承。也就是說，一個類可以繼承多個超類。用UML表示的多繼承機制4-2所示。

圖 4-2

例如，如果存在兩個類ClassX和ClassY，ClassZ想繼承這兩個類，可以使用下面的代碼：

這裡存在一個弊端，如果ClassX和ClassY具有同名的屬性或方法，ClassY具有高優先順序，因為繼承的是最後的類。除這點小問題之外，用對象冒充實現多繼承機制輕而易舉。

由於這種繼承方法的流行，ECMAScript的第三版為Function對象加入了兩個新方法，即call()和apply()。

2. call()方法

call()方法是與經典的對象冒充方法最相似的方法。它的第一個參數用作this的對象。其他參數都直接傳遞給函數自身。例如：

在這個例子中，函數sayColor()在對象外定義，即使它不屬於任何對象，也可以引用關鍵字this。對象obj的color屬性等於"red"。調用call()方法時，第一個參數是obj，說明應該賦予sayColor()函數中的this關鍵字值是obj。第二個和第三個參數是字串。它們與sayColor()函數中的參數prefix和suffix匹配，最後產生的訊息"The color is red, a very nice color indeed"將被顯示出來。

要與繼承機制的對象冒充方法一起使用該方法，只需將前三行的賦值、調用和刪除代碼替換即可：

這裡，想讓ClassA中的關鍵字this等於新建立的ClassB對象，因此this是第一個參數。第二個參數sColor對兩個類來說都是唯一的參數。

3. apply()方法

apply()方法有兩個參數，用作this的對象和要傳遞給函數的參數的數組。例如：

這個例子與前面的例子相同，只是現在調用的是apply()方法。調用apply()方法時，第一個參數仍是obj，說明應該賦予sayColor()中的this關鍵字值是obj。第二個參數是由兩個字串構成的數組，與sayColor()的參數prefix和suffix匹配。產生的訊息仍是"The color is red, a very nice color indeed"，將被顯示出來。

該方法也用於替換前三行的賦值、調用和刪除新方法的代碼：

同樣的，第一個參數仍是this。第二個參數是只有一個值color的數組。可以把ClassB的整個arguments對象作為第二個參數傳遞給apply()方法：

當然，只有超類中的參數順序與子類中的參數順序完全一致時才可以傳遞參數對象。如果不是，就必須建立一個單獨的數組，按照正確的順序放置參數。此外，還可使用call()方法。

4. 原型鏈

繼承這種形式在ECMAScript中原本是用於原型鏈的。上一章介紹了定義類的原型方式。原型鏈擴充了這種方式，以一種有趣的方式實現繼承機制。

在上一章中學過，prototype對象是個模板，要執行個體化的對象都以這個模板為基礎。總而言之，prototype對象的任何屬性和方法都被傳遞給那個類的所有執行個體。原型鏈利用這種功能來實現繼承機制。

如果用原型方式重定義前面例子中的類，它們將變為下列形式：

原型鏈的神奇之處在於反白的程式碼。這裡，把ClassB的prototype屬性設定成ClassA的執行個體。這很有意義，因為想要ClassA的所有屬性和方法，但又不想逐個將它們賦予ClassB的prototype屬性。還有比把ClassA的執行個體賦予prototype屬性更好的方法嗎？

注意，調用ClassA的建構函式時，沒有給它傳遞參數。這在原型鏈中是標準做法。要確保建構函式沒有任何參數。

與對象冒充相似，子類的所有屬性和方法都必須出現在prototype屬性被賦值後，因為在它之前賦值的所有方法都會被刪除。為什嗎？因為prototype屬性被替換成了新對象，添加了新方法的原始對象將被銷毀。所以，為ClassB類添加name屬性和sayName()方法的代碼如下：

可通過運行下面的例子測試這段代碼：

此外，在原型鏈中，instanceof運算子的運行方式也很獨特。對ClassB的所有執行個體，instanceof為ClassA和ClassB都返回true。例如：

在ECMAScript的弱類型世界中，這是極其有用的工具，不過使用對象冒充時不能使用它。

原型鏈的弊端是不支援多重繼承。記住，原型鏈會用另一類型的對象重寫類的prototype屬性。

5. 混合方式

這種繼承方式使用建構函式定義類，並未使用任何原型。對象冒充的主要問題是必須使用建構函式方式（如上一章中學到的），這不是最好的選擇。不過如果使用原型鏈，就無法使用帶參建構函式了。開發人員該如何選擇呢？答案很簡單，兩者都用。

在前一章，你學過建立類的最好方式是用建構函式方式定義屬性，用原型方式定義方法。這種方式同樣適用於繼承機制，用對象冒充繼承建構函式的屬性，用原型鏈繼承prototype對象的方法。用這兩種方式重寫前面的例子，代碼如下：

在此例子中，繼承機制由兩行反白的代碼實現。在第一行反白的代碼中，在ClassB建構函式中，用對象冒充繼承ClassA類的sColor屬性。在第二行反白的代碼中，用原型鏈繼承ClassA類的方法。由於這種混合方式使用了原型鏈，所以instanceof運算子仍能正確運行。

下面的例子測試了這段代碼：