javascript 物件導向全新理練之繼承與多態

1 又是幾個基本概念
為什麼要說又呢？
在討論繼承時，我們已經列出了一些基本概念了，那些概念是跟封裝密切相關的概念，今天我們要討論的基本概念，主要是跟繼承與多態相關的，但是它們跟封裝也有一些聯絡。
1.1 定義和賦值
變數定義是指用
var a;
這種形式來聲明變數。
函數定義是指用
function a(...) {...}
這種形式來聲明函數。
var a = 1;
是兩個過程。第一個過程是定義變數 a，第二個過程是給變數 a 賦值。
同樣
var a = function(...) {};
也是兩個過程，第一個過程是定義變數 a 和一個匿名函數，第二個過程是把匿名函數賦值給變數 a。
變數定義和函數定義是在整個指令碼執行之前完成的，而變數賦值是在執行階段完成的。
變數定義的作用僅僅是給所聲明的變數指明它的範圍，變數定義並不給變數初始值，任何沒有定義的而直接使用的變數，或者定義但沒有賦值的變數，他們的值都是 undefined。
函數定義除了聲明函數所在的範圍外，同時還定義函數體結構。這個過程是遞迴的，也就是說，對函數體的定義包括了對函數體內的變數定義和函數定義。
通過下面這個例子我們可以更明確的理解這一點： 複製代碼 代碼如下:alert(a);
alert(b);
alert(c);
var a = "a";
function a() {}
function b() {}
var b = "b";
var c = "c";
var c = function() {}
alert(a);
alert(b);
alert(c);

猜猜這個程式執行的結果是什嗎？然後執行一下看看是不是跟你想的一樣，如果跟你想的一樣的話，那說明你已經理解上面所說的了。
這段程式的結果很有意思，雖然第一個 alert(a) 在最前面，但是你會發現它輸出的值竟然是 function a() {}，這說明，函數定義確實在整個程式執行之前就已經完成了。
再來看 b，函數 b 定義在變數 b 之前，但是第一個 alert(b) 輸出的仍然是 function b() {}，這說明，變數定義確實不對變數做什麼，僅僅是聲明它的範圍而已，它不會覆蓋函數定義。
最後看 c，第一個 alert(c) 輸出的是 undefined，這說明 var c = function() {} 不是對函數 c 定義，僅僅是定義一個變數 c 和一個匿名函數。
再來看第二個 alert(a)，你會發現輸出的竟然是 a，這說明指派陳述式確實是在執行過程中完成的，因此，它覆蓋了函數 a 的定義。
第二個 alert(b) 當然也一樣，輸出的是 b，這說明不管指派陳述式寫在函數定義之前還是函數定義之後，對一個跟函數同名的變數賦值總會覆蓋函數定義。
第二個 alert(c) 輸出的是 function() {}，這說明，指派陳述式是順序執行的，後面的賦值覆蓋了前面的賦值，不管賦的值是函數還是其它對象。
理解了上面所說的內容，我想你應該知道什麼時候該用 function x(..) {…}，什麼時候該用 var x = function (…) {…} 了吧？
最後還要提醒一點，eval 中的如果出現變數定義和函數定義，則它們是在執行階段完成的。所以，不到萬不得已，不要用 eval！另外，即使要用 eval，也不要在裡面用局部變數和局部方法！
1.2 this 和執行內容
在前面討論封裝時，我們已經接觸過 this 了。在對封裝的討論中，我們看到的 this 都是表示 this 所在的類的執行個體化對象本身。真的是這樣嗎？
先看一下下面的例子吧： 複製代碼 代碼如下:var x = "I'm a global variable!";
function method() {
alert(x);
alert(this.x);
}
function class1() {
// private field
var x = "I'm a private variable!";
// private method
function method1() {
alert(x);
alert(this.x);
}
var method2 = method;
// public field
this.x = "I'm a object variable!";
// public method
this.method1 = function() {
alert(x);
alert(this.x);
}
this.method2 = method;
// constructor
{
this.method1(); // I'm a private variable!
// I'm a object variable!
this.method2(); // I'm a global variable!
// I'm a object variable!
method1(); // I'm a private variable!
// I'm a global variable!
method2(); // I'm a global variable!
// I'm a global variable!
method1.call(this); // I'm a private variable!
// I'm a object variable!
method2.call(this); // I'm a global variable!
// I'm a object variable!
}
}
var o = new class1();
method(); // I'm a global variable!
// I'm a global variable!
o.method1(); // I'm a private variable!
// I'm a object variable!
o.method2(); // I'm a global variable!
// I'm a object variable!

為什麼是這樣的結果呢？
那就先來看看什麼是執行內容吧。那什麼是執行內容呢？
如果當前正在執行的是一個方法，則執行內容就是該方法所附屬的對象，如果當前正在執行的是一個建立對象（就是通過 new 來建立）的過程，則建立的對象就是執行內容。
如果一個方法在執行時沒有明確的附屬於一個對象，則它的執行內容是全域對象（頂級對象），但它不一定附屬於全域對象。全域對象由當前環境來決定。在瀏覽器環境下，全域對象就是 window 對象。
定義在所有函數之外的全域變數和全域函數附屬於全域對象，定義在函數內的局部變數和局部函數不附屬於任何對象。
那執行內容跟變數範圍有沒有關係呢？
執行內容與變數範圍是不同的。
一個函數賦值給另一個變數時，這個函數的內部所使用的變數的範圍不會改變，但它的執行內容會變為這個變數所附屬的對象（如果這個變數有附屬對象的話）。
Function 原型上的 call 和 apply 方法可以改變執行內容，但是同樣不會改變變數範圍。
要理解上面這些話，其實只需要記住一點：
變數範圍是在定義時就確定的，它永遠不會變；而執行內容是在執行時才確定的，它隨時可以變。
這樣我們就不難理解上面那個例子了。this.method1() 這條語句（注意，這裡說的還沒有進入這個函數體）執行時，正在建立對象，那當前的執行內容就是這個正在建立的對象，所以 this 指向的也是當前正在建立的對象，在 this.method1() 這個方法執行時（這裡是指進入函數體），這個正在執行的方法所附屬的對象也是這個正在建立的對象，所以，它裡面 this.x 的 this 也是同一個對象，所以你看的輸出就是 I'm a object variable! 了。
而在執行 method1() 這個函數時（是指進入函數體後），method1() 沒有明確的附屬於一個對象，雖然它是定義在 class1 中的，但是他並沒有不是附屬於 class1 的，也不是附屬於 class1 執行個體化後的對象的，只是它的範圍被限制在了 class1 當中。因此，它的附屬對象實際上是全域對象，因此，當在它當中執行到 alert(this.x) 時，this.x 就成了我們在全域環境下定義的那個值為 “I'm a global variable!” 的 x 了。
method2() 雖然是在 class1 中定義的，但是 method() 是在 class1 之外定義的，method 被賦值給 method2 時，並沒有改變 method 的範圍，所以，在 method2 執行時，仍然是在 method 被定義的範圍內執行的，因此，你看到的就是兩個 I'm a global variable! 輸出了。同樣，this.method2() 調用時，alert(x) 輸出 I'm a global variable! 也是這個原因。
因為 call 會改變執行內容，所以通過 method1.call(this) 和 method2.call(this) 時，this.x 都變成了 I'm a object variable!。但是它不能改變範圍，所以 x 仍然跟不使用 call 方法調用時的結果是一樣的。
而我們後面執行 o.method1() 時，alert(x) 沒有用 this 指出 x 的執行內容，則 x 表示當前執行的函數所在的範圍中最近定義的變數，因此，這時輸出的就是 I'm a private variable!。最後輸出 I'm a object variable! 我想不用我說大家也知道為什麼了吧？
2 繼承和多態
2.1 從封裝開始
前面我們說了，封裝的目的是實現資料隱藏。
但是更深一層來說，在 javascript 中進行封裝還有以下幾個好處：
1、隱藏實現細節，當私人部分的實現完全重寫時，並不需要改變調用者的行為。這也是其它物件導向語言要實現封裝的主要目的。
2、javascript 中，局部變數和局部函數訪問速度更快，因此把私人欄位以局部變數來封裝，把私人方法以局部方法來封裝可以提高指令碼的執行效率。
3、對於 javascript 壓縮混淆器（據我所知，目前最好的 javascript 分析、壓縮、混淆器就是 JSA）來說，局部變數和局部函數名都是可以被替換的，而全域變數和全域函數名是不可以被替換的（實際上，對於 javascript 指令碼解析器工作時也是這樣的）。因此，不論對於開源還是非開源的 javascript 程式，當私人欄位和私人方法使用封裝技術後，編寫代碼時就可以給它們定義足夠長的表意名稱，增加代碼的可讀性，而發布時，它們可以被替換為一些很短的名稱（一般是單字元名稱），這樣就可以得到充分的壓縮和混淆。及減少了頻寬佔用，又可以真正實現細節的隱藏。
所以，封裝對於 javascript 來說，是非常有用的！
那麼在 javascript 實現繼承是為了什麼呢？
2.2 為什麼要繼承
在其它物件導向程式設計語言中，繼承除了可以減少重複代碼的編寫外，最大的用處就是為了實現多態。尤其是在強型別語言中，尤為如此：
1、在強型別語言中，一個變數不能夠被賦予不同類型的兩個值，除非這兩種類型與這個變數的類型是相容的，而這個相容的關係就是由繼承來實現的。
2、在強型別語言中，對一個已有的類型無法直接進行方法的擴充和改寫，要擴充一個類型，唯一的方法就是繼承它，在它的子類中進行擴充和改寫。
因此，對於強型別的物件導向語言，多態的實現是依賴於繼承的實現的。
而對於 javascript 語言來說，繼承對於實現多態則顯得不那麼重要：
1、在 javascript 語言中，一個變數可以被賦予任何類型的值，且可以用同樣的方式調用任何類型的對象上的同名方法。
2、在 javascript 語言中，可以對已有的類型通過原型直接進行方法的擴充和改寫。
所以，在 javascript 中，繼承的主要作用就是為了減少重複代碼的編寫。
接下來我們要談的兩種實現繼承的方法可能大家已經都很熟悉了，一種是原型繼承法，一種是調用繼承法，這兩種方法都不會產生副作用。我們主要討論的是這兩種方法的本質和需要注意的地方。
2.3 原型繼承法
在 javascript 中，每一個類（函數）都有一個原型，該原型上的成員在該類執行個體化時，會傳給該類的執行個體化對象。執行個體化的對象上沒有原型，但是它可以作為另一個類（函數）的原型，當以該對象為原型的類執行個體化時，該對象上的成員就會傳給以它為原型的類的執行個體化對象上。這就是原型繼承的本質。
原型繼承也是 javascript 中許多原生對象所使用的繼承方法。 複製代碼 代碼如下:function parentClass() {
// private field
var x = "I'm a parentClass field!";
// private method
function method1() {
alert(x);
alert("I'm a parentClass method!");
}
// public field
this.x = "I'm a parentClass object field!";
// public method
this.method1 = function() {
alert(x);
alert(this.x);
method1();
}
}
parentClass.prototype.method = function () {
alert("I'm a parentClass prototype method!");
}
parentClass.staticMethod = function () {
alert("I'm a parentClass static method!");
}
function subClass() {
// private field
var x = "I'm a subClass field!";
// private method
function method2() {
alert(x);
alert("I'm a subClass method!");
}
// public field
this.x = "I'm a subClass object field!";
// public method
this.method2 = function() {
alert(x);
alert(this.x);
method2();
}
this.method3 = function() {
method1();
}
}
// inherit
subClass.prototype = new parentClass();
subClass.prototype.constructor = subClass;
// test
var o = new subClass();
alert(o instanceof parentClass); // true
alert(o instanceof subClass); // true
alert(o.constructor); // function subClass() {...}
o.method1(); // I'm a parentClass field!
// I'm a subClass object field!
// I'm a parentClass field!
// I'm a parentClass method!
o.method2(); // I'm a subClass field!
// I'm a subClass object field!
// I'm a subClass field!
// I'm a subClass method!
o.method(); // I'm a parentClass prototype method!
o.method3(); // Error!!!
subClass.staticMethod(); // Error!!!

上面這個例子很好的反映出了如何利用原型繼承法來實現繼承。