JavaScript 繼承詳解（三）

註：本章中的jClass的實現參考了Simple JavaScript Inheritance的做法。

首先讓我們來回顧一下第一章中介紹的例子：

 function Person(name) {
this.name = name;
}
Person.prototype = {
getName: function() {
return this.name;
}
}

function Employee(name, employeeID) {
this.name = name;
this.employeeID = employeeID;
}
Employee.prototype = new Person();
Employee.prototype.getEmployeeID = function() {
return this.employeeID;
};
var zhang = new Employee("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.getName()); // "ZhangSan" 

修正constructor的指向錯誤

從上一篇文章中關於constructor的描述，我們知道Employee執行個體的constructor會有一個指向錯誤，如下所示：

 var zhang = new Employee("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.constructor === Employee); // false
console.log(zhang.constructor === Object); // true 

我們需要簡單的修正：

 function Employee(name, employeeID) {
this.name = name;
this.employeeID = employeeID;
}
Employee.prototype = new Person();
Employee.prototype.constructor = Employee;
Employee.prototype.getEmployeeID = function() {
return this.employeeID;
};
var zhang = new Employee("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.constructor === Employee); // true
console.log(zhang.constructor === Object); // false

建立Employee類時執行個體化Person是不合適的

但另一方面，我們又必須依賴於這種機制來實現繼承。 解決辦法是不在建構函式中初始化資料，而是提供一個原型方法（比如init）來初始化資料。

 // 空的建構函式
function Person() {
}
Person.prototype = {
init: function(name) {
this.name = name;
},
getName: function() {
return this.name;
}
}
// 空的建構函式
function Employee() {
}
// 建立類的階段不會初始化父類的資料，因為Person是一個空的建構函式
Employee.prototype = new Person();
Employee.prototype.constructor = Employee;
Employee.prototype.init = function(name, employeeID) {
this.name = name;
this.employeeID = employeeID;
};
Employee.prototype.getEmployeeID = function() {
return this.employeeID;
};

這種方式下，必須在執行個體化一個對象後手工調用init函數，如下：

 var zhang = new Employee();
zhang.init("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.getName()); // "ZhangSan"

如何自動調用init函數？

必須達到兩個效果，構造類時不要調用init函數和執行個體化對象時自動調用init函數。看來我們需要在調用空的建構函式時有一個狀態標示。

 // 建立一個全域的狀態標示 - 當前是否處於類的構造階段
var initializing = false;
function Person() {
if (!initializing) {
this.init.apply(this, arguments);
}
}
Person.prototype = {
init: function(name) {
this.name = name;
},
getName: function() {
return this.name;
}
}
function Employee() {
if (!initializing) {
this.init.apply(this, arguments);
}
}
// 標示當前進入類的建立階段，不會調用init函數
initializing = true;
Employee.prototype = new Person();
Employee.prototype.constructor = Employee;
initializing = false;
Employee.prototype.init = function(name, employeeID) {
this.name = name;
this.employeeID = employeeID;
};
Employee.prototype.getEmployeeID = function() {
return this.employeeID;
};

// 初始化類執行個體時，自動調用類的原型函數init，並向init中傳遞參數
var zhang = new Employee("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.getName()); // "ZhangSan"

但是這樣就必須引入全域變數，這是一個不好的訊號。

如何避免引入全域變數initializing？

我們需要引入一個全域的函數來簡化類的建立過程，同時封裝內部細節避免引入全域變數。

 // 當前是否處於建立類的階段
var initializing = false;
function jClass(baseClass, prop) {
// 只接受一個參數的情況 - jClass(prop)
if (typeof (baseClass) === "object") {
prop = baseClass;
baseClass = null;
}
// 本次調用所建立的類（建構函式）
function F() {
// 如果當前處於執行個體化類的階段，則調用init原型函數
if (!initializing) {
this.init.apply(this, arguments);
}
}
// 如果此類需要從其它類擴充
if (baseClass) {
initializing = true;
F.prototype = new baseClass();
F.prototype.constructor = F;
initializing = false;
}
// 覆蓋父類的同名函數
for (var name in prop) {
if (prop.hasOwnProperty(name)) {
F.prototype[name] = prop[name];
}
}
return F;
};

使用jClass函數來建立類和繼承類的方法：

 var Person = jClass({
init: function(name) {
this.name = name;
},
getName: function() {
return this.name;
}
});
var Employee = jClass(Person, {
init: function(name, employeeID) {
this.name = name;
this.employeeID = employeeID;
},
getEmployeeID: function() {
return this.employeeID;
}
});

var zhang = new Employee("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.getName()); // "ZhangSan"

OK，現在建立類和執行個體化類的方式看起來優雅多了。 但是這裡面還存在明顯的瑕疵，Employee的初始化函數init無法調用父類的同名方法。

如何調用父類的同名方法？

我們可以通過為執行個體化對象提供一個base的屬性，來指向父類（建構函式）的原型，如下：

 // 當前是否處於建立類的階段
var initializing = false;
function jClass(baseClass, prop) {
// 只接受一個參數的情況 - jClass(prop)
if (typeof (baseClass) === "object") {
prop = baseClass;
baseClass = null;
}
// 本次調用所建立的類（建構函式）
function F() {
// 如果當前處於執行個體化類的階段，則調用init原型函數
if (!initializing) {
// 如果父類存在，則執行個體對象的base指向父類的原型
// 這就提供了在執行個體對象中調用父類方法的途徑
if (baseClass) {
this.base = baseClass.prototype;
}
this.init.apply(this, arguments);
}
}
// 如果此類需要從其它類擴充
if (baseClass) {
initializing = true;
F.prototype = new baseClass();
F.prototype.constructor = F;
initializing = false;
}
// 覆蓋父類的同名函數
for (var name in prop) {
if (prop.hasOwnProperty(name)) {
F.prototype[name] = prop[name];
}
}
return F;
};

調用方式：

 var Person = jClass({
init: function(name) {
this.name = name;
},
getName: function() {
return this.name;
}
});
var Employee = jClass(Person, {
init: function(name, employeeID) {
// 調用父類的原型函數init，注意使用apply函數修改init的this指向
this.base.init.apply(this, [name]);
this.employeeID = employeeID;
},
getEmployeeID: function() {
return this.employeeID;
},
getName: function() {
// 調用父類的原型函數getName
return "Employee name: " + this.base.getName.apply(this);
}
});

var zhang = new Employee("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.getName()); // "Employee name: ZhangSan"

目前為止，我們已經修正了在第一章手工實現繼承的種種弊端。 通過我們自訂的jClass函數來建立類和子類，通過原型方法init初始化資料， 通過執行個體屬性base來調用父類的原型函數。

唯一的缺憾是調用父類的代碼太長，並且不好理解， 如果能夠按照如下的方式調用豈不是更妙：

 var Employee = jClass(Person, {
init: function(name, employeeID) {
// 如果能夠這樣調用，就再好不過了
this.base(name);
this.employeeID = employeeID;
}
});

最佳化jClass函數

 // 當前是否處於建立類的階段
var initializing = false;
function jClass(baseClass, prop) {
// 只接受一個參數的情況 - jClass(prop)
if (typeof (baseClass) === "object") {
prop = baseClass;
baseClass = null;
}
// 本次調用所建立的類（建構函式）
function F() {
// 如果當前處於執行個體化類的階段，則調用init原型函數
if (!initializing) {
// 如果父類存在，則執行個體對象的baseprototype指向父類的原型
// 這就提供了在執行個體對象中調用父類方法的途徑
if (baseClass) {
this.baseprototype = baseClass.prototype;
}
this.init.apply(this, arguments);
}
}
// 如果此類需要從其它類擴充
if (baseClass) {
initializing = true;
F.prototype = new baseClass();
F.prototype.constructor = F;
initializing = false;
}
// 覆蓋父類的同名函數
for (var name in prop) {
if (prop.hasOwnProperty(name)) {
// 如果此類繼承自父類baseClass並且父類原型中存在同名函數name
if (baseClass &&
typeof (prop[name]) === "function" &&
typeof (F.prototype[name]) === "function") {

// 重定義函數name - 
// 首先在函數上下文設定this.base指向父類原型中的同名函數
// 然後調用函數prop[name]，返回函數結果

// 注意：這裡的自執行函數建立了一個上下文，這個上下文返回另一個函數，
// 此函數中可以應用此上下文中的變數，這就是閉包（Closure）。
// 這是JavaScript架構開發中常用的技巧。
F.prototype[name] = (function(name, fn) {
return function() {
this.base = baseClass.prototype[name];
return fn.apply(this, arguments);
};
})(name, prop[name]);

} else {
F.prototype[name] = prop[name];
}
}
}
return F;
};

此時，建立類與子類以及調用方式都顯得非常優雅，請看：

 var Person = jClass({
init: function(name) {
this.name = name;
},
getName: function() {
return this.name;
}
});
var Employee = jClass(Person, {
init: function(name, employeeID) {
this.base(name);
this.employeeID = employeeID;
},
getEmployeeID: function() {
return this.employeeID;
},
getName: function() {
return "Employee name: " + this.base();
}
});

var zhang = new Employee("ZhangSan", "1234");
console.log(zhang.getName()); // "Employee name: ZhangSan"

至此，我們已經建立了一個完善的函數jClass， 協助我們在JavaScript中以比較優雅的方式實作類別和繼承。

在以後的章節中，我們會陸續分析網上一些比較流行的JavaScript類和繼承的實現。 不過萬變不離其宗，那些實現也無非把我們這章中提到的概念顛來簸去的“炒作”， 為的就是一種更優雅的調用方式。