[原創]JavaScript繼承詳解

物件導向與基於對象

幾乎每個開發人員都有物件導向語言（比如C++、C#、Java）的開發經驗。 在傳統物件導向的語言中，有兩個非常重要的概念 - 類和執行個體。 類定義了一類事物公用的行為和方法；而執行個體則是類的一個具體實現。 我們還知道，物件導向編程有三個重要的概念 - 封裝、繼承和多態。

但是在JavaScript的世界中，所有的這一切特性似乎都不存在。 因為JavaScript本身不是物件導向的語言，而是基於對象的語言。 這裡面就有一些有趣的特性，比如JavaScript中所有事物都是對象， 包括字串、數組、日期、數字，甚至是函數，比如下面這個例子：

    // 定義一個函數 - add    function add(a, b) {        add.invokeTimes++;        return a + b;    }    // 因為函數本身也是對象，這裡為函數add定義一個屬性，用來記錄此函數被調用的次數    add.invokeTimes = 0;    add(1 + 1);    add(2 + 3);    console.log(add.invokeTimes); // 2    

 

類比JavaScript中類和繼承

在物件導向的語言中，我們使用類來建立一個自訂對象。然而JavaScript中所有事物都是對象，那麼用什麼辦法來建立自訂對象呢？

這就需要引入另外一個概念 - 原型（prototype），我們可以簡單的把prototype看做是一個模版，新建立的自訂對象都是這個模版（prototype）的一個拷貝 （實際上不是拷貝而是連結，只不過這種連結是不可見，給人們的感覺好像是拷貝）。

讓我們看一下通過prototype建立自訂對象的一個例子：

 // 建構函式    function Person(name, sex) {        this.name = name;        this.sex = sex;    }    // 定義Person的原型，原型中的屬性可以被自訂對象引用    Person.prototype = {        getName: function() {            return this.name;        },        getSex: function() {            return this.sex;        }    }    

這裡我們把函數Person稱為建構函式，也就是建立自訂對象的函數。可以看出，JavaScript通過建構函式和原型的方式類比實現了類的功能。
建立自訂對象（執行個體化類）的代碼：

     var zhang = new Person("ZhangSan", "man");    console.log(zhang.getName()); // "ZhangSan"    var chun = new Person("ChunHua", "woman");    console.log(chun.getName()); // "ChunHua"    

當代碼var zhang = new Person("ZhangSan", "man")執行時，其實內部做了如下幾件事情：

• 建立一個空白對象（new Object()）。
• 拷貝Person.prototype中的屬性（索引值對）到這個Null 物件中（我們前面提到，內部實現時不是拷貝而是一個隱藏的連結）。
• 將這個對象通過this關鍵字傳遞到建構函式中並執行建構函式。
• 將這個對象賦值給變數zhang。

 

為了證明prototype模版並不是被拷貝到執行個體化的對象中，而是一種連結的方式，請看如下代碼：

     function Person(name, sex) {        this.name = name;        this.sex = sex;    }    Person.prototype.age = 20;    var zhang = new Person("ZhangSan", "man");    console.log(zhang.age); // 20    // 覆蓋prototype中的age屬性    zhang.age = 19;    console.log(zhang.age); // 19    delete zhang.age;    // 在刪除執行個體屬性age後，此屬性值又從prototype中擷取    console.log(zhang.age); // 20    

這種在JavaScript內部實現的隱藏的prototype連結，是JavaScript賴以生存的溫潤土壤， 也是類比實現繼承的基礎。

 

如何在JavaScript中實現簡單的繼承？
下面的例子將建立一個僱員類Employee，它從Person繼承了原型prototype中的所有屬性。

     function Employee(name, sex, employeeID) {        this.name = name;        this.sex = sex;        this.employeeID = employeeID;    }    // 將Employee的原型指向Person的一個執行個體    // 因為Person的執行個體可以調用Person原型中的方法, 所以Employee的執行個體也可以調用Person原型中的所有屬性。    Employee.prototype = new Person();    Employee.prototype.getEmployeeID = function() {        return this.employeeID;    };    var zhang = new Employee("ZhangSan", "man", "1234");    console.log(zhang.getName()); // "ZhangSan    

 

上面關於繼承的實現很粗糙，並且存在很多問題：

• 在建立Employee建構函式和原型（以後簡稱類）時，就對Person進行了執行個體化，這是不合適的。
• Employee的建構函式沒法調用父類Person的建構函式，導致在Employee建構函式中對name和sex屬性的重複賦值。
• Employee中的函數會覆蓋Person中的同名函數，沒有重載的機制（和上一條是一個類型的問題）。
• 建立JavaScript類的文法過於零散，不如C#/Java中的文法優雅。
• 實現中有constructor屬性的指向錯誤，這個會在第二篇文章中討論。

我們會在第三章完善這個例子。

 

JavaScript繼承的實現

正因為JavaScript本身沒有完整的類和繼承的實現，並且我們也看到通過手工實現的方式存在很多問題， 因此對於這個富有挑戰性的任務網上已經有很多實現了：

• 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

這個系列的文章將會逐一深入分析這些實現，最終達到對JavaScript中如何?類和繼承有一個深入的瞭解。

 

下一章我們將會介紹在類實現中的相關知識，比如this、constructor、prototype等。

本系列文章列表：

• JavaScript繼承詳解
• JavaScript繼承詳解（二）
• JavaScript繼承詳解（三）
• JavaScript繼承詳解（四）
• JavaScript繼承詳解（五）
• JavaScript繼承詳解（六）