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: 複製代碼 代碼如下:// 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: 複製代碼 代碼如下:// 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: 複製代碼 代碼如下: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: 複製代碼 代碼如下: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。 複製代碼 代碼如下: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。