Javascript繼承機制的設計思想分享

我一直很難理解Javascript語言的繼承機制。

　　它沒有"子類"和"父類"的概念，也沒有"類"（class）和"執行個體"（instance）的區分，全靠一種很奇特的"原型鏈"（prototype chain）模式，來實現繼承。

　　我花了很多時間，學習這個部分，還做了很多筆記。但是都屬於強行記憶，無法從根本上理解。

　　直到昨天，我讀到法國程式員Vjeux的解釋，才恍然大悟，完全明白了Javascript為什麼這樣設計。

　　下面，我嘗試用自己的語言，來解釋它的設計思想。徹底說明白prototype對象到底是怎麼回事。其實根本就沒那麼複雜，真相非常簡單。

　　一、從古代說起

　　要理解Javascript的設計思想，必須從它的誕生說起。

　　1994年，網景公司（Netscape）發布了Navigator瀏覽器0.9版。這是曆史上第一個比較成熟的網路瀏覽器，轟動一時。但是，這個版本的瀏覽器只能用來瀏覽，不具備與訪問者互動的能力。比如，如果網頁上有一欄"使用者名稱"要求填寫，瀏覽器就無法判斷訪問者是否真的填寫了，只有讓伺服器端判斷。如果沒有填寫，伺服器端就返回錯誤，要求使用者重新填寫，這太浪費時間和伺服器資源了。

　　因此，網景公司急需一種網頁指令碼語言，使得瀏覽器可以與網頁互動。工程師Brendan Eich負責開發這種新語言。他覺得，沒必要設計得很複雜，這種語言只要能夠完成一些簡單操作就夠了，比如判斷使用者有沒有填寫表單。

　　1994年正是物件導向編程（object-oriented programming）最興盛的時期，C++是當時最流行的語言，而Java語言的1.0版即將於第二年推出，Sun公司正在大肆造勢。

　　Brendan Eich無疑受到了影響，Javascript裡面所有的資料類型都是對象（object），這一點與Java非常相似。但是，他隨即就遇到了一個難題，到底要不要設計"繼承"機制呢？

　　二、Brendan Eich的選擇

　　如果真的是一種簡易的指令碼語言，其實不需要有"繼承"機制。但是，Javascript裡面都是對象，必須有一種機制，將所有對象聯絡起來。所以，Brendan Eich最後還是設計了"繼承"。

　　但是，他不打算引入"類"（class）的概念，因為一旦有了"類"，Javascript就是一種完整的物件導向程式設計語言了，這好像有點太正式了，而且增加了初學者的入門難度。

　　他考慮到，C++和Java語言都使用new命令，產生執行個體。
C++的寫法是：

ClassName *object = new ClassName(param);

　　Java的寫法是：

Foo foo = new Foo();

　　因此，他就把new命令引入了Javascript，用來從原型對象產生一個執行個體對象。但是，Javascript沒有"類"，怎麼來表示原型對象呢？

　　這時，他想到C++和Java使用new命令時，都會調用"類"的建構函式（constructor）。他就做了一個簡化的設計，在Javascript語言中，new命令後面跟的不是類，而是建構函式。

　　舉例來說，現在有一個叫做DOG的建構函式，表示狗對象的原型。

function DOG(name){

　　　　this.name = name;

　　}

　　對這個建構函式使用new，就會產生一個狗對象的執行個體。

var dogA = new DOG('大毛');

alert(dogA.name); // 大毛

　　注意建構函式中的this關鍵字，它就代表了新建立的執行個體對象。

　　三、new運算子的缺點

　　用建構函式產生執行個體對象，有一個缺點，那就是無法共用屬性和方法。

　　比如，在DOG對象的建構函式中，設定一個執行個體對象的共有屬性species。

function DOG(name){

　　this.name = name;

　　this.species = '犬科';

}

　　然後，產生兩個執行個體對象：

var dogA = new DOG('大毛');

var dogB = new DOG('二毛');

　　這兩個對象的species屬性是獨立的，修改其中一個，不會影響到另一個。

dogA.species = '貓科';

alert(dogB.species); // 顯示"犬科"，不受dogA的影響

　　每一個執行個體對象，都有自己的屬性和方法的副本。這不僅無法做到資料共用，也是極大的資源浪費。

　　四、prototype屬性的引入

　　考慮到這一點，Brendan Eich決定為建構函式設定一個prototype屬性。

　　這個屬性包含一個對象（以下簡稱"prototype對象"），所有執行個體對象需要共用的屬性和方法，都放在這個對象裡面；那些不需要共用的屬性和方法，就放在建構函式裡面。

　　執行個體對象一旦建立，將自動引用prototype對象的屬性和方法。也就是說，執行個體對象的屬性和方法，分成兩種，一種是本地的，另一種是引用的。

　　還是以DOG建構函式為例，現在用prototype屬性進行改寫：

function DOG(name){

　　this.name = name;

}

DOG.prototype = { species : '犬科' };

var dogA = new DOG('大毛');

var dogB = new DOG('二毛');

alert(dogA.species); // 犬科

alert(dogB.species); // 犬科

　　現在，species屬性放在prototype對象裡，是兩個執行個體對象共用的。只要修改了prototype對象，就會同時影響到兩個執行個體對象。

DOG.prototype.species = '貓科';

alert(dogA.species); // 貓科

alert(dogB.species); // 貓科

　　五、總結

　　由於所有的執行個體對象共用同一個prototype對象，那麼從外界看起來，prototype對象就好像是執行個體對象的原型，而執行個體對象則好像"繼承"了prototype對象一樣。

　　這就是Javascript繼承機制的設計思想。不知道我說清楚了沒有，繼承機制的具體應用方法，可以參考我寫的系列文章