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JavaScript 繼承詳解 第一篇

面向對象與基于對象
幾乎每個開發人員都有面向對象語言(比如C++、C#、Java)的開發經驗。 在傳統面向對象的語言中,有兩個非常重要的概念 - 類和實例。 類定義了一類事物公共的行為和方法;而實例則是類的一個具體實現。 我們還知道,面向對象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本身不是面向對象的語言,而是基于對象的語言。 這里面就有一些有趣的特性,比如JavaScript中所有事物都是對象, 包括字符串、數組、日期、數字,甚至是函數,比如下面這個例子:
復制代碼 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,這里為函數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

模擬JavaScript中類和繼承
在面向對象的語言中,我們使用類來創建一個自定義對象。然而JavaScript中所有事物都是對象,那么用什么辦法來創建自定義對象呢?
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,新創建的自定義對象都是這個模版(prototype)的一個拷貝 (實際上不是拷貝而是鏈接,只不過這種鏈接是不可見,給人們的感覺好像是拷貝)。
讓我們看一下通過prototype創建自定義對象的一個例子:
復制代碼 代碼如下:
// 構造函數
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定義對象引用
Person.prototype = {
getName: function() {
return this.name;
},
getSex: function() {
return this.sex;
}
}

這里我們把函數Person稱為構造函數,也就是創建自定義對象的函數。可以看出,JavaScript通過構造函數和原型的方式模擬實現了類的功能。
創建自定義對象(實例化類)的代碼:
復制代碼 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:
創建一個空白對象(new Object())。
拷貝Person.prototype中的屬性(鍵值對)到這個空對象中(我們前面提到,內部實現時不是拷貝而是一個隱藏的鏈接)。
將這個對象通過this關鍵字傳遞到構造函數中并執行構造函數。
將這個對象賦值給變量zhang。
為了證明prototype模版并不是被拷貝到實例化的對象中,而是一種鏈接的方式,請看如下代碼:
復制代碼 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;
// 在刪除實例屬性age后,此屬性值又從prototype中獲取
console.log(zhang.age); // 20

這種在JavaScript內部實現的隱藏的prototype鏈接,是JavaScript賴以生存的溫潤土壤, 也是模擬實現繼承的基礎。
如何在JavaScript中實現簡單的繼承?
下面的例子將創建一個雇員類Employee,它從Person繼承了原型prototype中的所有屬性。
復制代碼 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的一個實例
// 因為Person的實例可以調用Person原型中的方法, 所以Employee的實例也可以調用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

上面關于繼承的實現很粗糙,并且存在很多問題:
在創建Employee構造函數和原型(以后簡稱類)時,就對Person進行了實例化,這是不合適的。
Employee的構造函數沒法調用父類Person的構造函數,導致在Employee構造函數中對name和sex屬性的重復賦值。
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)。
創建JavaScript類的語法過于零散,不如C#/Java中的語法優雅。
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,并且我們也看到通過手工實現的方式存在很多問題, 因此對于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中如何實現類和繼承有一個深入的了解。
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。

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