js中继承的详解（一文读懂）

news2024/11/25 4:35:57

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文章目录

一、是什么
二、实现方式
- 原型链继承
- 构造函数继承
- 组合继承
- 原型式继承
- 寄生式继承
- 寄生组合式继承
三、总结
参考文献

一、是什么

继承（inheritance）是面向对象软件技术当中的一个概念。

如果一个类别B“继承自”另一个类别A，就把这个B称为“A的子类”，而把A称为“B的父类别”也可以称“A是B的超类”

继承的优点

继承可以使得子类具有父类别的各种属性和方法，而不需要再次编写相同的代码

在子类别继承父类别的同时，可以重新定义某些属性，并重写某些方法，即覆盖父类别的原有属性和方法，使其获得与父类别不同的功能

虽然JavaScript并不是真正的面向对象语言，但它天生的灵活性，使应用场景更加丰富

关于继承，我们举个形象的例子：

定义一个类（Class）叫汽车，汽车的属性包括颜色、轮胎、品牌、速度、排气量等

class Car{
    constructor(color,speed){
        this.color = color
        this.speed = speed
        // ...
    }
}

由汽车这个类可以派生出“轿车”和“货车”两个类，在汽车的基础属性上，为轿车添加一个后备厢、给货车添加一个大货箱

// 货车
class Truck extends Car{
    constructor(color,speed){
        super(color,speed)
        this.Container = true // 货箱
    }
}

这样轿车和货车就是不一样的，但是二者都属于汽车这个类，汽车、轿车继承了汽车的属性，而不需要再次在“轿车”中定义汽车已经有的属性

在“轿车”继承“汽车”的同时，也可以重新定义汽车的某些属性，并重写或覆盖某些属性和方法，使其获得与“汽车”这个父类不同的属性和方法

class Truck extends Car{
    constructor(color,speed){
        super(color,speed)
        this.color = "black" //覆盖
        this.Container = true // 货箱
    }
}

从这个例子中就能详细说明汽车、轿车以及卡车之间的继承关系

二、实现方式

下面给出JavaScripy常见的继承方式：

原型链继承
构造函数继承（借助 call）
组合继承
原型式继承
寄生式继承
寄生组合式继承

原型链继承

原型链继承是比较常见的继承方式之一，其中涉及的构造函数、原型和实例，三者之间存在着一定的关系，即每一个构造函数都有一个原型对象，原型对象又包含一个指向构造函数的指针，而实例则包含一个原型对象的指针

举个例子

 function Parent() {
    this.name = 'parent1';
    this.play = [1, 2, 3]
  }
  function Child() {
    this.type = 'child2';
  }
  Child1.prototype = new Parent();
  console.log(new Child())

上面代码看似没问题，实际存在潜在问题

var s1 = new Child2();
var s2 = new Child2();
s1.play.push(4);
console.log(s1.play, s2.play); // [1,2,3,4]

改变s1的play属性，会发现s2也跟着发生变化了，这是因为两个实例使用的是同一个原型对象，内存空间是共享的

构造函数继承

借助 call 调用 Parent 函数

function Parent(){
    this.name = 'parent1';
}

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

function Child(){
    Parent1.call(this);
    this.type = 'child'
}

let child = new Child();
console.log(child);  // 没问题
console.log(child.getName());  // 会报错

可以看到，父类原型对象中一旦存在父类之前自己定义的方法，那么子类将无法继承这些方法

相比第一种原型链继承方式，父类的引用属性不会被共享，优化了第一种继承方式的弊端，但是只能继承父类的实例属性和方法，不能继承原型属性或者方法

组合继承

前面我们讲到两种继承方式，各有优缺点。组合继承则将前两种方式继承起来

function Parent3 () {
    this.name = 'parent3';
    this.play = [1, 2, 3];
}

Parent3.prototype.getName = function () {
    return this.name;
}
function Child3() {
    // 第二次调用 Parent3()
    Parent3.call(this);
    this.type = 'child3';
}

// 第一次调用 Parent3()
Child3.prototype = new Parent3();
// 手动挂上构造器，指向自己的构造函数
Child3.prototype.constructor = Child3;
var s3 = new Child3();
var s4 = new Child3();
s3.play.push(4);
console.log(s3.play, s4.play);  // 不互相影响
console.log(s3.getName()); // 正常输出'parent3'
console.log(s4.getName()); // 正常输出'parent3'

这种方式看起来就没什么问题，方式一和方式二的问题都解决了，但是从上面代码我们也可以看到 Parent3 执行了两次，造成了多构造一次的性能开销

原型式继承

这里主要借助Object.create方法实现普通对象的继承

同样举个例子

let parent4 = {
    name: "parent4",
    friends: ["p1", "p2", "p3"],
    getName: function() {
      return this.name;
    }
  };

  let person4 = Object.create(parent4);
  person4.name = "tom";
  person4.friends.push("jerry");

  let person5 = Object.create(parent4);
  person5.friends.push("lucy");

  console.log(person4.name); // tom
  console.log(person4.name === person4.getName()); // true
  console.log(person5.name); // parent4
  console.log(person4.friends); // ["p1", "p2", "p3","jerry","lucy"]
  console.log(person5.friends); // ["p1", "p2", "p3","jerry","lucy"]

这种继承方式的缺点也很明显，因为Object.create方法实现的是浅拷贝，多个实例的引用类型属性指向相同的内存，存在篡改的可能

寄生式继承

寄生式继承在上面继承基础上进行优化，利用这个浅拷贝的能力再进行增强，添加一些方法

let parent5 = {
    name: "parent5",
    friends: ["p1", "p2", "p3"],
    getName: function() {
        return this.name;
    }
};

function clone(original) {
    let clone = Object.create(original);
    clone.getFriends = function() {
        return this.friends;
    };
    return clone;
}

let person5 = clone(parent5);

console.log(person5.getName()); // parent5
console.log(person5.getFriends()); // ["p1", "p2", "p3"]

其优缺点也很明显，跟上面讲的原型式继承一样

寄生组合式继承

寄生组合式继承，借助解决普通对象的继承问题的 Object.create 方法，在前面几种继承方式的优缺点基础上进行改造，这也是所有继承方式里面相对最优的继承方式

function clone (parent, child) {
    // 这里改用 Object.create 就可以减少组合继承中多进行一次构造的过程
    child.prototype = Object.create(parent.prototype);
    child.prototype.constructor = child;
}

function Parent6() {
    this.name = 'parent6';
    this.play = [1, 2, 3];
}
Parent6.prototype.getName = function () {
    return this.name;
}
function Child6() {
    Parent6.call(this);
    this.friends = 'child5';
}

clone(Parent6, Child6);

Child6.prototype.getFriends = function () {
    return this.friends;
}

let person6 = new Child6();
console.log(person6); //{friends:"child5",name:"child5",play:[1,2,3],__proto__:Parent6}
console.log(person6.getName()); // parent6
console.log(person6.getFriends()); // child5

可以看到 person6 打印出来的结果，属性都得到了继承，方法也没问题

文章一开头，我们是使用 ES6 中的extends关键字直接实现 JavaScript 的继承

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name
  }
  // 原型方法
  // 即 Person.prototype.getName = function() { }
  // 下面可以简写为 getName() {...}
  getName = function () {
    console.log('Person:', this.name)
  }
}
class Gamer extends Person {
  constructor(name, age) {
    // 子类中存在构造函数，则需要在使用“this”之前首先调用 super()。
    super(name)
    this.age = age
  }
}
const asuna = new Gamer('Asuna', 20)
asuna.getName() // 成功访问到父类的方法