一、一般的面向对象编程
当前,我们只使用Number
、Array
、string
以及基本的{...}
定义的对象,还无法发挥出面向对象编程的威力。
JavaScript的面向对象编程和大多数其他语言如Java、C#的面向对象编程都不太一样。
例如,Java、C#的面向对象编程,有两个基本概念:
1、类:类是对象的类型模板,例如,定义Student
类来表示学生,类本身是一种类型,Student
表示学生类型,但不表示任何具体的某个学生;
2、实例:实例是根据类创建的对象,例如,根据Student类可以创建出xiaoming、xiaohong、xiaojun等多个实例,每个实例表示一个具体的学生,他们全都属于Student类型。
所以,类和实例是大多数面向对象编程语言的基本概念。
二、JavaScript的面向对象编程
JavaScript不区分类和实例的概念,而是通过原型(prototype)来实现面向对象编程。
在JavaScript中,对象的原型(Prototype)是一个重要的概念,它允许对象继承属性和方法。
每个JavaScript对象都有一个内部链接到另一个对象,这个被链接的对象就是该对象的原型。这个内部链接通常被称为[[Prototype]]
。
2-1、使用__proto__属性
原型是指当我们想要创建xiaoming
这个具体的学生时,我们并没有一个Student
类型可用。那怎么办?恰好有这么一个现成的对象:
var robot = {
name: 'Robot',
height: 1.6,
run: function () {
console.log(this.name + ' is running...');
}
};
我们看这个robot
对象有名字,有身高,还会跑,有点像小明,干脆就根据它来“创建”小明得了!
于是我们把它改名为Student
,然后创建出xiaoming
:
var Student = {
name: 'Robot',
height: 1.2,
run: function () {
console.log(this.name + ' is running...');
}
};
var xiaoming = {
name: '小明'
};
xiaoming.__proto__ = Student;
注意,最后一行代码把xiaoming
的原型指向了对象Student
,看上去xiaoming
仿佛是从Student
继承下来的:
xiaoming.name; // '小明'
xiaoming.run(); // 小明 is running...
xiaoming
有自己的name
属性,但并没有定义run()
方法。不过,由于小明是从Student
继承而来,只要Student
有run()
方法,xiaoming
也可以调用:
JavaScript的原型链和Java的Class区别就在,它没有“Class”的概念,所有对象都是实例,所谓继承关系不过是把一个对象的原型指向另一个对象而已。
如果你把xiaoming
的原型指向其他对象:
var Bird = {
fly: function () {
console.log(this.name + ' is flying...');
}
};
xiaoming.__proto__ = Bird;
现在xiaoming
已经无法run()
了,他已经变成了一只鸟:
xiaoming.fly(); // 小明 is flying...
在JavaScrip代码运行时期,你可以把xiaoming
从Student
变成Bird
,或者变成任何对象。
【注意】:
在编写JavaScript代码时,不要直接用
obj.__proto__
去改变一个对象的原型,并且,低版本的IE也无法使用__proto__
。
在JavaScript中,__proto__
是一个非标准的属性,但它被许多现代浏览器实现,用于访问一个对象的内部原型([[Prototype]]
)。通过 __proto__
,你可以访问并修改一个对象的原型,从而影响到该对象以及由它继承而来的所有对象的行为。
简单来说,__proto__
提供了一种机制来访问和修改一个对象的原型链。但是,因为 __proto__
不是标准属性,所以它的使用在不同的环境中可能会有所不同,甚至在某些严格模式下可能会被禁用。因此,尽管 __proto__
在调试和某些特定情况下很有用,但通常不推荐在生产代码中使用它。
尽管 __proto__
在某些情况下可能很有用,但为了避免潜在的问题和保持代码的兼容性,最好使用标准的 Object.getPrototypeOf()
和 Object.setPrototypeOf()
方法来访问和修改对象的原型。
2-2、Object.create()
方法
Object.create()
方法可以传入一个原型对象,并创建一个基于该原型的新对象,但是新对象什么属性都没有,因此,我们可以编写一个函数来创建xiaoming
:
// 原型对象:
var Student = {
name: 'Robot',
height: 1.2,
run: function () {
console.log(this.name + ' is running...');
}
};
function createStudent(name) {
// 基于Student原型创建一个新对象:
var s = Object.create(Student);
// 初始化新对象:
s.name = name;
return s;
}
var xiaoming = createStudent('小明');
xiaoming.run(); // 小明 is running...
xiaoming.height(); // 1.2
xiaoming.__proto__ === Student; // true
三、创建对象
JavaScript对每个创建的对象都会设置一个原型,指向它的原型对象。
当我们用obj.xxx
访问一个对象的属性时,JavaScript引擎先在当前对象上查找该属性,如果没有找到,就到其原型对象上找,如果还没有找到,就一直上溯到Object.prototype
对象,最后,如果还没有找到,就只能返回undefined
。
例如,创建一个Array
对象:
var arr = [1, 2, 3];
其原型链是:
arr ----> Array.prototype ----> Object.prototype ----> null
Array.prototype
定义了indexOf()
、shift()
等方法,因此你可以在所有的Array
对象上直接调用这些方法。
例如:创建一个函数对象:
function foo() {
// 方法体
}
函数也是一个对象,它的原型链是:
foo ----> Function.prototype ----> Object.prototype ----> null
由于Function.prototype
定义了apply()
等方法,因此,所有函数都可以调用apply()
方法。
【注意】:
如果原型链很长,那么访问一个对象的属性就会因为花更多的时间查找而变得更慢,因此要注意不要把原型链搞得太长。
3-1、构造函数创建对象
除了直接用{ ... }
创建一个对象外,JavaScript还可以用一种构造函数的方法来创建对象。
1、先定义一个构造函数
function Student(name) {
this.name = name;
this.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
}
}
如果不写
new
,这就是一个普通函数,它返回undefined。
但是,如果写了
new
,它就变成了一个构造函数,它绑定的this
指向新创建的对象,并默认返回this
,也就是说,不需要在最后写return this;
2、用关键字new
来调用这个函数,并返回一个对象:
var xiaoming = new Student('小明');
xiaoming.name; // '小明'
xiaoming.hello(); // Hello, 小明!
新创建的xiaoming
的原型链是:
xiaoming ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null
也就是说,xiaoming
的原型指向函数Student
的原型。如果你又创建了xiaohong
、xiaojun
,那么这些对象的原型与xiaoming
是一样的:
3-2、constructor
属性、 prototype
属性
JavaScript没有原生的类语法,而是使用构造函数和原型链来模拟类和对象的概念。
在这种情况下,constructor
属性通常指的是原型对象上的 constructor
属性,它指向创建该实例的构造函数。
所以,用new Student()
创建的对象xiaoming还从原型上获得了一个constructor
属性,它指向函数Student
本身:
xiaoming.constructor === Student.prototype.constructor; // true
Student.prototype.constructor === Student; // true
Object.getPrototypeOf(xiaoming) === Student.prototype; // true
xiaoming instanceof Student; // true
每个函数都有一个
prototype
属性,这个属性是一个指向原型对象的指针。这个原型对象有一个constructor
属性,它指向关联的函数。当你创建一个新的对象实例(使用
new
关键字)时,这个新对象内部会包含一个链接到构造函数的prototype
对象的[[Prototype]]
。这意味着你可以通过修改构造函数的prototype
来为所有由该构造函数创建的对象添加新的属性和方法。
红色箭头是原型链。注意,Student.prototype
指向的对象就是xiaoming
、xiaohong
的原型对象,这个原型对象自己还有个属性constructor
,指向Student
函数本身。
另外,函数Student
恰好有个属性prototype
指向xiaoming
、xiaohong
的原型对象,但是xiaoming
、xiaohong
这些对象可没有prototype
这个属性,不过可以用__proto__
这个非标准用法来查看。
现在我们就认为xiaoming
、xiaohong
这些对象“继承”自Student
。
此时,有一个问题:
xiaoming.name; // '小明'
xiaohong.name; // '小红'
xiaoming.hello; // function: Student.hello()
xiaohong.hello; // function: Student.hello()
xiaoming.hello === xiaohong.hello; // false
xiaoming
和xiaohong
各自的name
不同,这是对的,否则我们无法区分谁是谁了。
xiaoming
和xiaohong
各自的hello
是一个函数,但它们是两个不同的函数,虽然函数名称和代码都是相同的!
如果我们通过new Student()
创建了很多对象,这些对象的hello
函数实际上只需要共享同一个函数就可以了,这样可以节省很多内存。
代码修改如下:
function Student(name) {
this.name = name;
}
Student.prototype.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
};
3-3、忘记写new怎么办?
忘记写new的话,在strict模式下,this.name = name
将报错,因为this
绑定为undefined。
在非strict模式下,this.name = name
不报错,因为this
绑定为window。
于是无意间创建了全局变量name
,并且返回undefined
,这个结果更糟糕。
所以,调用构造函数千万不要忘记写new!!!
为了区分普通函数和构造函数,按照约定,构造函数首字母应当大写,而普通函数首字母应当小写,这样,一些语法检查工具如jslint将可以帮你检测到漏写的new
。
最后,我们还可以编写一个createStudent()
函数,在内部封装所有的new
操作。一个常用的编程模式像这样:
function Student(props) {
this.name = props.name || '匿名'; // 默认值为'匿名'
this.grade = props.grade || 1; // 默认值为1
}
Student.prototype.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
};
function createStudent(props) {
return new Student(props || {})
}
这个createStudent()
函数有几个巨大的优点:
一、是不需要new
来调用;
二、是参数非常灵活,可以不传,也可以这么传:
var xiaoming = createStudent({
name: '小明'
});
xiaoming.grade; // 1
如果创建的对象有很多属性,我们只需要传递需要的某些属性,剩下的属性可以用默认值。
由于参数是一个Object,我们无需记忆参数的顺序。
如果恰好从JSON
拿到了一个对象,就可以直接创建出xiaoming
。