JavaScript的面向对象

news2024/11/13 15:40:49

一、认识对象

1.概述

对象(object)是 JavaScript 语言的核心概念,也是最重要的数据类型

什么是对象?简单说,对象就是一组“键值对”(key-value)的集合,是一种无序的复合数据集合

var obj = {
  foo: 'Hello',
  bar: 'World'
};

上面代码中,大括号就定义了一个对象,它被赋值给变量obj,所以变量obj就指向一个对象。该对象内部包含两个键值对(又称为两个“成员”),第一个键值对是foo: 'Hello',其中foo是“键名”(成员的名称),字符串Hello是“键值”(成员的值)。键名与键值之间用冒号分隔。第二个键值对是bar: 'World'bar是键名,World是键值。两个键值对之间用逗号分隔。

2.键名

对象的所有键名都是字符串(ES6 又引入了 Symbol 值也可以作为键名),所以加不加引号都可以。上面的代码也可以写成下面这样。

var obj = {
  'foo': 'Hello',
  'bar': 'World'
};

如果键名是数值,会被自动转为字符串。

var obj = {
  1: 'a',
  3.2: 'b',
  1e2: true,
  1e-2: true,
  .234: true,
  0xFF: true
};

obj
// Object {
//   1: "a",
//   3.2: "b",
//   100: true,
//   0.01: true,
//   0.234: true,
//   255: true
// }

obj['100'] // true

对象的每一个键名又称为“属性”(property),它的“键值”可以是任何数据类型。如果一个属性的值为函数,通常把这个属性称为“方法”,它可以像函数那样调用。

var obj = {
  p: function (x) {
    return 2 * x;
  }
};

obj.p(1) // 2

如果属性的值还是一个对象,就形成了链式引用

var o1 = {};
var o2 = { bar: 'hello' };

o1.foo = o2;
o1.foo.bar // "hello"

对象的属性之间用逗号分隔,最后一个属性后面可以加逗号(trailing comma),也可以不加。

var obj = {
    name: 'aaa',
}

属性可以动态创建,不必在对象声明时就指定。

var obj = {};
obj.foo = 1;
obj.bar = 'name';

3.对象的引用

如果不同的变量名指向同一个对象,那么它们都是这个对象的引用,也就是说指向同一个内存地址。修改其中一个变量,会影响到其他所有变量。

var o1 = {};
var o2 = o1;

o1.a = 1;
o2.a // 1

o2.b = 2;
o1.b // 2

如果取消某一个变量对于原对象的引用,不会影响到另一个变量。

var o1 = {};
var o2 = o1;

o1 = 1;
o2 // {}

4.表达式还是语句?

对象采用大括号表示,这导致了一个问题:如果行首是一个大括号,它到底是表达式还是语句?

{ a: 1 }

JavaScript 引擎读到上面这行代码,会发现可能有两种含义。第一种可能是,这是一个表达式,表示一个包含foo属性的对象;第二种可能是,这是一个语句,表示一个代码区块,里面有一个标签foo,指向表达式123

为了避免这种歧义,JavaScript 引擎的做法是,如果遇到这种情况,无法确定是对象还是代码块,一律解释为代码块。

{ console.log(123) } // 123

上面的语句是一个代码块,而且只有解释为代码块,才能执行。

如果要解释为对象,最好在大括号前加上圆括号。因为圆括号的里面,只能是表达式,所以确保大括号只能解释为对象。

({ foo: 123 }) // 正确
({ console.log(123) }) // 报错

这种差异在eval语句(作用是对字符串求值)中反映得最明显。

eval('{foo: 123}') // 123
eval('({foo: 123})') // {foo: 123}

上面代码中,如果没有圆括号,eval将其理解为一个代码块;加上圆括号以后,就理解成一个对象。

二、对象的操作

1.创建对象

对象的创建方法有很多,包括三种:

  • 对象字面量(Object Literal):通过{}
  • new Object+动态添加属性;
  • new 其他类;
// 方式一
var obj = new Object();
obj.foo = 1;
obj.bar = 'abc';
console.log(obj);

// 方式二
var obj2 = {
    foo: 1,
    bar: 'abc'
}
console.log(obj2);

// 方式三
var obj3 = new Abc();

function Abc() {
    this.foo = 1;
    this.bar = 'abc';
}
console.log(obj3);

目前我们主要掌握对象字面量的方式,后续我们学习其他两种方式。

对象的使用过程包括如下操作:

  • 访问对象的属性;
  • 修改对象的属性;
  • 添加对象的属性;
  • 删除对象的属性;

2.访问对象

读取对象的属性,有两种方法,一种是使用点运算符,还有一种是使用方括号运算符。

var obj = {
  p: 'Hello World'
};

obj.p // "Hello World"
obj['p'] // "Hello World"

请注意,如果使用方括号运算符,键名必须放在引号里面,否则会被当作变量处理。

var obj = {
    foo: 1,
    bar: 2
}
var foo = 'bar';
obj.foo; // 1
obj[foo]; //2

方括号运行我们在定义或者操作属性时更加的灵活

var message = '吃饭 树胶';
var obj = {
    name: 'abc',
    [message]: 'def'
}
console.log(obj[message]);//def

方括号运算符内部还可以使用表达式。

var obj = {
    12: 34,
    0.7: 56
}
obj[0.7]// 56
obj[10+2]//34

3.添加对象的属性(赋值)

点运算符和方括号运算符,不仅可以用来读取值,还可以用来赋值。

var obj = {};

obj.foo = 'Hello';
obj['bar'] = 'World';

4.查看所有属性

查看一个对象本身的所有属性,可以使用Object.keys方法。

var obj = {
  key1: 1,
  key2: 2
};

Object.keys(obj);
// ['key1', 'key2']

5.属性的删除:delete 命令

delete命令用于删除对象的属性,删除成功后返回true

var obj = { p: 1 };
Object.keys(obj) // ["p"]

delete obj.p // true
obj.p // undefined
Object.keys(obj) // []

上面代码中,delete命令删除对象objp属性。删除后,再读取p属性就会返回undefined,而且Object.keys方法的返回值也不再包括该属性。

注意,删除一个不存在的属性,delete不报错,而且返回true

var obj = {};
delete obj.p // true

上面代码中,对象obj并没有p属性,但是delete命令照样返回true。因此,不能根据delete命令的结果,认定某个属性是存在的。

只有一种情况,delete命令会返回false,那就是该属性存在,且不得删除。

var obj = Object.defineProperty({}, 'p', {
  value: 123,
  configurable: false
});

obj.p // 123
delete obj.p // false

上面代码之中,对象objp属性是不能删除的,所以delete命令返回false

另外,需要注意的是,delete命令只能删除对象本身的属性,无法删除继承的属性。

var obj = {};
delete obj.toString // true
obj.toString // function toString() { [native code] }

上面代码中,toString是对象obj继承的属性,虽然delete命令返回true,但该属性并没有被删除,依然存在。这个例子还说明,即使delete返回true,该属性依然可能读取到值。

6.属性是否存在:in 运算符

in运算符用于检查对象是否包含某个属性(注意,检查的是键名,不是键值),如果包含就返回true,否则返回false。它的左边是一个字符串,表示属性名,右边是一个对象。

var obj = { p: 1 };
'p' in obj // true
'toString' in obj // true

in运算符的一个问题是,它不能识别哪些属性是对象自身的,哪些属性是继承的。就像上面代码中,对象obj本身并没有toString属性,但是in运算符会返回true,因为这个属性是继承的。

这时,可以使用对象的hasOwnProperty方法判断一下,是否为对象自身的属性。

var obj = {};
if ('toString' in obj) {
  console.log(obj.hasOwnProperty('toString')) // false
}

7.对象的遍历

对象的遍历(迭代):表示获取对象中所有的属性和方法。

  • Object.keys() 方法会返回一个由一个给定对象的自身可枚举属性组成的数组

遍历方式一:普通for循环

var infoKeys = Object.keys(info)
    for (var i = 0; i < infoKeys.length; i++) {
      var key = infoKeys[i]
      var value = info[key]
      console.log(`key: ${key}, value: ${value}`)
    }

遍历方式二:for in 遍历方法

for (var key in info) {
    var value = info[key]
    console.log(`key: ${key}, value: ${value}`)
}

// 对象不支持:  for..of..: 默认是不能遍历对象
// for (var foo of info) {
// }

for...in循环有两个使用注意点。

  • 它遍历的是对象所有可遍历(enumerable)的属性,会跳过不可遍历的属性。
  • 它不仅遍历对象自身的属性,还遍历继承的属性。

如果继承的属性是可遍历的,那么就会被for...in循环遍历到。但是,一般情况下,都是只想遍历对象自身的属性,所以使用for...in的时候,应该结合使用hasOwnProperty方法,在循环内部判断一下,某个属性是否为对象自身的属性。

var person = { name: '老张' };

for (var key in person) {
  if (person.hasOwnProperty(key)) {
    console.log(key);
  }
}
// name

三、对象的数据结构

1.栈内存和堆内存

我们知道程序是需要加载到内存中来执行的,我们可以将内存划分为两个区域:栈内存和堆内存。

  • 原始类型占据的空间是在栈内存中分配的;
  • 对象类型占据的空间是在堆内存中分配的;

在这里插入图片描述

2.值类型和引用类型

原始类型的保存方式:在变量中保存的是值本身

  • 所以原始类型也被称之为值类型

对象类型的保存方式:在变量中保存的是对象的“引用”

  • 所以对象类型也被称之为引用类型

在这里插入图片描述

3.对象的一些现象

现象一: 两个对象的比较

 var obj1 = {}
 var obj2 = {}
 console.log(obj1 === obj2)

现象二: 引用的赋值

var info = {
    name: "why",
    friend: {
        name: "kobe"
    }
}

var friend = info.friend
friend.name = "james"
console.log(info.friend.name) // james

现象三: 值传递

function foo(a) {
    a = 200
}
var num = 100
foo(num)
console.log(num) // 100

现象四: 引用传递, 但是在函数中创建了一个新对象, 没有对传入对象进行修改

function foo(a) {
    a = {
        name: "why"
    }

}
var obj = {
    name: "obj" 
}
foo(obj)
console.log(obj)

现象五: 引用传递, 但是对传入的对象进行修改

function foo(a) {
    a.name = "why"
}

var obj = {
    name: "obj"
}
foo(obj)
console.log(obj)

四、this关键字

1.为什么需要this?

在常见的编程语言中,几乎都有this这个关键字(Objective-C中使用的是self),但是JavaScript中的this和常见的面向对象 语言中的this不太一样:

  • 常见面向对象的编程语言中,比如Java、C++、Swift、Dart等等一系列语言中,this通常只会出现在类的方法中。
  • 也就是你需要有一个类,类中的方法(特别是实例方法)中,this代表的是当前调用对象

但是JavaScript中的this更加灵活,无论是它出现的位置还是它代表的含义;

我们来看一下编写一个obj的对象,有this和没有this的区别:

//没有this
var obj = {
    name: "code!mq",
    eating: function () {
        console.log(obj.name + "正在吃饭");
    },
    sleep: function () {
        console.log(obj.name + "正在睡觉");
    }
}
obj.eating();
// 有this
var obj = {
    name: "code!mq",
    eating: function () {
        console.log(this.name + "正在吃饭");
    },
    sleep: function () {
        console.log(this.name + "正在睡觉");
    }
}
obj.eating();

2.this指向什么?

函数中是有一个this的变量, this变量在大多数情况下会指向一个对象

情况一: 如果普通的函数被默认调用, 那么this指向的就是window

function sayHello(name) {
    console.log(this);
}
sayHello('code!mq');

情况二: 如果函数它是被某一个对象来引用并且调用它, 那么this会指向这个对象(调用的那个调用)

var obj = {
    name: "code!mq",
    running: function() {
        console.log(this)
        // console.log(obj)
        // console.log(this === obj)
    }
}
obj.running()

后续我们还会学习其他,也会给大家总结this的规律,详见高级篇;

五、类和对象

1.类和对象的思维方式

我们来思考一个问题:如果需要在开发中创建一系列的相似的对象,我们应该如何操作呢?

比如下面的例子:

  • 游戏中创建一系列的英雄(英雄具备的特性是相似的,比如都有名字、技能、价格,但是具体的值又不相同)
  • 学生系统中创建一系列的学生(学生都有学号、姓名、年龄等,但是具体的值又不相同)

当然,一种办法是我们创建一系列的对象:

var p1 = {
    name: "zhangsan",
    age: 18,
    height: 1.88
}

var p2 = {
    name: "lisi",
    age: 19,
    height: 1.85
}

var p3 = {
    name: "wangwu",
    age: 29,
    height: 1.65
}

这种方式有一个很大的弊端:创建同样的对象时,需要编写重复的代码;

  • 我们是否有可以批量创建对象,但是又让它们的属性不一样呢?

2.创建对象的方案 – 工厂函数

我们可以想到的一种创建对象的方式:工厂函数

  • 我们可以封装一个函数,这个函数用于帮助我们创建一个对象,我们只需要重复调用这个函数即可;
  • 工厂模式其实是一种常见的设计模式;
// 工厂函数(工厂生产student对象) -> 一种设计模式
// 通过工厂设计模式, 自己来定义了一个这样的函数
function createStudent(name, age, height) {
    var stu = {}
    stu.name = name
    stu.age = age
    stu.height = height
    stu.running = function() {
        console.log("running~")
    }
    return stu
}

var stu1 = createStudent("why", 18, 1.88)
var stu2 = createStudent("kobe", 30, 1.98)
var stu3 = createStudent("james", 25, 2.05)
console.log(stu1)
console.log(stu2)
console.log(stu3)

3.认识构造函数

工厂方法创建对象有一个比较大的问题:我们在打印对象时,对象的类型都是Object类型

  • 但是从某些角度来说,这些对象应该有一个他们共同的类型
  • 下面我们来看一下另外一种模式:构造函数的方式;

我们先理解什么是构造函数?

  • 构造函数也称之为构造器(constructor),通常是我们在创建对象时会调用的函数;
  • 在其他面向的编程语言里面,构造函数是存在于类中的一个方法,称之为构造方法;
  • 但是JavaScript中的构造函数有点不太一样,构造函数扮演了其他语言中类的角色;

也就是在JavaScript中,构造函数其实就是类的扮演者:

  • 比如系统默认给我们提供的 Date 就是一个构造函数,也可以看成是一个类;
  • 在ES5之前,我们都是通过function来声明一个构造函数(类)的,之后通过new关键字来对其进行调用;
  • 在ES6之后,JavaScript可以像别的语言一样,通过class来声明一个类;
// JavaScript已经默认提供给了我们可以更加符合JavaScript思维方式(面向对象的思维方式)的一种创建对象的规则
// 在函数中的this一般指向某一个对象
/*
      如果一个函数被new操作符调用
        1.创建出来一个新的空对象
        2.让this指向这个空对象
        3.执行函数体的代码块
        4.如果没有明确的返回一个非空对象, 那么this指向的对象会自动返回
    */
function coder(name, age, height) {
    this.name = name
    this.age = age
    this.height = height
    this.running = function() {
        console.log("running~")
    }
}

// 在函数调用的前面加 new 关键字(操作符)
var stu1 = new coder("why", 18, 1.88)
var stu2 = new coder("kobe", 30, 1.98)
console.log(stu1, stu2)

那么类和对象到底是什么关系呢?

2.类和对象的关系

那么什么是类(构造函数)呢?

  • 现实生活中往往是根据一份描述/一个模板来创建一个实体对象的.
  • 编程语言也是一样, 也必须先有一份描述, 在这份描述中说明将来创建出来的对象有哪些属性(成员变量)和行为(成员方法)

比如现实生活中,我们会如此来描述一些事物:

  • 比如水果fruits是一类事物的统称,苹果、橘子、葡萄等是具体的对象;
  • 比如人person是一类事物的统称,而Jim、Lucy、Lily、李雷、韩梅梅是具体的对象;

3.JavaScript中的类(ES5)

我们前面说过,在JavaScript中类的表示形式就是构造函数

JavaScript中的构造函数是怎么样的?

  • 构造函数也是一个普通的函数,从表现形式来说,和千千万万个普通的函数没有任何区别;
  • 那么如果这么一个普通的函数被使用new操作符来调用了,那么这个函数就称之为是一个构造函数;

如果一个函数被使用new操作符调用了,那么它会执行如下操作:

  1. 在内存中创建一个新的对象(空对象);
  2. 这个对象内部的[[prototype]]属性会被赋值为该构造函数的prototype属性;(后面详细讲);
  3. 构造函数内部的this,会指向创建出来的新对象;
  4. 执行函数的内部代码(函数体代码);
  5. 如果构造函数没有返回非空对象,则返回创建出来的新对象;

接下来,我们可以用构造函数的方式来实现一下批量创建学生。

4.创建对象的方案 – 构造函数(类)

我们来通过构造函数实现一下:

function Person(name, age, address) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.address = address;
    
    this.eatting = function () {
        console.log(this.name + '吃饭饭');
    }
}
var p1 = new Person('zhangsan', 12, 'gd');
var p2 = new Person('lis', 16, 'sh');

这个构造函数可以确保我们的对象是有Person的类型的(实际是constructor的属性,这个我们后续再探讨);

事实上构造函数还有很多其他的特性:

  • 比如原型、原型链、实现继承的方案
  • 比如ES6中类、继承的实现;

5.额外补充-全局对象window

浏览器中存在一个全局对象object -> window

作用一: 查找变量时, 最终会找到window头上

作用二: 将一些浏览器全局提供给我们的变量/函数/对象, 放在window对象上面

作用三: 使用var定义的变量会被默认添加到window上面

console.log(window)

// 使用var定义变量
var message = "Hello World"

function foo() {
    // 自己的作用域
    // abc()
    // alert("Hello World")
    console.log(window.console === console)

    // 创建一个对象
    // var obj = new Object()
    console.log(window.Object === Object)

    // DOM
    console.log(document)

    // window.message
    console.log(window.message)
}
foo()

6.额外补充-函数也是对象

// 定义原始类型的变量
var name = "why"
var age = 18

// 定义对象类型的变量
// 地址 - 指针 - 引用
var obj = {} // 堆内存
var foo = function() {} // 堆内存
function bar() {} // 堆内存

console.log(typeof obj) // object
console.log(typeof foo) // function -> object

// var stu = new Student() // stu是一个Student -> Person

// 引申一些别的知识(了解)
var info = {}
info.name = "abc"

function sayHello() {
}
sayHello.age = 18
console.log(sayHello.age)

function Dog() {

}
// 构造函数上(类上面)添加的函数, 称之为类方法
Dog.running = function() {}
Dog.running()

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