封装

Javascript 是一种 基于对象(object-based)的语言,你遇到的所有东西几乎都是对象。但是,它又不是一种真正的面向对象编程(OOP)语言,因为它的语法中没有 class(类)。

那么,如果我们要把"属性"(property)和"方法"(method),封装成一个对象,甚至要从原型对象生成一个实例对象,我们应该怎么做呢?




一、 生成实例对象的原始模式

假定我们把猫看成一个对象,它有"名字"和"颜色"两个属性。

var Cat = {
  name : '',
  color : ''
}

现在,我们需要根据这个原型对象的规格(schema),生成两个实例对象。

var cat1 = {}; // 创建一个空对象
  cat1.name = "大毛"; // 按照原型对象的属性赋值
  cat1.color = "黄色";

var cat2 = {};
  cat2.name = "二毛";
  cat2.color = "黑色";

好了,这就是最简单的封装了,把两个属性封装在一个对象里面。但是,这样的写法有两个缺点,一是如果多生成几个实例,写起来就非常麻烦;二是实例与原型之间,没有任何办法,可以看出有什么联系。




二、 原始模式的改进

我们可以写一个函数,解决代码重复的问题。

function Cat(name,color) {
  return {
    name:name,
    color:color
  }
}

然后生成实例对象,就等于是在调用函数:

var cat1 = Cat("大毛","黄色");
var cat2 = Cat("二毛","黑色")

这种方法的问题依然是,cat1 和 cat2 之间没有内在的联系,不能反映出它们是同一个原型对象的实例。




三、 构造函数模式

为了解决从原型对象生成实例的问题,Javascript 提供了一个 构造函数(Constructor)模式。

所谓构造函数,其实就是一个普通函数,但是内部使用了 this 变量。对构造函数使用 new 运算符,就能生成实例,并且 this 变量会绑定在实例对象上。

比如,猫的原型对象现在可以这样写:

function Cat(name,color){
  this.name=name;
  this.color=color;
}

用构造函数生成实例对象:

var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat("二毛","黑色");

cat1.name; // 大毛
cat1.color; // 黄色

这时 cat1 和 cat2 会自动含有一个 constructor 属性,指向它们的构造函数:

cat1.constructor == Cat; // true
cat2.constructor == Cat; // true

Javascript 还提供了一个 instanceof 运算符,验证原型对象与实例对象之间的关系:

cat1 instanceof Cat; //true
cat2 instanceof Cat; //true




四、构造函数模式的问题

构造函数方法很好用,但是存在一个浪费内存的问题。

我们现在为 Cat 对象添加一个不变的属性 type(种类),再添加一个方法 eat(吃)。那么,原型对象 Cat 就变成了下面这样:

function Cat(name, color) {  
    this.name = name;  
    this.color = color;   
    this.type = "猫科动物";  
    this.eat = function() {
        alert("吃老鼠");
    };
};

采用同样的方法,生成实例:

var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat ("二毛","黑色");

cat1.type; // 猫科动物
cat1.eat(); // 吃老鼠

表面上好像没什么问题,但是实际上这样做,有一个很大的弊端。那就是对于每一个实例对象,type 属性和 eat() 方法都是一模一样的内容,每一次生成一个实例,都必须为重复的内容,多占用一些内存。这样既不环保,也缺乏效率。

cat1.eat == cat2.eat; //false

能不能让 type 属性和 eat() 方法在内存中只生成一次,然后所有实例都指向那个内存地址呢?回答是可以的。




五、 Prototype模式

Javascript 规定,每一个构造函数都有一个 prototype 属性,指向另一个对象。这个对象的所有属性和方法,都会被构造函数的实例继承。

这意味着,我们可以把那些不变的属性和方法,直接定义在 prototype 对象上:

function Cat(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}  

Cat.prototype.type = "猫科动物";
Cat.prototype.eat = function() {
    alert("吃老鼠")
};

然后,生成实例:

var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat("二毛","黑色");

cat1.type; // 猫科动物
cat1.eat(); // 吃老鼠

这时所有实例的 type 属性和 eat() 方法,其实都是同一个内存地址,指向 prototype 对象,因此就提高了运行效率。

cat1.eat == cat2.eat; //true




六、 Prototype 模式的验证方法

为了配合 prototype 属性,Javascript 定义了一些辅助方法,帮助我们使用它。

  • isPrototypeOf()
    这个方法用来判断,某个 proptotype 对象和某个实例之间的关系:
Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1); //true
Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2); //true
  • hasOwnProperty()
    每个实例对象都有一个 hasOwnProperty() 方法,用来判断某一个属性到底是本地属性,还是继承自 prototype 对象的属性。
cat1.hasOwnProperty("name"); // true
cat1.hasOwnProperty("type"); // false
  • in运算符
    in 运算符可以用来判断,某个实例是否含有某个属性,不管是不是本地属性:
"name" in cat1; // true
"type" in cat1; // true

in 运算符还可以用来遍历某个对象的所有属性:

for(var prop in cat1) { alert("cat1["+prop+"]="+cat1[prop]); }
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