扎实前端系列:JavaScript实现继承

本篇将介绍在JavaScript中如何实现继承,涵盖了原型的介绍、对象和方法的原型、__proto__prototype的区别、如何使用原型实现类的继承,以及有了ES6的Class语法后如何实现继承。

什么是原型

在ES6之前,JavaScript是没有类这个概念的,继承都是通过原型来实现的。

每一个JavaScript对象(null除外)都和另外一个对象关联,“另一个”对象就是我们熟知的原型,每一个对象都从原型继承属性。

万物皆对象

在JavaScript中,除了基础数据值以外的所有数据值都看成对象。

var o = new Object();
function f() {}

比如:对象实例o是对象,函数f是对象,o的构造函数Object既是函数,也是对象。

获取原型对象

var o = {};
o.__proto__ === Object.prototype; //可以使用__proto__获取到原型对象的引用

function f(){}
f.__proto__ === Function.prototype; //true
f.prototype; //{constructor: f}

可以通过对象实例的__proto__属性获取到实例的原型对象,它指向构造函数的prototype属性。

函数是对象的一种,但比较特殊地,函数有prototype属性,比如万物皆对象小节中作为构造函数的Objectprototype 本质上也是一个对象,该对象上对象包含了一个叫constructor的属性指向了函数自身。

原型对象图谱

既然 prototype 只是一个普通的对象,那 prototype.__proto__ 也会继续指向另外一个对象。

function f(){}
f.__proto__ === Function.prototype; //true
f.__proto__.__proto__ === Object.prototype; //true

下图完整的展示了对象、函数、构造函数之间关系,特殊地Object.prototype也是一个普通对象,但它__proto__为null。

javascript prototype vs __proto__

原型应用

var o = {};
o.x = 1;

function Board(value){
    this.y = value;
}
Board.prototype = o;
Board.prototype.constructor = Board;

var b = new Board(2);

b.x  // 1

可以看到,我们给Board函数设置的prototype指向对象o,基于Board构造的对象实例b查询为上面并不存在的x属性的时候,能成功查询到原型对象o上的x属性。

创建对象的三种方式

这三种方式分别是:直接量的方式、Object.create创建、使用构造函数创建:

var o = {};

var proto = {name: 'parent'};
var a = Object.create(proto)


function Person(){}
var b = new Person();

第二种方式中的proto会作为创建结果的原型,可以达到对象继承的目标:a继承proto的属性。

第三种方式稍加改造就可以得到常用的继承,我们把构造函数名(通常是大写)当成类的标志。

原型实现类的继承

在下面例子之前,先进行一些总结:

我们通过给构造函数Person指定一个{x:1}对象作为prototype,从而让Person的实例拥有查询x的能力;我们也曾通过Object.create({name:'parent'})的方式,让的实例可以直接查询到name

它们的本质上都是一样的,即:对象调用了自身不存在属性以后,会通过 __proto__ 去获取对原型对象,然后在原型对象上查询。

下例中的用法使得子类直接继承了父类的原型对象(中的行为),而具体的值则是通过借用父类的构造函数赋值在自身对象上。

function A(){}
A.prototype = {
    doSomething(){}
}
function B(args){
    A.call(this, args); // 此处args代表可能的任意参数
}
B.prototype = Object.create(A.prototype);
B.prototype.constructor = B;

var b = new B();
b.doSomething();

关于类的原型继承,具体写法可能会有不同,比如下面不优雅的例子,用父类构造出来的对象作为子类的原型对象:

function A(){}
function B(){}
B.prototype = new A();

ES6中的类继承

ES6的语法支持类和类的继承,比起原型的方式方便了很多:

class Point {
    constructor(x, y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    toString() {
        return this.x + ',' + this.y;
    }
}

class ColorPoint extends Point {
    constructor(x, y, color) {
        super(x, y);
        this.color = color;
    }
    toString() {
        return this.color + ' ' + super.toString();
    }
}

var cp = new ColorPoint(1,2,'red');
console.log(cp.toString());//red 1,2
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