JavaScript面向对象编程

封装&&如何从原型对象生成实例

一,生成实例对象的原始模式

//创建一个原型对象
var Cat = {
name:' ',
color:' '
}
//根据这个原型对象的规格,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";

把两个属性封装在一个对象里面,这就是最简单的封装了。
缺点:

  1. 多生成几个实例,写起来非常麻烦
  2. 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,解决缺点1(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")

三,构造函数模式

所谓 构造函数 ,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。

//猫的原型对象可以这样改写
function Cat(name,color){
   this.name = name;
   this.color = color;
}
//现在生成实例对象
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
var cat2 = new Cat("二毛","黑色");
alert(cat1.name); // 大毛
alert(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
alert(cat1.constructor == Cat); // true
alert(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
alert(cat1 instanceof Cat); //true
alert(cat2 instanceof Cat); //true

构造函数模式问题

构造函数方法很好用,但是存在一个浪费内存的问题

//比如,现在为Cat对象添加一个不变的属性 type和一个方法 eat,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')}
}
//还是采用同样的方法,生成实例
var cat1 = new Cat("大毛","黄色")
var cat2 = new Cat("二毛","黑色")
alert(cat1.type); //猫科动物
cat1.eat() //吃老鼠
//这样做有一个很大的弊端,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,既不环保,也缺乏效率。
alert(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?当然可以

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")
alert(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。
alert(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。

6.1 isPrototypeOf()

这个方法用来判断,某个proptotype对象和某个实例之间的关系

alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true
alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true
6.2 hasOwnProperty()

每个实力对象都有一个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。

alert(cat1.hasOwnProperty("name")); //true
alert(cat1.hasOwnProperty("type")); //false
6.3 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。

alert("name" in cat1); // true
alert("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])
}

对象之间的“继承”

比如现在有一个“动物”对象的构造函数

function Animal(){
    this.species = "动物";
}

还有一个“猫”对象的构造函数。

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

怎样才能使"猫"继承"动物"呢

一,构造函数绑定

第一种方法也是最简单的方法,使用call或apply方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上,即在子对象构造函数中加一行

function Cat(name,color){
    Animal.apply(this, arguments); //加这一行
    this.name = name;
    this.color = color;
}
var cat1 = new Cat(“大毛”,“黄色”)
alert(cat1.species); //动物

二,prototype模式

第二种方法更常见,使用prototype属性。
如果“猫”的prototype对象,指向一个Animal的实例,那么所有"猫"的实例,就能继承Animal了。

//将Cat的prototype对象指向一个Animal的实例(相当于完全删除了prototype对象原先的值,然后赋予一个新值。)
Cat.prototype = new Animal(); 
//任何一个prototype对象都有一个constructor属性,指向它的构造函数。
//如果没有"Cat.prototype = new Animal()"这一行,Cat.prototype.constructor是指向Cat的
//加了这一行之后,Cat.prototype.constructor指向Animal。
Cat.prototype.constructor = Cat; 
alert(Cat.prototype.constructor==Animal) //true
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); //动物
//更重要的是,每一个实例也有一个constructor属性,默认调用prototype对象的constructor属性。
alert(cat1.constructor == Cat.prototype.constructor); //true
//因此,在运行"Cat.prototype = new Animal()"这一行后,cat1.constructor也指向Animal
alert(cat1.constructor == Animal); //true
//这显然会导致继承链的紊乱(cat1明明是用构造函数Cat生成的),因为必须手动纠正,将Cat.prototype对象的constructor值改为Cat,这就是第二行的意思。

这是很重要的一点,编程时务必要遵守。下文都遵循这一点,也就是如果替换了prototype对象

o.prototype = {};

那么下一步必然是为新的prototype对象加上constructor属性,并将这个属性指回原来的构造函数。

o.prototype.constructor = o;

三,直接继承prototype

改进一下第二种方法,由于Animal对象中,不变的属性都可以直接写入Animal.prototype,所以,我们也可以让Cat()跳过Animal(),直接继承Animal.prototype。
现在,先将Animal对象改写:

function Animal(){ }
Animal.prototype.species = '动物'

然后,将Cat的prototype对象指向Animal的prototype对象,这样就完成了继承。

Cat.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛", "黄色");
alert(cat1.species);//动物

与前一种方法相比,这样做:
优点:效率高(不用执行和建立Animal的实例了),比较省内存。
缺点:Cat.prototype和Animal.prototype现在指向了同一个对象,这样的话任何对Cat.prototype的修改,都会反映到Animal.prototype。

//所以这句代码是有问题的,这一句实际上把Animal.prototype对象的construstor属性也改掉了!
Cat.prototype.constructor = Cat;
alert(Animal.prototype.constructor); //Cat

四,利用空对象作为中介

由于“直接继承prototype”存在上述缺点,所以就有第四种方法,利用一个空对象作为中介。

var F = function(){ };
F.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype = new F();
Cat.prototype.constructor = Cat;

F是空对象,所以几乎不占内存,这时,修改Cat的prototype对象,就不会影响到Animal的prototype对象

alert(Animal.prototype.constructor); //Animal

将上面的方法,封装成函数便于使用。

function extend(Child, Parent){
     var F = function(){ };
     F.prototype = Parent.prototype;
     Child.prototype = new F();
     Child.prototype.constructor = Child;
     Child.uber = Parent.prototype;
}

使用的时候,方法如下:

extend(Cat, Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); //动物

这个extend函数,就是YuI库如何实现继承的方法。
另外,说明一点,函数体最后一行

Child.uber = Parent.prototype;

意思是为子对象设一个uber属性,这个属性直接指向父对象的prototype属性。(uber是一个德语词,意思是“向上”,“上一层”)这等于在子对象打开一条通道,可以直接调用父对象的方法。这一行放在这里,只是为了实现继承的完备性,纯属备用性质。

五,拷贝继承

上面是采用prototype对象实现继承。我们也可以换一种思路,纯粹采用拷贝方法实现继承。
简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象,不也能实现继承吗?
首先,还是把Animal的所有不变属性,都放到它的prototype对象上。

function Animal(){ }
Animal.prototype.species = "动物"

然后再写一个函数,实现属性拷贝的目的

 function extend2(Child, Parent){
     var p = Parent.prototype;
     var c = Child.prototype;
     for(var i in p){
        c[i] =p[i]
    }
   c.uber = p;
}

这个函数的作用,就是将父对象的prototype对象中的属性,拷贝给Child对象的prototype对象。
使用的时候,这样写:

extend2(Cat, Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); //动物

不使用构造函数实现“继承”

一,什么是“非构造函数”的继承?

比如,现在有一个对象,叫做“中国人”。

var Chinese = {
    nation:'中国'
};

还有一个对象,叫做“医生”。

var Doctor = {
     career:'医生'
}

请问怎样才能让“医生”去继承“中国人”,也就是说,我怎样才能生成一个“中国医生”的对象?
这里要注意,这两个都是普通对象,不是构造函数,无法使用构造函数方法实现“继承”。

二,object()方法

json格式的发明人提出了一个object()函数,可以做到这一点。

function object(o){
    function F(){ }
    F.prototype = o;
    return new F();
}

这个object()函数,其实只做一件事,就是把子对象的prototype属性,指向父对象,从而使得子对象与父对象连在一起。使用的时候,第一步现在父对象的基础上,生成子对象。

var Doctor = object(Chinese);

然后再加上子对象本身的属性

Doctor.career = "医生"

这时,子对象已经继承了父对象的属性了。

alert(Doctor.nation); // 中国
三,浅拷贝

除了使用“prototype链”以外,还有另一种思路,把对象的属性,全部拷贝给子对象,也能实现继承。
下面这个函数,就是在做拷贝。

function extendCopy(p){
    var c = {};
    for(var i in p){
      c[i] = p[i]
    }
   c.uber = p;
   return c;
}

使用的时候,这样写:

var Doctor = extendCopy(Chinese);
Doctor.career = '医生';
alert(Doctor.nation); //中国

但是,这样的拷贝有一个问题。那就是,如果父对象的属性等于数组或另一个对象,那么实际上,子对象获得的只是一个内存地址,而不是真正的拷贝,因此存在父对象被篡改的可能。
请看,现在给Chinese添加一个出生地属性,它的值是一个数组。

Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];

通过extendCopy()函数,Doctor继承了Chinese.

var Doctor = extendCopy(Chinese);

然后我们为Doctor的"出生地"添加一个城市

Doctor.birthPlaces.push('厦门');

发生了什么?Chinese的“出生地”也被改掉了!

alert(Doctor.birthPlaces); //北京,上海,香港,厦门
alert(Chinese.birthPlaces); // 北京,上海,香港,厦门

所以,extendCopy()只是拷贝基本类型的数据,我们把这种拷贝叫做“浅拷贝”。这是早期Jq实现继承的方式。

四,深拷贝

所谓 深拷贝,就是能够实现真正意义上的数组和对象的拷贝。它的实现并不难,只要递归调用“浅拷贝”就行了。

  function deepCopy(p,c){
      var c = c || {};
      for(var i in p){
           if(typeof p[i] === "object"){
               c[i] = (p[i].constructor===Array) ? []: {};
               deepCopy(p[i],c[i])
          }else{
            c[i] = p[i]
          }
      }
      return c;
 }

使用的时候这样写:

var Doctor = deepCopy(Chinese);

现在,给父对象加一个属性,值为数组,然后,在子对象上修改这个属性。

Chinese.birthPlaces = ["北京","上海","香港"];
Doctor.birthPlaces.push('厦门');

这时,父对象就不会受到影响了。

alert(Doctor.birthPlaces); //北京,上海,香港,厦门
alert(Chinese.birthPlaces); //北京,上海,香港

目前,jQuery库使用的就是这种继承方法。

全文转载阮一峰老师的文章,作为收藏,感觉好理解易懂
何以解忧,唯有学习
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