ES6中Class的基本语法及与ES5中Cass的区别

Class

目录

• 简介
• 静态方法
• 实例属性的新写法
• 静态属性
• 私有方法和私有属性
• new.target属性

一、简介

类的由来

ES6以前的生成实例对象的传统方法是通过构造函数：

function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

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

var p = new Point(1, 2);

上面这种写法与传统的面向对象语言（比如 C++ 和 Java）差异很大，所以ES6中引入了Class关键字，可以用来定义类，但是其大部分功能都可以用ES5实现，其更像一个语法糖。新的Class写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。

上面的例子用ES6改写成如下：

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

ES5 的构造函数Point，对应 ES6 的Point类的构造方法。
ES6 的类，完全可以看作构造函数的另一种写法：

class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

上面代码说明，类的数据类型就是函数，类本身就指向构造函数。

使用的时候也是直接new一下，和构造函数的用法完全一致：

class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}

var b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"

构造函数的prototype属性，在 ES6 的“类”上面继续存在。事实上，类的所有方法都定义在类的prototype属性上面：

class Point {
  constructor() {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }

  toValue() {
    // ...
  }
}

// 等同于

Point.prototype = {
  constructor() {},
  toString() {},
  toValue() {},
};

在类的实例上面调用方法，其实就是调用原型上的方法：

class B {}
let b = new B();

b.constructor === B.prototype.constructor // true

由于类的方法都定义在prototype对象上面，所以类的新方法可以添加在prototype对象上面。Object.assign方法可以很方便地一次向类添加多个方法：

class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}

Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}
});

prototype对象的constructor属性，直接指向“类”的本身，这与 ES5 的行为是一致的。

Point.prototype.constructor === Point // true

• ES6中类的内部所有定义的方法，都是不可枚举的（non-enumerable）：

class Point {
  constructor(x, y) {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }
}

Object.keys(Point.prototype)
// []
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

• 但是ES5中是可以枚举的：

var Point = function (x, y) {
  // ...
};

Point.prototype.toString = function() {
  // ...
};

Object.keys(Point.prototype)
// ["toString"]
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

constructor 方法

constructor方法是类的默认方法，通过new命令生成对象实例时，自动调用该方法。一个类必须有constructor方法，如果没有显式定义，一个空的constructor方法会被自动添加：

class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

constructor方法默认返回实例对象（即this），完全可以指定返回另外一个对象：

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

new Foo() instanceof Foo
// false

上面代码中，constructor函数返回一个全新的对象，结果导致实例对象不是Foo类的实例。

类必须使用new调用，否则会报错。这是它跟普通构造函数的一个主要区别，后者不用new也可以执行：

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

Foo()
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

类的实例

必须使用new实例化：

class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);

与 ES5 一样，实例的属性除非显式定义在其本身（即定义在this对象上），否则都是定义在原型上（即定义在class上）：

//定义类
class Point {

  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }

}

var point = new Point(2, 3);

point.toString() // (2, 3)

point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true

与 ES5 一样，类的所有实例共享一个原型对象：

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__ === p2.__proto__
//true

p1和p2都是Point的实例，它们的原型都是Point.prototype，所以__proto__属性是相等的，这也意味着，可以通过实例的__proto__属性为“类”添加方法。

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };

p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"

使用实例的__proto__属性改写原型，必须相当谨慎，不推荐使用，因为这会改变“类”的原始定义，影响到所有实例。

取值函数（getter）和存值函数（setter）

与 ES5 一样，在“类”的内部可以使用get和set关键字，对某个属性设置存值函数和取值函数，拦截该属性的存取行为：

class MyClass {
  constructor() {
    // ...
  }
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}

let inst = new MyClass();

inst.prop = 123;
// setter: 123

inst.prop
// 'getter'

存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的：

class CustomHTMLElement {
  constructor(element) {
    this.element = element;
  }

  get html() {
    return this.element.innerHTML;
  }

  set html(value) {
    this.element.innerHTML = value;
  }
}

var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(
  CustomHTMLElement.prototype, "html"
);

"get" in descriptor  // true
"set" in descriptor  // true

属性表达式

类的属性名，可以采用表达式：

let methodName = 'getArea';

class Square {
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}

Class 表达式

与函数一样，类也可以使用表达式的形式定义：

const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};

需要注意的是，这个类的名字是Me，但是Me只在Class 的内部可用，指代当前类。在 Class 外部，这个类只能用MyClass引用：

let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

如果类的内部没用到的话，可以省略Me，也就是可以写成下面的形式：

const MyClass = class { /* ... */ };

采用 Class 表达式，可以写出立即执行的 Class：

let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
}('张三');

person.sayName(); // "张三"

注意

1. 严格模式
类和模块的内部，默认就是严格模式，所以不需要使用use strict指定运行模式，ES6 实际上把整个语言升级到了严格模式。
2. 不存在变量提升
与ES5不同，类不存在变量提升（hoist）：

new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}

上面代码中，Foo类使用在前，定义在后，这样会报错，因为 ES6 不会把类的声明提升到代码头部。

{
  let Foo = class {};
  class Bar extends Foo {
  }
}

上面的代码不会报错，因为Bar继承Foo的时候，Foo已经有定义了。但是，如果存在class的提升，上面代码就会报错，因为class会被提升到代码头部，而let命令是不提升的，所以导致Bar继承Foo的时候，Foo还没有定义。

name 属性

由于本质上，ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装，所以函数的许多特性都被Class继承，包括name属性：

class Point {}
Point.name // "Point"

name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。

Generator 方法

如果某个方法之前加上星号（*），就表示该方法是一个 Generator 函数：

class Foo {
  constructor(...args) {
    this.args = args;
  }
  * [Symbol.iterator]() {
    for (let arg of this.args) {
      yield arg;
    }
  }
}

for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
  console.log(x);
}
// hello
// world

上面代码中，Foo类的Symbol.iterator方法前有一个星号，表示该方法是一个 Generator 函数。Symbol.iterator方法返回一个Foo类的默认遍历器，for...of循环会自动调用这个遍历器。

this指向

类的方法内部如果含有this，默认指向类的实例。

class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}

const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined

上面代码中，printName方法中的this，默认指向Logger类的实例。但是，如果将这个方法提取出来单独使用，this会指向该方法运行时所在的环境（由于 class 内部是严格模式，所以 this 实际指向的是undefined），从而导致找不到print方法而报错。
可以在构造方法中绑定this来解决：

class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }

  // ...
}

还可以使用箭头函数来解决：

class Obj {
  constructor() {
    this.getThis = () => this;
  }
}

const myObj = new Obj();
myObj.getThis() === myObj // true

箭头函数内部的this总是指向定义时所在的对象。上面代码中，箭头函数位于构造函数内部，它的定义生效的时候，是在构造函数执行的时候。
还有一种是使用proxy，在获取方法的时候，自动绑定this：

function selfish (target) {
  const cache = new WeakMap();
  const handler = {
    get (target, key) {
      const value = Reflect.get(target, key);
      if (typeof value !== 'function') {
        return value;
      }
      if (!cache.has(value)) {
        cache.set(value, value.bind(target));
      }
      return cache.get(value);
    }
  };
  const proxy = new Proxy(target, handler);
  return proxy;
}

const logger = selfish(new Logger());

二、静态方法

类相当于实例的原型，所有在类中定义的方法，都会被实例继承。如果在一个方法前，加上static关键字，就表示该方法不会被实例继承，而是直接通过类来调用，这就称为“静态方法”。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function

静态方法只能在类上面调用，而不能在实例上调用。

如果静态方法包含this关键字，这个this指的是类，而不是实例：

class Foo {
  static bar() {
    this.baz();
  }
  static baz() {
    console.log('hello');
  }
  baz() {
    console.log('world');
  }
}

Foo.bar() // hello

从上面可以看出静态方法可以与非静态方法重名。

父类的静态方法，可以被子类继承：

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'

静态方法也是可以从super对象上调用：

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

Bar.classMethod() // "hello, too"

三、实例属性的新写法

定义在constructor里：

class IncreasingCounter {
  constructor() {
    this._count = 0;
  }
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

定义在顶部：

class IncreasingCounter {
  _count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

class foo {
  bar = 'hello';
  baz = 'world';

  constructor() {
    // ...
  }
}

优点是不需要写this，简单明了，一目了然。

四、静态属性

class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1

上面的写法为Foo类定义了一个静态属性prop。

class MyClass {
  static myStaticProp = 42;

  constructor() {
    console.log(MyClass.myStaticProp); // 42
  }
}

// 老写法
class Foo {
  // ...
}
Foo.prop = 1;

// 新写法
class Foo {
  static prop = 1;
}

五、私有方法和私有属性

现有方案

ES6 不提供私有方法和私有属性，只能通过变通方法模拟实现，一种做法是在命名上加以区别。

class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }

  // ...
}

另一种方法就是索性将私有方法移出模块，因为模块内部的所有方法都是对外可见的。

class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

还有一种方法是利用Symbol值的唯一性，将私有方法的名字命名为一个Symbol值。

const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');

export default class myClass{

  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }

  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }

  // ...
};

上面代码中，bar和snaf都是Symbol值，一般情况下无法获取到它们，因此达到了私有方法和私有属性的效果。但是也不是绝对不行，Reflect.ownKeys()依然可以拿到它们。

const inst = new myClass();

Reflect.ownKeys(myClass.prototype)
// [ 'constructor', 'foo', Symbol(bar) ]

六、new.target 属性

new是从构造函数生成实例对象的命令。ES6 为new命令引入了一个new.target属性，该属性一般用在构造函数之中，返回new命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过new命令或Reflect.construct()调用的，new.target会返回undefined，因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。

function Person(name) {
  if (new.target !== undefined) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

// 另一种写法
function Person(name) {
  if (new.target === Person) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

Class 内部调用new.target，返回当前 Class。

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    this.length = length;
    this.width = width;
  }
}

var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true

需要注意的是，子类继承父类时，new.target会返回子类。

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    // ...
  }
}

class Square extends Rectangle {
  constructor(length) {
    super(length, width);
  }
}

var obj = new Square(3); // 输出 false

上面代码中，new.target会返回子类。

利用这个特点，可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。

class Shape {
  constructor() {
    if (new.target === Shape) {
      throw new Error('本类不能实例化');
    }
  }
}

class Rectangle extends Shape {
  constructor(length, width) {
    super();
    // ...
  }
}

var x = new Shape();  // 报错
var y = new Rectangle(3, 4);  // 正确

上面代码中，Shape类不能被实例化，只能用于继承。
注意，在函数外部，使用new.target会报错。