JavaScript面向对象与继承(2)

面向对象中类指的是同一类型对象的抽象,首字母大写,比如前篇中的形状Shape 类,三角形是通过Shape扩展而来,则也是一个类,Shape称之为它的父类,它是Shape的子类,同理Rect也是Shape的一个子类。类的具体抽象称之为实例,通常为小写,创建实例的过程称之为实例化。上文中triangle就是一个Triangle三角形的实例,指具体画出的那个三角形。关于父类,子类的实例

  • 父类 Animal
  • 子类 Cat 实例 cat1_tom
  • 子类 Dog 实例 dog1
    Animal 指所有动物,Cat 指所有猫 继承Animal 是动物的一个子类,cat1_tom 指的具体一个叫 tom 的猫。有了类我们就需要给类加一些标识,以区分类之间的区别、即属性和方法。

1. JS原型

弄清楚了类是什么,而JavaScript没有类的概念,是通过原型来实现面向对象。在以类为中心的面向对象编程语言中,类和对象的关系可以想象成铸模和铸件的关系,对象总是从类中创建而来。而在原型编程的思想中,类并不是必需的,对象未必需要从类中创建而来,一个对象是通过克隆另外一个对象所得到的。

ES6为了在继承上与传统面向对象语言更加类似,引入了class。
ES5 的继承,实质是先创造子类的实例对象 this,然后再将父类的方法添加到 this 上面(Parent.apply(this))。ES6 的继承机制完全不同,实质是先将父类实例对象的属性和方法,加到 this 上面(所以在 constructor 里必须先调用super方法),然后再用子类的构造函数修改this。

从设计模式的角度讲,原型模式是用于创建对象的一种模式,如果我们想要创建一个对象,一种方法是先指定它的类型,然后通过类来创建这个对象。原型模式选择了另外一种方式,我们不再关心对象的具体类型,而是找到一个对象,然后通过克隆来创建一个一模一样的对象。而克隆出来的这个对象会记住他的原型,由谁克隆而来,同时也会共享原型的属性和方法。这样一个一个对象克隆而来,则形成了一条原型链。对上文中的例子而言,三角形的原型是形状,猫和狗的原型是动物。

2. 构造函数
在js中类之后跟的是一个构造函数。

function Shape(name) {
  this.val = 1;
  this.name = name;
  this.all = '图形';
  return this.name
}
let a = Shape('a'); // 'a'

let shape1 = new Shape('triangle'); 
let shape2 = new Shape('rect');

构造函数的定义与一般函数的定义相同,注意首字母大写。构造函数本质上还是一个函数,可以传参可以有返回值,只是内部使用了this变量,函数存在调用问题:

直接调用:在浏览器环境中相当于在window上挂在了val这个属性,值为1。请注意这个特点,如果Shape.call(obj) 即相当于设定obj对象的val为1。
new 调用:生成一个实例,即生成一个新对象,这个this指向当前新生成的对象。

constructor和prototype
实例/构造函数(构造器)的关系是
A为B的构造函数 则 B为A的一个实例

首先创建一个Cat的构造函数,希望say是Cat的实例共享属性,

function Cat(name) {
  this.name = name;
  this.say = function() {console.log(this.name)};
}

let cat1 = new Cat('tom'); 
let cat2 = new Cat('bob');
cat1.say === cat2.say // false

但是发现cat1 cat2的共有方法all并没有共享,每一个实例对象,都有自己的属性和方法的副本。这不仅无法做到数据共享,也是极大的资源浪费, 那么引入prototype对象:

function Cat(name) {
  this.name = name;
}
Cat.prototype.say = function() {
  console.log(this.name);
}
let cat1 = new Cat('tom'); 
let cat2 = new Cat('bob');
cat1.say === cat2.say 
cat1.say === Cat.prototype.say; // true
cat1.prototype; // undefined
cat1.hasOwnProperty('say');// false

实例对象的constructor属性指向其构造函数(1),这样看起来实例对象好像“继承”了prototype对象一样。实例没有prototype,上文最后一行代码通过hasOwnPropertyk可以判断say这个方法并不是cat1自己的方法,如果一个方法没有在实例对象自身找到,则向其构造函数prototype中开始寻找(2)

既然实例是继承自构造器的prototype,那么有没有一个属性可以直接表示对象的继承关系呢?答案是有的proto,很多浏览器都实现了这个属性,如下所示。

cat1.__proto__ === Cat.prototype // true
Cat.__proto__ === Function.prototype; // true
Function.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true

从上我们可以发现 Cat 构造器的原型为Function.prototype ,Cat.prototype的原型为Object.prototype,所以当cat1调toString时 Cat.prototype上没有找到 就去Function.prototype上寻找,这就构成了原型链。但是对象的原型链查找和构造函数的原型查找又有一点小区别(不查Function),构造器生成的实例对象原型链的查找过程可以如下表示:

cat1 
 => cat1.__proto__(Cat.prototype) 
 => cat1.__proto__.__proto__(Function.prototype) 
 => cat1.__proto__.__proto__.__proto__ (Object.prototype)

还有通过对象字面量创建的对象的原型链查找方式

let obj = {};
obj => obj.__proto__(Object.prototype) ;

这里根据上文加粗(2)的语言可以得到Function.prototype 的构造函数是Object(3)

都有constructor
上文的两个实例对象cat1 cat2,他们都具有一个属性constructor,指向实例的构建函数Cat,意思是他们由Cat创建而来。实例有一个constructor属性,指向其构造函数(4)

cat1.constructor === Cat; // true
cat1.constructor === Cat; // true
Cat.constructor === Function; // true
Cat.prototype.constructor === Cat; // true

Object.constructor === Function;// true

构造函数同样具有construtor,指向Function,Cat.prototype同样具有construtor,指向他自身,构造函数的prototype对象的constructor指向该构造函数(5)

根据上文最后一行代码 可以判断Object 的构造函数 是Function。则我们可以得到Object是Function的一个实例。如下Object 与 Function的关系是

  Object是Function的一个实例。
  Function.prototype 是 Object 的 一个实例。

根据上文总结如下:

  实例对象的constructor指向其构造器。
  实例对象没有prototype。
  实例对象可以通过构造函数的prototype对象实现属性方法共享。’
  实例对象的proto 原型指向其构造函数的prototype对象
构造器的constructor指向 Function。
构造函数的prototype可以挂在公共属性方法,prototype的constructor属性指向该构造函数。
构造函数 的proto 原型指向 Function.prototype。
构造函数prototype对象的 proto 原型指向Object.prototype。
对象原型指的是对象的 proto 属性。

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