JavaScript中创建对象的那些事儿

JavaScript中创建对象的那些事儿_第1张图片JavaScript中创建对象的那些事儿_第2张图片

本文原载自 http://js-professional.lxfriday.xyz/blog/2019/12/31/JavaScript%E4%B8%AD%E5%88%9B%E5%BB%BA%E5%AF%B9%E8%B1%A1%E7%9A%84%E9%82%A3%E4%BA%9B%E4%BA%8B%E5%84%BF,作为学习笔记总结呈现。

创建对象的几种基本方式

  • {} 对象字面量

  • Object() 或者 new Object()

  • new Constructor()

  • Object.create()

  • Object.assign()

关于 new Constructor() Object.create()Object.assign() 创建对象的过程和模拟实现可以参考这篇文章 前端面试必备 | 5000字长文解释千万不能错过的原型操作方法及其模拟实现(原型篇:下)。

工厂模式

function createPerson(name, age, job) {
  const o = new Object();
  o.name = name;
  o.age = age;
  o.job = job;
  o.sayName = function() {
    console.log(this.name);
  };
  return o;
}
const person1 = createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
const person2 = createPerson("Greg", 27, "Doctor");

每一次调用上面的 createPerson 工厂函数都可以创建一个对象,这个对象有 name age job 三个属性和一个 sayName 方法,依据传入的参数的不同,返回对象的值也会不同。

缺点:没有解决这个对象是一个什么类型的对象(没有更精确的对象标识,即没有精确的构造函数)。

构造函数模式

将工厂改造成构造函数之后,如下

function Person(name, age, job) {
  this.name = name;
  this.age = age;
  this.job = job;
  this.sayName = function() {
    console.log(this.name);
  };
}
const person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
const person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");
person1.sayName(); // Nicholas
person2.sayName(); // Greg

构造函数和工厂的区别:

  1. 没有显式创建对象;

  2. 直接把属性和方法赋值给 this

  3. 没有 return

使用构造函数创建对象将会有以下几个步骤:

  1. 在内存中创建一个新对象

  2. 新对象内部的 [[Prototype]] 指针指向构造函数的 prototype 属性指向的对象;

  3. 将构造函数的上下文 this 指向新创建的对象;

  4. 执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性);

  5. 如果构造函数 returnnull 的对象,那返回的就是这个对象,否则返回新创建的这个对象。没有 return 时,隐式返回新创建的对象,return null 会返回新创建的对象;

缺点:每次实例化一个新对象,都会在内部创建一个 sayName 对应的匿名函数,而这个函数对所有实例来讲是没有必要每次都创建的,他们只需要指向同一个函数即可。

所以上面的代码经过改造之后,变成下面这样:

function Person(name, age, job) {
  this.name = name;
  this.age = age;
  this.job = job;
  this.sayName = sayName;
}
function sayName() {
  console.log(this.name);
}
const person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
const person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");
person1.sayName(); // Nicholas
person2.sayName(); // Greg

上述的做法虽然解决了重复创建匿名函数的问题,但是又引入了新的问题。

外面的 sayName 函数仅仅在构造函数中用到,如果对象需要很多个这样的函数,那么就需要在外部定义很多个这种函数,这无疑会导致代码很难组织。

原型模式

函数创建之后都会有一个 prototype 属性,每个使用该构造函数创建的对象都有一个 [[prototype]] 内部属性指向它。

使用原型的好处在于它所有的属性和方法会在实例间共享,并且这个共享的属性和方法是直接在原型上设置的。

function Person() {}

Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function() {
  console.log(this.name);
};
const person1 = new Person();
person1.sayName(); // "Nicholas"
const person2 = new Person();
person2.sayName(); // "Nicholas"
console.log(person1.sayName == person2.sayName); // true

关于原型的工作原理,可以查看下面三篇文章,看完之后相信你对原型的认识比大多数人都要深刻!

  1. 前端面试必备 | 5000 字长文解释千万不能错过的原型操作方法及其模拟实现(原型篇:下)

  2. 前端面试必备 | 古怪的原型(鸡生蛋还是蛋生鸡)(原型篇:中)

  3. 前端面试必备 | 使用原型和构造函数创建对象(原型篇:上)

理解原型的层级

对象中属性的查找机制:

当从对象中访问一个属性的时候,JS 引擎将会按属性名进行查找。JS 引擎会先查找对象自身。如果找到了这个属性,就会停止查找并返回属性对应的值,如果在对象自身没有找到,则会通过原型链到原型对象中继续查找这个属性,如果找到了这个属性,就会停止查找并返回属性对应的值,否则会继续到上层原型链中查找,直到碰到 null

当一个属性添加到实例中时,这个属性会覆盖原型上的同名属性,这个覆盖指的是查找的时候不会到原型中查找同名属性。即使属性的值被赋值为 nullundefined,它依然会阻止到原型链上访问。所以如果想要访问,就需要删除这个属性,使用 delete obj.xx

可以使用 hasOwnProperty 判断实例是否拥有某个属性,返回 true 则表示实例本身拥有该属性,否则表示它没有这个属性。当一个属性存在于原型链上时,可以访问到这个属性,但是使用 hasOwnProperty 将返回 false

in 操作符

in 操作符用在两个地方,一个是用在 for ... in 循环中,另一个是单独使用。单独使用时,返回 true 表示属性可以在对象或者其原型链上找到。

function Person() {}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function() {
  console.log(this.name);
};
const person1 = new Person();
const person2 = new Person();
console.log(person1.hasOwnProperty("name")); // false
console.log("name" in person1); // true
person1.name = "Greg";
console.log(person1.name); // "Greg" - from instance
console.log(person1.hasOwnProperty("name")); // true
console.log("name" in person1); // true
console.log(person2.name); // "Nicholas" - from prototype
console.log(person2.hasOwnProperty("name")); // false
console.log("name" in person2); // true
delete person1.name;
console.log(person1.name); // "Nicholas" - from the prototype
console.log(person1.hasOwnProperty("name")); // false
console.log("name" in person1); // true

可以通过组合使用 hasOwnPropertyin 来实现判断一个属性是否存在于原型链上:

function hasPrototypeProperty(object, name) {
  return !object.hasOwnProperty(name) && name in object;
}
const obj = Object.create({ name: "lxfriday" });
console.log(obj);
console.log(hasPrototypeProperty(obj, "name"));

关于对象属性的枚举顺序

for ... in Object.keys() Object.getOwnPropertyNames/Symbols()Object.assign() 在处理属性枚举顺序的时候会有很大差别。

for ... in Object.keys() 没有确定的枚举顺序,它们的顺序取决于浏览器实现。

Object.getOwnPropertyNames() Object.getOwnPropertySymbols()Object.assign() 是有确定的枚举顺序的。

  1. 数字键会按照升序先枚举出来;

  2. 字符串和 symbol 键按照插入的顺序枚举出来;

  3. 对象字面量中定义的键会按照代码中的逗号分割顺序枚举出来;

const k2 = Symbol("k2");
const k1 = Symbol("k1");
const o = { 1: 1, [k2]: "sym2", second: "second", 0: 0, first: "first" };
o[k1] = "sym1";
o[3] = 3;
o.third = "third";
o[2] = 2;
// [ '0', '1', '2', '3', 'second', 'first', 'third' ]
console.log(Object.getOwnPropertyNames(o));
// [ Symbol(k2), Symbol(k1) ]
console.log(Object.getOwnPropertySymbols(o));

对象的迭代

ES 2017 引入了两个静态方法来将对象的内容转换为可迭代的格式。

Object.values() 返回对象值构成的数组; Object.entries() 返回一个二维数组,数组中的每个小数组由对象的属性和值构成,类似于 [[key, value], ...]

const o = { foo: "bar", baz: 1, qux: {} };
console.log(Object.values(o)); // ["bar", 1, {}]
console.log(Object.entries(o)); // [["foo", "bar"], ["baz", 1], ["qux", {}]]

在输出的数组中,非字符串的属性会转换成字符串,上述的两个方法对引用类型是采取的浅拷贝。

const o = { qux: {} };
console.log(Object.values(o)[0] === o.qux); // true
console.log(Object.entries(o)[0][1] === o.qux); // true

symbol 键名会被忽略掉。

const sym = Symbol();
const o = { [sym]: "foo" };
console.log(Object.values(o)); // []
console.log(Object.entries(o)); // []

原型的另一种写法

上面的例子中,给原型赋值都是一个个赋,比较繁琐,看看下面的赋值方式:

function Person() {}
Person.prototype = {
  name: "Nicholas",
  age: 29,
  job: "Software Engineer",
  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
};

上面的例子中,Person 的原型直接指向一个对象字面量,这种方式最终的结果和前面的单个赋值是一样的,除了原型的 constructor 属性,constructor 不再指向 Person 构造函数。默认情况下,当一个函数创建的时候,会创建一个 prototype 对象,并且这个对象上的 constructor 属性也会自动指向这个函数。所以这种做法覆盖了默认的 prototype 对象,意味着 constructor 属性指向新对象的对应属性。虽然 instanceof 操作符依然会正常工作,但是已经无法用 constructor 来判断实例的类型。看下面的例子:

const friend = new Person();
console.log(friend instanceof Object); // true
console.log(friend instanceof Person); // true
console.log(friend.constructor == Person); // false
console.log(friend.constructor == Object); // true

如果 constructor 属性很重要,那么你可以手动的给它修复这个问题:

function Person() {}
Person.prototype = {
  constructor: Person,
  name: "Nicholas",
  age: 29,
  job: "Software Engineer",
  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
};

不过上面的设置方法有一个问题,constructor 的属性描述如下

{
  value: [Function: Person],
  writable: true,
  enumerable: true,
  configurable: true
}

我们再看看 Object.prototype.constructor

{
  value: [Function: Object],
  writable: true,
  enumerable: false,
  configurable: true
}

我们自己赋值时枚举属性会被默认设置为 true,所以需要通过 Object.defineProperty 来设置不可枚举:

Object.defineProperty(Person.prototype, "constructor", {
  value: Person,
  enumerable: false,
  configurable: true,
  writable: true
});

原型存在的问题

我们知道原型属性对所有实例是共享的,当原型属性是原始值时没有问题,当原型属性是引用类型时将会出现问题。看看下面的例子:

function Person() {}
Person.prototype = {
  constructor: Person,
  name: "Nicholas",
  age: 29,
  job: "Software Engineer",
  friends: ["Shelby", "Court"],
  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
};
const person1 = new Person();
const person2 = new Person();
person1.friends.push("Van");
console.log(person1.friends); // "Shelby,Court,Van"
console.log(person2.friends); // "Shelby,Court,Van"
console.log(person1.friends === person2.friends); // true

上述例子中,原型属性 friends 原本是一个包含两个字符串的数组,但是由于 person1 修改了它的内容,导致了原型上的这个属性被更改了,所以 person2 访问的时候也会打印三个字符串。

由于这个问题,原型模式并不会单独使用,我们经常会结合构造函数和原型来创建对象。

总结

我们知道,使用构造函数或者原型创建对象都会存在问题,接下来我们组合使用这两者来解决上面的问题。

  1. 构造函数的问题:每个对象都会声明对应的函数,浪费内存;

  2. 原型的问题:更改引用类型的原型属性的值会影响到其他实例访问该属性;

为了解决上面的问题,我们可以把所有对象相关的属性定义在构造函数内,把所有共享属性和方法定义在原型上

// 把对象相关的属性定义在构造函数中
function Human(name, age){
  this.name = name,
  this.age = age,
  this.friends = ["Jadeja", "Vijay"]
}
// 把共享属性和方法定义在原型上
Human.prototype.sayName = function(){
  console.log(this.name);
}
// 使用 Human 构造函数创建两个对象
var person1 = new Human("Virat", 31);
var person2 = new Human("Sachin", 40);

// 检查 person1 和 person2 的 sayName 是否指向了相同的函数
console.log(person1.sayName === person2.sayName) // true

// 更改 person1 的 friends 属性
person1.friends.push("Amit");

// 输出: "Jadeja, Vijay, Amit"
console.log(person1.friends)
// 输出: "Jadeja, Vijay"
console.log(person2.friends)

我们想要每个实例对象都拥有 name agefriends 属性,所以我们使用 this 把这些属性定义在构造函数内。另外,由于 sayName 是定义在原型对象上的,所以这个函数会在所有实例间共享。

在上面的例子中,person1 对象更改 friends 属性时, person2 对象的 friends 属性没有更改。这是因为 person1 对象更改的是自己的 friends 属性,不会影响到 person2 内的。

JavaScript中创建对象的那些事儿_第3张图片

最后

往期精彩:

  • 前端面试必备 | 5000字长文解释千万不能错过的原型操作方法及其模拟实现(原型篇:下)

  • 前端面试必备 | 古怪的原型(鸡生蛋还是蛋生鸡)(原型篇:中)

  • 前端面试必备 | 使用原型和构造函数创建对象(原型篇:上)

  • 前端面试必会 | 一文读懂 JavaScript 中的 this 关键字

  • 前端面试必会 | 一文读懂现代 JavaScript 中的变量提升 - let、const 和 var

  • 前端面试必会 | 一文读懂 JavaScript 中的闭包

  • 前端面试必会 | 一文读懂 JavaScript 中的作用域和作用域链

  • 前端面试必会 | 一文读懂 JavaScript 中的执行上下文

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