ES6标准入门 摘要 （Class的继承）

简介

Class 可以通过extends关键字实现继承。

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

  toString() {
    return 'Point';
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}
// super关键字，它在这里表示父类的构造函数，用来新建父类的this对象。

子类必须在constructor方法中调用super方法，否则新建实例时会报错。

这是因为子类自己的this对象，必须先通过父类的构造函数完成塑造，得到与父类同样的实例属性和方法，然后再对其进行加工，加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用super方法，子类就得不到this对象。

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（所以必须先调用super方法），然后再用子类的构造函数修改this。

如果子类没有定义constructor方法，这个方法会被默认添加。也就是说，不管有没有显式定义，任何一个子类都有constructor方法。

在子类的构造函数中，只有调用super之后，才可以使用this关键字，否则会报错。这是因为子类实例的构建，基于父类实例，只有super方法才能调用父类实例。（super方法一定要在constructor方法中第一行调用）

使用instanceof操作符，子类的实例也同样是父类的实例。父类的静态方法，也会被子类继承。

Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类。因此，可以使用这个方法判断，一个类是否继承了另一个类。

super关键字

super这个关键字，既可以当作函数使用，也可以当作对象使用。在这两种情况下，它的用法完全不同。

第一种情况，super作为函数调用时，代表父类的构造函数。ES6 要求，子类的构造函数必须执行一次super函数。

class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    // super()在这里相当于A.prototype.constructor.call(this)
    // 在super()执行时，它指向的是子类B的构造函数，而不是父类A的构造函数
    // 这个this指向的是B
  }
  // 作为函数时，super()只能用在子类的constructor之中，用在其他地方就会报错。
}

第二种情况，super作为对象时，在普通方法中，指向父类的原型对象；在静态方法中，指向父类。

class A {
  p() {
    return 2;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.p()); // 2
    // 在普通方法之中，指向A.prototype 
    // 所以相当于是调用 A.prototype.p()
  }
}

let b = new B();

由于super指向父类的原型对象，只能取到父类原型对象上的属性和方法，所以定义在父类实例上的方法或属性，是无法通过super调用的。

ES6 规定，在子类普通方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类实例。

class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  print() {
    console.log(this.x);
    // 被super.print调用时，this指向子类，所以最后输出2 
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print(); // 调用父类的print
    // 实际执行的是super.print.call(this)
    // this指向当前的子类实例
  }
}

let b = new B();
b.m() // 2

由于this指向子类实例，所以如果通过super对某个属性赋值，这时super就是this，赋值的属性会变成子类实例的属性。

class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
    super.x = 3; // super就是this
    console.log(super.x); // undefined
    //  因为读取的是A.prototype.x，x是父类的实例属性。
    console.log(this.x); // 3
  }
}

let b = new B();

如果super作为对象，用在静态方法之中，这时super将指向父类，而不是父类的原型对象。

class Parent {
  static myMethod(msg) {
    console.log('static', msg);
  }

   myMethod(msg) {
    console.log('instance', msg);
  }
}

class Child extends Parent {
  static myMethod(msg) {
    // 用在静态方法之中，这时super将指向父类
    super.myMethod(msg);
  }

   myMethod(msg) {
    // 用在普通方法之中，这时super将指向父类的原型对象
    super.myMethod(msg);
  }
}
// 调用子类的静态方法
Child.myMethod(1); // static 1

var child = new Child();
// 调用子类的实例方法
child.myMethod(2); // instance 2

在子类的静态方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类，而不是子类的实例。

class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  static print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  static m() {
    super.print();
  }
}

B.x = 3;
B.m() // 3，不会输出2，2是实例属性x，3是静态属性x

注意，使用super的时候，必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用，否则会报错。（不能直接使用，例console,.log(super)）

由于对象总是继承其他对象的，所以可以在任意一个对象中，使用super关键字。

var obj = {
  toString() {
    return "MyObject: " + super.toString();
  }
};

obj.toString(); // MyObject: [object Object]

类的 prototype 属性和proto属性

Class 作为构造函数的语法糖，同时有prototype属性和proto属性，因此同时存在两条继承链。

• 子类的proto属性，表示构造函数的继承，总是指向父类。
• 子类prototype属性的proto属性，表示方法的继承，总是指向父类的prototype属性。

class A {}

class B extends A {}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

// 因为，类的继承是按照下面的模式实现的

// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);

// B 继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);

class A {
}

A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

A作为一个基类（即不存在任何继承），就是一个普通函数。

实例的 proto 属性

子类实例的proto属性的proto属性，指向父类实例的proto属性。也就是说，子类的原型的原型，是父类的原型。

class A {}
class B extends A {}
B.prototype.__proto__ === A.prototype  // true
var a  = new A();
var b = new B();
a.__proto__ === A.prototype // true
b.__proto__ === B.prototype // true

// 所以上面的那句话就是下方等式
// b就是子类实例 a就是父类实例
b.__proto__.__proto__ === B.prototype.__proto__  === A.prototype === a.__proto__
// 所以 子类的原型的原型，是父类的原型。

// 通过子类实例的__proto__.__proto__属性，可以修改父类实例的行为
b.__proto__.__proto__.say = function () {
  console.log('hello');
}

a.say() // 'hello'

原生构造函数的继承

ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些：

Boolean()
Number()
String()
Array()
Date()
Function()
RegExp()
Error()
Object()

以前，这些原生构造函数是无法继承的，因为子类无法获得原生构造函数的内部属性。原生构造函数的this无法绑定，导致拿不到内部属性。

如之前所述，ES5 是先新建子类的实例对象this，再将父类的属性添加到子类上，由于父类的内部属性无法获取，导致无法继承原生的构造函数。

而ES6 允许继承原生构造函数定义子类，因为 ES6 是先新建父类的实例对象this，然后再用子类的构造函数修饰this，使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承Array的例子。

class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1

arr.length = 0;
arr[0] // undefined

这意味着，ES6 可以自定义原生数据结构（比如Array、String等）的子类，这是 ES5 无法做到的。

因此可以在原生数据结构的基础上，定义自己的数据结构。下面就是定义了一个带版本功能的数组。

class VersionedArray extends Array {
  constructor() {
    super();
    this.history = [[]];
  }
  commit() {
    this.history.push(this.slice());
  }
  revert() {
    this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
  }
}

var x = new VersionedArray();

x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]

x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]

x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]

x.revert();
x // [1, 2]

下面是一个自定义Error子类的例子，可以用来定制报错时的行为。

class ExtendableError extends Error {
  constructor(message) {
    super();
    this.message = message;
    this.stack = (new Error()).stack;
    this.name = this.constructor.name;
  }
}

class MyError extends ExtendableError {
  constructor(m) {
    super(m);
  }
}

var myerror = new MyError('ll');
myerror.message // "ll"
myerror instanceof Error // true
myerror.name // "MyError"
myerror.stack
// Error
//     at MyError.ExtendableError
//     ...

注意，继承Object的子类，有一个行为差异。

class NewObj extends Object{
  constructor(){
    super(...arguments);
  }
}
var o = new NewObj({attr: true});
o.attr === true  // false

因为 ES6 改变了Object构造函数的行为，一旦发现Object方法不是通过new Object()这种形式调用，ES6 规定Object构造函数会忽略参数。

Mixin 模式的实现

Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象，新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下。

const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

下面是一个更完备的实现，将多个类的接口“混入”（mix in）另一个类。

function mix(...mixins) {
  class Mix {
    constructor() {
      for (let mixin of mixins) {
        copyProperties(this, new mixin()); // 拷贝实例属性
      }
    }
  }

  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝静态属性
    copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
  }

  return Mix;
}

function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== 'constructor' && key !== 'prototype' && key !== 'name') {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}

上面代码的mix函数用于将多个对象合成为一个类。使用的时候，只要继承这个类即可。