第6集丨JavaScript 使用原型(prototype)实现继承——最佳实战3

一、原型继承与属性拷贝

1.1 功能说明

对于继承应用来说，主要目标是将一些现有的功能归为己有。也就是说，我们在新建一个对象时，通常首先应该继承于现有对象，然后在为其添加额外的方法和属性。对此，我们可以通过一个函数调用来完成，并且在其中混合使用我们刚才所讨论的两种方式：

• 使用原型继承的方式克隆现存对象
• 其他对象使用属性拷贝的方式

function objectPlus(o, stuff){
    var n;
    var F = function(){};
    F.prototype = o;
    n = new F();
    n.uber = o;

    for(var i in stuff){
        n[i] = stuff[i];
    }
    return n;
}

这个函数用于接受两个参数，o 用于继承，而另一个对象stuff 则用于拷贝方法和属性.

1.2 功能测试

var shape = {
    name: 'shape',
    toString: function(){return this.name;}
}
var twoDee = objectPlus(shape,{
    name: '2D shape',
    toString: function(){return this.uber.toString() + ", " + this.name; }
})
var triangle = objectPlus(twoDee,{
    name: 'triangle',
    getArea: function(){return this.side * this.height / 2 ;},
    side: 0,
    height: 0
})

var my = objectPlus(triangle,{
    side: 4,
    height: 4
})

console.log(my.getArea());  //8
console.log(my.toString()); //shape, 2D shape, triangle, triangle。这里有两个triangle，是因为我们在具体实例化时是
                            //继承于triangle对象的，所以多了一层继承关系，我们也可以给实例一个新的名字。例如下面

var my = objectPlus(triangle,{
    side: 4,
    height: 4,
    name: 'My Ext'
})
console.log(my.toString()); //shape, 2D shape, triangle, My Ext， 这里就变成了新的名字了

二、多重继承

所谓多重继承，通常是指一个子类对象中不止一个父对象的继承模式。对于JavaScript 这样的动态语言来说，实现多重继承是很简单的，尽管语言本身没有提供特殊的语法单元多重继承实现是极其简单的，我们只需要延续属性拷贝的继承思路依次扩展对象，不对其所继承的对象数量参数进行输入限制即可实现。

2.1 功能实现

下面，我们创建一个multi() 函数，它可以接受任意数量的输入性对象。然后，我们在其中实现了一个双重循环，内层循环用于拷贝属性，而外层循环用于遍历函数参数中所传递进来的所有对象。

function multi(){	//这里是按照参数传递的顺序循环的，而且是浅拷贝
    var n = {}, stuff, j = 0, len = arguments.length;
    for(var j = 0; j < len; j++){
        stuff = arguments[j];
        for(var i in stuff){
            n[i] = stuff[i];
        }
    }
    return n;
}

2.2 功能测试

需要注意的是：multi() 函数中循环是按照对象输入的顺序来进行遍历的。如果两个对象拥有相同的属性，以最后一个对象为准。

var shape = {
    name: 'shape',
    toString: function(){return this.name;}
}

var twoDee = {
    name: '2D shape',
    dimensions: 2,
    numbers: [1,2,3]
}

var triangle = multi(shape, twoDee, {
    name: 'triangle',
    getArea: function(){return this.side * this.height / 2; },
    side: 5,
    height: 10
})

console.log(triangle.getArea());    //25
console.log(triangle.dimensions);   //2
console.log(triangle.toString());   //triangle

triangle.numbers.push(4);
console.log(triangle.numbers);     //[1,2,3,4]
console.log(twoDee.numbers);        //[1,2,3,4] 显然这个是浅拷贝的属性

三、寄生式继承

基本思想是：我们可以在创建对象的函数中，直接吸收其他对象的功能，然后对其进行扩展并返回。就好像所有的工作都是自己做的一样。

代码示例如下：

function object(o){
    var n;
    var F = function(){};
    F.prototype = o;
    n = new F();
    n.uber = o;
    return n;
}
var twoD = {
    name: "2D shape",
    dimensions: 2
}

function triangle(s, h){
    var that = object(twoD);
    that.name = 'triangle';
    that.getArea = function () {
        return this.side * this.height / 2;
    }
    that.side = s;
    that.height = h;
    return that;
}
//由于这里triangle是一个普通函数，不属于构造函数，所以调用它是不需要要new操作符的，但是
//该函数返回的是要给对象，所以在我们错误的使用了new操作符，也会正常工作
var t = triangle(5,6);
console.log(t.dimensions);  //2
console.log(t.getArea());   //15

var t2 = new triangle(5,5); //照样正常工作
console.log(t2.getArea());  //12.5

四、构造器借用

子对象构造器可以通过call()或apply()方法来调用父对象的构造器。因而，它通常被称为构造器盗用法，或者构造器借用法。

4.1 简单实现

在这里新的Triangle 对象继承了父对象的id 属性，但它并没有继承父对象原型中的其他任何东西。之所以对象中不包含Shape的原型属性，是因为我们从来没有调用new Shape()创建任何一个实例，

function Shape(id){
    this.id = id;
}
Shape.prototype.name = "Shape";
Shape.prototype.toString = function () {return this.name;}

function Triangle(){
    Shape.apply(this,arguments);
}
Triangle.prototype.name = "triangle";
var t = new Triangle(101);
console.log(t.name);    //triangle
//在这里新的Triangle对象继承了父对象的id属性，但它并没有继承父对象原型中的其他任何东西
//之所以对象中不包含Shape的原型属性，是因为我们从来没有调用new Shape()创建任何一个实例，
//自然其原型也从来没有被用到。所以底下打印的是[object object]
console.log(t.toString());  //[object object],

4.2 进化版

那么如使其包含Shape中的原型呢？我们可以对Triangle构造器进行如下重定义：

4.2.1 功能实现

function Triangle(){
    Shape.apply(this,arguments);
}
Triangle.prototype = new Shape();
Triangle.prototype.constructor = Triangle;

在这种继承模式中，父对象的属性是以子对象自身的属性的身份来重建的（这与原型链模式中的子对象属性正好相反）。这也体现了构造器借用法的一大优势：当我们创建一个继承于数组或者其他对象类型的子对象时，将获得一个完完全全的新值（不是一个引用），对它做任何修改都不会影响父对象。
但这种模式也是有缺点的，因为这种情况下父对象的构造器往往会被调用两次：一次发生在通过apply方法继承其自身属性时，而另一次则发生在通过 new 操作符继承其原型时。这样一来，父对象的自身属性事实上被继承了两次。

4.2.2 案例测试

下面，我们来做一个简单的演示：

function Shape(id){
    this.id = id;
}
Shape.prototype.name = "Shape";
Shape.prototype.toString = function () {return this.name;}

function Triangle(){
    Shape.apply(this,arguments);
}
Triangle.prototype = new Shape(101);    //为了演示加上了101，如果不加的话底下打印的就是undefined，虽然是，为什么是undefined，因为你没有传入参数，在执行Shape构造器的时候给id就是没有定义的值，所以this。id就赋值成了undefined，但是原型中还有有这个属性的，还是重复定义了两次
Triangle.prototype.constructor = Triangle;
Triangle.prototype.name = "triangle";

var t = new Triangle(202);
console.log(t.id);  //202
console.log(t.__proto__.id);    //101

delete t.id;    //删除之后
console.log(t.id);  //101

五、借用构造器和原型复制

对于这种由于构造器的双重调用而带来的重复执行问题，实际上是很容易修正的。我们可以在父类构造器上调用apply()方法，以获得其全部的自身属性，然后在用一个简单的迭代器对其原型属性执行逐项拷贝。

function extend2(Child, Parent){
    var p = Parent.prototype;
    var c = Child.prototype;
    for (var i in p){
        c[i] = p[i];
    }
    c.uber = p; //扩展子类原型，增加一个uber属性
}

function Shape(id){
    this.id = id;
}
Shape.prototype.name = "Shape";
Shape.prototype.toString = function () {return this.name;}

function Triangle(){
    Shape.apply(this,arguments);
}
extend2(Triangle,Shape);
Triangle.prototype.name = "triangle";

var t = new Triangle(202);
console.log(t.toString());  //triangle
console.log(t.id);  //202
console.log(t.__proto__.id);    //undefined

六 综合案例

6.1 需求说明

我们利用所学的知识来写一个综合案例，结合canvas 绘制如下图形：

6.2 代码实现

DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title>canvas+prototypetitle>
head>
<body>
    <canvas id="canvas" height="600" width="800">canvas>
body>
html>

	//定义点类
function Point(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}

//计算两点之间的直线距离
function Line(p1, p2){
    this.p1 = p1;
    this.p2 = p2;
    this.length = Math.sqrt(Math.pow(p1.x - p2.x, 2) + Math.pow(p1.y - p2.y, 2));
}

//定义父类形状
function Shape(){
    this.points = [];
    this.lines = [];
    this.init();
}
Shape.prototype = {
    constructor: Shape,
    init: function(){
        if(typeof this.context === 'undefined'){
            var canvas = document.getElementById('canvas');
            Shape.prototype.context = canvas.getContext("2d");
        }
    },
    draw: function(){
        var ctx = this.context;
        ctx.strokeStyle = this.getColor();
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(this.points[0].x, this.points[0].y);
        for(var i = 1; i<this.points.length; i++){
            ctx.lineTo(this.points[i].x, this.points[i].y);
        }
        ctx.closePath();
        ctx.stroke();
    },
    getColor: function(){
        var rgb = [];
        for(var i = 0; i < 3; i++){
            rgb[i] = Math.round(255 * Math.random());
        }
        return 'rgb(' + rgb.join(',') + ')';
    },
    getLines: function(){
        if(this.lines.length > 0){
            return this.lines;
        }
        var lines = [];
        for(var i = 0; i < this.points.length; i++){
            lines[i] = new Line(this.points[i],(this.points[i+1]) ? this.points[i+1] : this.points[0]);
        }
        this.lines = lines;
        return lines;
    },
    getArea: function () {      //面积

    },
    getPerimeter: function(){   //z周长
        var lines = this.getLines();
        var perim = 0;
        for(var i = 0; i < lines.length; i++){
            perim += lines[i].length;
        }
        return perim;
    }

}

//定义三角形
function Triangle(a, b, c){
    this.points = [a, b, c];
    this.getArea = function () {
        var p = this.getPerimeter();
        var s = p / 2;
        return Math.sqrt(
            s * (s - this.lines[0].length)
              * (s - this.lines[1].length)
              * (s - this.lines[2].length)
        );
    }
}

//定义矩形
function Rectangle(p, side_a, side_b){
    this.points = [
        p,
        new Point(p.x + side_a, p.y),
        new Point(p.x + side_a, p.y + side_b),
        new Point(p.x, p.y + side_b)
    ]
    this.getArea = function () {
        return side_a * side_b;
    }
}

//定义正方形
function Square(p, side){
    Rectangle.call(this, p, side, side);
}

//修改原型链
var s = new Shape();
Triangle.prototype = s;
Rectangle.prototype = s;
Square.prototype = s;

//测试
var p1 = new Point(100, 100);
var p2 = new Point(300, 100);
var p3 = new Point(200, 0);

//三角形
var t = new Triangle(p1, p2, p3);
t.draw();
console.log(t.getPerimeter());
console.log(t.getArea());

//矩形
var r = new Rectangle(new Point(200, 200), 50, 100);
r.draw();
console.log(r.getPerimeter());
console.log(r.getArea());

//正方形
var s = new Square(new Point(130, 130), 50);
s.draw();
console.log(s.getPerimeter());
console.log(s.getArea());

new Square(p1, 200).draw();