JavaScript 中的构造函数

 

典型的面向对象编程语言（比如C++和Java），存在“类”（class）这个概念。所谓“类”就是对象的模板，对象就是“类”的实例。但是，在JavaScript语言的对象体系，不是基于“类”的，而是基于构造函数（constructor）和原型链（prototype）。

以下的内容会分为如下细节：

1.对象的概念

2.构造函数

3.new 命令

　　3.1：基本原理

　　3.2：基本用法

1.对象的概念

　　“面向对象编程”（Object Oriented Programming，缩写为OOP）是目前主流的编程范式。它的核心思想是将真实世界中各种复杂的关系，抽象为一个个对象，然后由对象之间的分工与合作，完成对真实世界的模拟。

　　在Javascript的重要数据类型-对象这篇文章中，提到了js中对象的一些基本知识，比如说对象的创建，对象的引用，对象的属性等等。如果没有掌握对象的基础知识，请移步Javascript的重要数据类型-对象。

　　在有了对象的基础知识之后，对js中对象做一个简单的总结。如下：

　　a：对象是单个实物的抽象。

　　b：对象是一个容器，封装了‘属性’和‘方法’。

　　一本书、一辆汽车、一个人都可以是“对象”。当实物被抽象成“对象”，实物之间的关系就变成了“对象”之间的关系，从而就可以模拟现实情况，针对“对象”进行编程。

　　所谓属性，就是对象的一种状态；所谓方法，就是对象的一种行为。

　　比如说，可以把动物抽象为animal对象，属性记录的就是哪一种动物，以及该动物的大小和颜色等。方法表示该动物的某种行为（奔跑，猎食，交配，休息等等）。

2.构造函数

　　‘面向对象编程’的第一步，就是要生成对象。而js中面向对象编程是基于构造函数（constructor）和原型链（prototype）的。

　　前面说过，“对象”是单个实物的抽象。通常需要一个模板，表示某一类实物的共同特征，然后“对象”根据这个模板生成。

　　js语言中使用构造函数（constructor）作为对象的模板。所谓构造函数，就是提供一个生成对象的模板，并描述对象的基本结构的函数。一个构造函数，可以生成多个对象，每个对象都有相同的结构。

　　看一下构造函数的基本结构。

1     var Keith = function() {
2         this.height = 180;
3     };
4     //两种写法相同。
5     function Keith() {
6         this.height = 180;
7     }

　　上面代码中，Keith就是构造函数，它提供模板，用来生成对象实例。为了与普通函数区别，构造函数名字的第一个字母通常大写。

　　构造函数的三大特点：

　　a：构造函数的函数名的第一个字母通常大写。

　　b：函数体内使用this关键字，代表所要生成的对象实例。

　　c：生成对象的时候，必须使用new命令来调用构造函数。

3.new 命令

　　3.1：基本原理

　　new命令的作用，就是执行一个构造函数，并且返回一个对象实例。使用new命令时，它后面的函数调用就不是正常的调用，而是依次执行下面的步骤。

　　a：创建一个空对象，作为将要返回的对象实例。

　　b：将空对象的原型指向了构造函数的prototype属性。

　　c：将空对象赋值给构造函数内部的this关键字。

　　d：开始执行构造函数内部的代码。

　　也就是说，构造函数内部，this指向的是一个新生成的空对象，所有针对this的操作，都会发生在这个空对象上。构造函数之所谓构造函数，意思是这个函数的目的就是操作一个空对象（即this对象），将其构造为需要的样子。

　　以上是new命令的基本原理，这个很重要。以下会用具体实例来验证该原理的过程。

　　3.2：基本用法

　　new命令的作用，就是调用一个构造函数，并且返回一个对象实例。

1     function Keith() {
2         this.height = 180;
3     }
4 
5     var boy = new Keith();
6     console.log(boy.height);　　//180

　　上面代码中通过new命令，让构造函数Keith生成一个对象实例，并赋值给全局变量boy。这个新生成的对象实例，从构造函数Keith中继承了height属性。也就说明了这个对象实例是没有height属性的。在new命令执行时，就代表了新生成的对象实例boy。this.height表示对象实例有一个height属性，它的值是180。

　　使用new命令时，根据需要，构造函数也可以接受参数。

 1     function Person(name, height) {
 2         this.name = name;
 3         this.height = height;
 4     }
 5 
 6     var boy = new Person('Keith', 180);
 7     console.log(boy.name); //'Keith'
 8     console.log(boy.height); //180
 9 
10     var girl = new Person('Samsara', 160);
11     console.log(girl.name); //'Samsara'
12     console.log(girl.height); //160

　　用以上的一个例子，来对构造函数的特点和new基本原理进行一个梳理。

　　上面代码中，首先，我们创建了一个构造函数Person，传入了两个参数name和height。构造函数Person内部使用了this关键字来指向将要生成的对象实例。

　　然后，我们使用new命令来创建了两个对象实例boy和girl。

　　当我们使用new来调用构造函数时，new命令会创建一个空对象boy，作为将要返回的实例对象。接着，这个空对象的原型会指向构造函数Person的prototype属性。也就是boy.prototype===Person.prototype的。要注意的是空对象指向构造函数Person的prototype属性，而不是指向构造函数本身。然后，我们将这个空对象赋值给构造函数内部的this关键字。也就是说，让构造函数内部的this关键字指向一个对象实例。最后，开始执行构造函数内部代码。

　　因为对象实例boy和girl是没有name和height属性的，所以对象实例中的两个属性都是继承自构造函数Person中的。这也就说明了构造函数是生成对象的函数，是给对象提供模板的函数。

　　一个问题，如果我们忘记使用new命令来调用构造函数，直接调用构造函数了，会发生什么？

　　这种情况下，构造函数就变成了普通函数，并不会生成实例对象。而且由于后面会说到的原因，this这时代表全局对象，将造成一些意想不到的结果。

1     function Keith() {
2         this.height = 180;
3     }
4 
5     var person = Keith();
6     console.log(person.height); //TypeError: person is undefined
7     console.log(window.height); //180

　　上面代码中，当在调用构造函数Keith时，忘记加上new命令。结果是this指向了全局作用域，height也就变成了全局变量。而变量person变成了undefined。

　　因此，应该非常小心，避免出现不使用new命令、直接调用构造函数的情况。

　　为了保证构造函数必须与new命令一起使用，一个解决办法是，在构造函数内部使用严格模式，即第一行加上use strict。

1     function Person(name, height) {
2         'use strict';
3         this.name = name;
4         this.height = height;
5     }
6     var boy = Person();
7     console.log(boy) //TypeError: name is undefined

　　上面代码的Person为构造函数，use strict命令保证了该函数在严格模式下运行。由于在严格模式中，函数内部的this不能指向全局对象。如果指向了全局，this默认等于undefined，导致不加new调用会报错（JavaScript不允许对undefined添加属性）。

　　另一个解决办法，是在构造函数内部判断是否使用new命令，如果发现没有使用，则直接返回一个实例对象。

1     function Person(name, height) {
2     if (!(this instanceof Person)) {
3             return new Person(name, height);
4         }
5         this.name = name;
6         this.height = height;
7     }
8     var boy = Person('Keith');
9     console.log(boy.name) //'Keith'

　　上面代码中的构造函数，不管加不加new命令，都会得到同样的结果。

　　如果构造函数内部有return语句，而且return后面跟着一个复杂数据类型（对象，数组等），new命令会返回return语句指定的对象；如果return语句后面跟着一个简单数据类型（字符串，布尔值，数字等），则会忽略return语句，返回this对象。

 1     function Keith() {
 2         this.height = 180;
 3         return {
 4             height: 200
 5         };
 6     }
 7     var boy = new Keith();
 8     console.log(boy.height); //200
 9 
10     function Keith() {
11         this.height = 100;
12         return 200;
13     }
14     var boy = new Keith();
15     console.log(boy.height); //100

　　另一方面，如果对普通函数（内部没有this关键字的函数）使用new命令，则会返回一个空对象。

1     function Keith() {
2         return 'this is a message';
3     }
4     var boy = new Keith();
5     console.log(boy); // Keith {}

　　上面代码中，对普通函数Keith使用new命令，会创建一个空对象。这是因为new命令总是返回一个对象，要么是实例对象，要么是return语句指定的对象或数组。本例中，return语句返回的是字符串，所以new命令就忽略了该语句。

完。

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