Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法

目录

对象

对象是什么

构造函数

new 命令

基本用法

new 命令的原理

new.target

Object.create() 创建实例对象

Object 对象的相关方法

Object.getPrototypeOf()

Object.setPrototypeOf()

Object.create()

Object.prototype.isPrototypeOf()

Object.prototype.__proto__

获取原型对象方法的比较

Object.getOwnPropertyNames()

Object.prototype.hasOwnProperty()

in 运算符和 for...in 循环

对象的拷贝


对象

JavaScript 语言具有很强的面向对象编程能力,本章介绍 JavaScript 面向对象编程的基础知识。

对象是什么

面向对象编程(Object Oriented Programming,缩写为 OOP)是目前主流的编程范式。它将真实世界各种复杂的关系,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。

每一个对象都是功能中心,具有明确分工,可以完成接受信息、处理数据、发出信息等任务。对象可以复用,通过继承机制还可以定制,因此,面向对象编程具有灵活、代码可复用、高度模块化等特点,容易维护和开发,比起由一系列函数或指令组成的传统的过程式编程(procedural programming),更适合多人合作的大型软件项目。

那么,“对象”(object)到底是什么?我们从两个层次来理解。

(1)对象是单个实物的抽象。

一本书、一辆汽车、一个人都可以是对象,一个数据库、一张网页、一个远程服务器连接也可以是对象。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。

(2)对象是一个容器,封装了属性(property)和方法(method)。

属性是对象的状态,方法是对象的行为(完成某种任务)。

比如,我们可以把动物抽象为animal对象,使用“属性”记录具体是哪一种动物,使用“方法”表示动物的某种行为(奔跑、捕猎、休息等等)。

构造函数

面向对象编程的第一步,就是要生成对象。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。

典型的面向对象编程语言(比如 C++ 和 Java),都有“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,JavaScript 语言的对象体系,不是基于“类”的,而是基于构造函数(constructor)原型链(prototype)

JavaScript 语言使用构造函数(constructor)作为对象的模板(类似于类)。

所谓”构造函数”,就是专门用来生成实例对象的函数。它就是对象的模板,描述实例对象的基本结构。

一个构造函数,可以生成多个实例对象,这些实例对象都有相同的结构。

构造函数就是一个普通的函数,但具有自己的特征和用法。

var Vehicle = function () { //这里就定义了一个Vehicele构造函数,也就是类
    this.price = 1000;
};

上面代码中,Vehicle就是构造函数。

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。

构造函数的特点有两个:

  • 函数体内部使用了this关键字,代表了所要生成的对象实例。

  • 生成对象的时候,必须使用new命令。

既然生成对象必须要使用new命令,那么我们来看看new的使用方法:

new 命令

基本用法

new命令的作用,就是执行构造函数,返回一个实例对象。

var Vehicle = function () { //创建一个构造函数,也就是类
    this.price = 1000; //这里的this指向后面生成的对象实例
};

var v = new Vehicle(); //这里使用 new关键字生成了一个实例对象
console.log(v.price)// 1000

Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第1张图片

上面代码通过new命令,让构造函数Vehicle生成一个实例对象,保存在变量v中。这个新生成的实例对象,从构造函数Vehicle得到了price属性。new命令执行时,构造函数内部的this,就代表了新生成的实例对象,this.price表示实例对象有一个price属性,值是1000。

使用new命令时,根据需要,构造函数也可以接受参数。

var Vehicle = function (p) { //构造函数在创建时,为函数指定了可以传入的参数p
  this.price = p;
};
​
var v = new Vehicle(500); //这里在实例化对象的时候给给函数传入了一个参数500

new命令本身就可以执行构造函数,所以后面的构造函数可以带括号,也可以不带括号。下面两行代码是等价的,但是为了表示这里是函数调用,推荐使用括号。

// 推荐的写法
var v = new Vehicle();
// 不推荐的写法
var v = new Vehicle;

一个很自然的问题是,如果忘了使用new命令,直接调用构造函数会发生什么事?

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。

var Vehicle = function () {
    this.price = 1000;
};
var v = Vehicle();
console.log(v);
console.log(price);

Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第2张图片

上面代码中,调用Vehicle构造函数时,忘了加上new命令,结果,变量v变成了undefined,而price属性变成了全局变量。

因此,应该非常小心,避免不使用new命令、直接调用构造函数。

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,构造函数内部使用严格模式,即第一行加上use strict。这样的话,一旦忘了使用new命令,直接调用构造函数就会报错。

另一个解决办法,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。

function Fubar(foo, bar) {
    if (!(this instanceof Fubar)) {
        //instanceof :左边的是否是右边的类型
        return new Fubar(foo, bar);
        //如果this指向错误,那机会重新使用new创建一个构造函数
    }

    this._foo = foo;
    this._bar = bar;
}

console.log(Fubar(1, 2)._foo);// 1
console.log((new Fubar(1, 2))._foo);// 1

Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第3张图片

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。

new 命令的原理

使用new命令时,它后面的函数依次执行下面的步骤。

  1. 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。

  2. 将这个空对象的原型,指向构造函数的prototype属性。

  3. 将这个空对象赋值给函数内部的this关键字。

  4. 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。构造函数之所以叫“构造函数”,就是说这个函数的目的,就是操作一个空对象(即this对象),将其“构造”为需要的样子。

构造函数中有无return的情况:

  • 如果构造函数内部有return语句,而且return后面跟着一个对象,new命令会返回return语句指定的对象;
  • 否则,就会不管return语句,返回this对象。
var Vehicle = function () {
  this.price = 1000; 
  return 1000;
};
​
(new Vehicle()) === 1000
//这里应该是this.price的值
// false

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句返回一个数值。

这时,new命令就会忽略这个return语句,返回“构造”后的this对象。

但是,如果return语句返回的是一个跟this无关的新对象,new命令会返回这个新对象,而不是this对象。

这一点需要特别引起注意。

var Vehicle = function (){
  this.price = 1000;
  return { price: 2000 };
};
(new Vehicle()).price
这里是return后面的值
// 2000

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句,返回的是一个新对象。new命令会返回这个对象,而不是this对象。

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。

function getMessage() {
    return 'this is a message';
}

var msg = new getMessage();
console.log(msg);//{}
console.log(typeof msg);  // "object"

​​​​​​​Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第4张图片

上面代码中,getMessage是一个普通函数,返回一个字符串。

对它使用new命令,会得到一个空对象。

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。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。

new命令简化的内部流程,可以用下面的代码表示。

function _new(/* 构造函数 */ constructor, /* 构造函数参数 */ params) {
  // 将 arguments 对象转为数组
  var args = [].slice.call(arguments);
  // 取出构造函数
  var constructor = args.shift();
  // 创建一个空对象,继承构造函数的 prototype 属性
  var context = Object.create(constructor.prototype);
  // 执行构造函数
  var result = constructor.apply(context, args);
  // 如果返回结果是对象,就直接返回,否则返回 context 对象
  return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;
}
​
// 实例
var actor = _new(Person, '张三', 28);

new.target

函数内部可以使用new.target属性。如果当前函数是new命令调用,new.target指向当前函数,否则为undefined

function f() {
  console.log(new.target === f);
}
​
f() // false
new f() // true

Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第5张图片

使用这个属性,可以判断函数调用的时候,是否使用new命令。

​
function f() {
  if (!new.target) {
    throw new Error('请使用 new 命令调用!');
  }
  // ...
}
f() // Uncaught Error: 请使用 new 命令调用!

上面代码中,构造函数f调用时,没有使用new命令,就抛出一个错误。

Object.create() 创建实例对象

构造函数作为模板,可以生成实例对象。但是,有时拿不到构造函数,只能拿到一个现有的对象。我们希望以这个现有的对象作为模板,生成新的实例对象,这时就可以使用Object.create()方法。

var person1 = {
    name: '张三',
    age: 38,
    greeting: function () {
        console.log('Hi! I\'m ' + this.name + '.');
    }
};

var person2 = Object.create(person1);
//这里使用person1作为魔板,创建一个person2实例对象

console.log(person2.name) // 张三
console.log(person2.greeting()) // Hi! I'm 张三.

Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第6张图片

上面代码中,对象person1person2的模板,后者继承了前者的属性和方法。

Object 对象的相关方法

JavaScript 在Object对象上面,提供了很多相关方法,处理面向对象编程的相关操作。本章介绍这些方法。

Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法返回参数对象的原型。这是获取原型对象的标准方法。

var F = function () { }; //构造函数F
var f = new F(); 实例化对象f
Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype // true
//这里判断F是不是f对象的原型,很明显是的

上面代码中,实例对象f的原型是F.prototype

下面是几种特殊对象的原型:

// 空对象的原型是 Object.prototype
Object.getPrototypeOf({}) === Object.prototype // true
​
// Object.prototype 的原型是 null
Object.getPrototypeOf(Object.prototype) === null // true
​
// 函数的原型是 Function.prototype
function f() {}
Object.getPrototypeOf(f) === Function.prototype // true

Object.setPrototypeOf()

Object.setPrototypeOf方法为参数对象设置原型,返回该参数对象。

它接受两个参数,第一个是现有对象,第二个是原型对象。

var a = {};
var b = { x: 1 };
Object.setPrototypeOf(a, b);
//这里将现有的对象b作为a对象的原型
Object.getPrototypeOf(a) === b // true
a.x 
// 这里会打印1,因为a的原型,也就是b有这个变量

上面代码中,Object.setPrototypeOf方法将对象a的原型,设置为对象b,因此a可以共享b的属性。

new命令可以使用Object.setPrototypeOf方法模拟。

var F = function () {
    this.foo = 'bar';
};

var f = new F();
// 等同于
console.log(f.foo);//bar
var f = Object.setPrototypeOf({}, F.prototype);
//这时使用setPrototypeOf方法,将f的原型设置为F
console.log(f.foo);//undefined

F.call(f);
//这是将F构造函数绑定到了f上,那么F构造函数中的this会指向f
console.log(f.foo); //bar

上面代码中,new命令新建实例对象,其实可以分成两步。

第一步,将一个空对象的原型设为构造函数的prototype属性(上例是F.prototype);

第二步,将构造函数内部的this绑定这个空对象,然后执行构造函数,使得定义在this上面的方法和属性(上例是this.foo),都转移到这个空对象上。

Object.create()

这个方法前面已经介绍过了,这里不再赘述

下面三种方式生成的新对象是等价的。

var obj1 = Object.create({});
var obj2 = Object.create(Object.prototype);
var obj3 = new Object();

如果想要生成一个不继承任何属性(比如没有toString()valueOf()方法)的对象,可以将Object.create()的参数设为null

var obj = Object.create(null);
​
obj.valueOf()
// TypeError: Object [object Object] has no method 'valueOf'

上面代码中,对象obj的原型是null,它就不具备一些定义在Object.prototype对象上面的属性,比如valueOf()方法。

使用Object.create()方法的时候,必须提供对象原型,即参数不能为空,或者不是对象,否则会报错。

Object.create()
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null
Object.create(123)
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null

Object.create()方法生成的对象,继承了它的原型对象的构造函数。

function A() {}
var a = new A();
var b = Object.create(a);
​
b.constructor === A // true
b instanceof A // true

上面代码中,b对象的原型是a对象,因此继承了a对象的构造函数A

Object.prototype.isPrototypeOf()

实例对象的isPrototypeOf方法,用来判断该对象是否为参数对象的原型。

var o1 = {};
var o2 = Object.create(o1);
var o3 = Object.create(o2);

console.log(o2.isPrototypeOf(o3)) // true
console.log(o1.isPrototypeOf(o3)) // true

​​​​​​​Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第7张图片

上面代码中,o1o2都是o3的原型。这表明只要实例对象处在参数对象的原型链上,isPrototypeOf方法都返回true

Object.prototype.isPrototypeOf({}) // true
Object.prototype.isPrototypeOf([]) // true
Object.prototype.isPrototypeOf(/xyz/) // true
Object.prototype.isPrototypeOf(Object.create(null)) // false

上面代码中,由于Object.prototype处于原型链的最顶端,所以对各种实例都返回true,只有直接继承自null的对象除外。

Object.prototype.__proto__

实例对象的__proto__属性(前后各两个下划线),返回该对象的原型。该属性可读写。

var obj = {};
var p = {};
obj.__proto__ = p;
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === p) // true

Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第8张图片

上面代码通过__proto__属性,将p对象设为obj对象的原型。

根据语言标准,__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以没有这个属性。它前后的两根下划线,表明它本质是一个内部属性,不应该对使用者暴露。因此,应该尽量少用这个属性,而是用Object.getPrototypeOf()Object.setPrototypeOf(),进行原型对象的读写操作。

获取原型对象方法的比较

如前所述,__proto__属性指向当前对象的原型对象,即构造函数的prototype属性。

var obj = new Object();

obj.__proto__ === Object.prototype
// true
obj.__proto__ === obj.constructor.prototype
// true
Object.prototype === obj.constructor.prototype
//true

Javascript知识点详解:对象、New命令、Object对象的相关方法_第9张图片

上面代码首先新建了一个对象obj,它的__proto__属性,指向构造函数(Objectobj.constructor)的prototype属性。

因此,获取实例对象obj的原型对象,有三种方法:

  • obj.__proto__

  • obj.constructor.prototype

  • Object.getPrototypeOf(obj)

上面三种方法之中,前两种都不是很可靠。

__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以不部署。

obj.constructor.prototype在手动改变原型对象时,可能会失效。

因此,推荐使用第三种Object.getPrototypeOf方法,获取原型对象。

Object.getOwnPropertyNames()

Object.getOwnPropertyNames方法返回一个数组,成员是参数对象本身的所有属性的键名,不包含继承的属性键名。

Object.getOwnPropertyNames(Date)
// ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]

上面代码中,Object.getOwnPropertyNames方法返回Date所有自身的属性名。

对象本身的属性之中,有的是可以遍历的(enumerable),有的是不可以遍历的。Object.getOwnPropertyNames方法返回所有键名,不管是否可以遍历。

只获取那些可以遍历的属性,使用Object.keys方法。

Object.keys(Date) // []

上面代码表明,Date对象所有自身的属性,都是不可以遍历的。

Object.prototype.hasOwnProperty()

对象实例的hasOwnProperty方法返回一个布尔值,用于判断某个属性定义在对象自身,还是定义在原型链上。

Date.hasOwnProperty('length') // true 
//即 length是自己原型链上的属性,
Date.hasOwnProperty('toString') // false
//即,toString不是自己原型链上的属性,

上面代码表明,Date.length(构造函数Date可以接受多少个参数)是Date自身的属性,Date.toString是继承的属性。

另外,hasOwnProperty方法是 JavaScript 之中唯一一个处理对象属性时,不会遍历原型链的方法。

in 运算符和 for...in 循环

in运算符返回一个布尔值,表示一个对象是否具有某个属性。它不区分该属性是对象自身的属性,还是继承的属性。

'length' in Date // true
'toString' in Date // true

in运算符常用于检查一个属性是否存在。

获得对象的所有可遍历属性(不管是自身的还是继承的),可以使用for...in循环。

var o1 = { p1: 123 };
​
var o2 = Object.create(o1, {
  p2: { value: "abc", enumerable: true }
});
​
for (p in o2) {
  console.info(p);
}
// p2
// p1

上面代码中,对象o2p2属性是自身的,p1属性是继承的。这两个属性都会被for...in循环遍历。

对象的拷贝

如果要拷贝一个对象,需要做到下面两件事情。

  • 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的原型。

  • 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的实例属性。

下面就是根据上面两点,实现的对象拷贝函数。

function copyObject(orig) {
  var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig));
  copyOwnPropertiesFrom(copy, orig);
  return copy;
}
​
function copyOwnPropertiesFrom(target, source) {
  Object
    .getOwnPropertyNames(source)
    .forEach(function (propKey) {
      var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey);
      Object.defineProperty(target, propKey, desc);
    });
  return target;
}

另一种更简单的写法,是利用 ES2017 才引入标准的Object.getOwnPropertyDescriptors方法。

function copyObject(orig) {
  return Object.create(
    Object.getPrototypeOf(orig),
    Object.getOwnPropertyDescriptors(orig)
  );
}

你可能感兴趣的:(前端,安全,JavaScript,javascript,开发语言,ecmascript,html,前端,网络安全,安全)