第八章 对象、类与面向对象编程 第四节——类

8.4 类

        前几节深入讲解了如何只使用ECMAScript 5的特性来模拟类似于类(class-like)的行为。不难看出,各种策略都有自己的问题,也有相应的妥协。正因为如此,实现继承的代码也显得非常冗长和混乱。

        为解决这些问题,ECMAScript 6新引入的class关键字具有正式定义类的能力。类(class)是ECMAScript中新的基础性语法糖结构,因此刚开始接触时可能会不太习惯。虽然ECMAScript 6类表面上看起来可以支持正式的面向对象编程,但实际上它背后使用的仍然是原型和构造函数的概念。

8.4.1 类定义

        与函数类型相似,定义类也有两种主要方式:类声明和类表达式。这两种方式都使用class关键字加大括号:

// 类声明
class Person {}

// 类表达式
const Animal = class {};

        与函数表达式类似,类表达式在它们被求值前也不能引用。不过,与函数定义不同的是,虽然函数声明可以提升,但类定义不能:

console.log(FunctionExpression); // undefined
var FunctionExpression = function() {};
console.log(FunctionExpression); // function() {}

console.log(FunctionDeclaration); // FunctionDeclaration() {}
function FunctionDeclaration() {}
console.log(FunctionDeclaration); // FunctionDeclaration() {}

console.log(ClassExpression); // undefined
var ClassExpression = class {};
console.log(ClassExpression); // class {}

console.log(ClassDeclaration); // ReferenceError: ClassDeclaration is not defined
class ClassDeclaration {}
console.log(ClassDeclaration); // class ClassDeclaration {}

        另一个跟函数声明不同的地方是,函数受函数作用域限制,而类受块作用域限制:

{
    function FunctionDeclaration() {}
    class ClassDeclaration {}
}
console.log(FunctionDeclaration); // FunctionDeclaration() {}
console.log(ClassDeclaration);    // ReferenceError: ClassDeclaration is not defined

        类的构成

        类可以包含构造函数方法、实例方法、获取函数、设置函数和静态类方法,但这些都不是必需的。空的类定义照样有效。默认情况下,类定义中的代码都在严格模式下执行。

        与函数构造函数一样,多数编程风格都建议类名的首字母要大写,以区别于通过它创建的实例(比如,通过class Foo {}创建实例foo):

// 空类定义,有效
class Foo {}

// 有构造函数的类,有效
class Bar {
    constructor() {}
}

// 有获取函数的类,有效
class Baz {
    get myBaz() {}
}

// 有静态方法的类,有效
class Qux {
    static myQux() {}
}

        类表达式的名称是可选的。在把类表达式赋值给变量后,可以通过name属性取得类表达式的名称字符串。但不能在类表达式作用域外部访问这个标识符。

let Person = class PersonName {
    identify() {
        console.log(Person.name, PersonName.name);
    }
}

let p = new Person();

p.identify(); // PersonName PersonName

console.log(Person.name); // PersonName
console.log(PersonName); // ReferenceError: PersonName is not defined

8.4.2 类构造函数

        constructor关键字用于在类定义块内部创建类的构造函数。方法名constructor会告诉解释器在使用new操作符创建类的新实例时,应该调用这个函数。构造函数的定义不是必需的,不定义构造函数相当于将构造函数定义为空函数。

1、实例化

        使用new操作符实例化Person的操作等于使用new调用其构造函数。唯一可感知的不同之处就是,JavaScript解释器知道使用new和类意味着应该使用constructor函数进行实例化。

        使用new调用类的构造函数会执行如下操作。

(1) 在内存中创建一个新对象。
(2) 这个新对象内部的[[Prototype]]指针被赋值为构造函数的prototype属性。
(3) 构造函数内部的this被赋值为这个新对象(即this指向新对象)。
(4) 执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性)。
(5) 如果构造函数返回非空对象,则返回该对象;否则,返回刚创建的新对象。

来看下面的例子:

class Animal {}

class Person {
    constructor() {
        console.log('person ctor');
    }
}

class Vegetable {
    constructor() {
        this.color = 'orange';
    }
}

let a = new Animal();

let p = new Person(); // person ctor

let v = new Vegetable();
console.log(v.color); // orange

        类实例化时传入的参数会用作构造函数的参数。如果不需要参数,则类名后面的括号也是可选的:

class Person {
    constructor(name) {
        console.log(arguments.length);
        this.name = name || null;
    }
}

let p1 = new Person;  // 0
console.log(p1.name); // null

let p2 = new Person(); // 0
console.log(p2.name); // null

let p3 = new Person('Jake'); // 1
console.log(p3.name); // Jake

        默认情况下,类构造函数会在执行之后返回this对象。构造函数返回的对象会被用作实例化的对象,如果没有什么引用新创建的this对象,那么这个对象会被销毁。不过,如果返回的不是this对象,而是其他对象,那么这个对象不会通过instanceof操作符检测出跟类有关联,因为这个对象的原型指针并没有被修改。

class Person {
    constructor(override) {
        this.foo = 'foo';
        if (override) {
            return {
                bar: 'bar'
            };
        }
    }
}

let p1 = new Person(),
    p2 = new Person(true);

console.log(p1);                   // Person{ foo: 'foo' }
console.log(p1 instanceof Person); // true

console.log(p2);                   // { bar: 'bar' }
console.log(p2 instanceof Person); // false

        类构造函数与构造函数的主要区别是,调用类构造函数必须使用new操作符。而普通构造函数如果不使用new调用,那么就会以全局的this(通常是window)作为内部对象。调用类构造函数时如果忘了使用new则会抛出错误:

function Person() {}

class Animal {}

// 把window作为this来构建实例
let p = Person();

let a = Animal();
// TypeError: class constructor Animal cannot be invoked without 'new'

        类构造函数没有什么特殊之处,实例化之后,它会成为普通的实例方法(但作为类构造函数,仍然要使用new调用)。因此,实例化之后可以在实例上引用它:

class Person {}

// 使用类创建一个新实例
let p1 = new Person();

p1.constructor();
// TypeError: Class constructor Person cannot be invoked without 'new'

// 使用对类构造函数的引用创建一个新实例
let p2 = new p1.constructor();

2、把类当成特殊函数

         ECMAScript中没有正式的类这个类型。从各方面来看,ECMAScript类就是一种特殊函数。声明一个类之后,通过typeof操作符检测类标识符,表明它是一个函数:

class Person {}

console.log(Person);         // class Person {}
console.log(typeof Person);  // function

        类标识符有prototype属性,而这个原型也有一个constructor属性指向类自身:

class Person{}

console.log(Person.prototype);                         // { constructor: f() }
console.log(Person === Person.prototype.constructor);  // true

        与普通构造函数一样,可以使用instanceof操作符检查构造函数原型是否存在于实例的原型链中:

class Person {}

let p = new Person();

console.log(p instanceof Person); // true

        由此可知,可以使用instanceof操作符检查一个对象与类构造函数,以确定这个对象是不是类的实例。只不过此时的类构造函数要使用类标识符,比如,在前面的例子中要检查p和Person。

        如前所述,类本身具有与普通构造函数一样的行为。在类的上下文中,类本身在使用new调用时就会被当成构造函数。重点在于,类中定义的constructor方法不会被当成构造函数,在对它使
用instanceof操作符时会返回false。但是,如果在创建实例时直接将类构造函数当成普通构造函数来使用,那么instanceof操作符的返回值会反转:

class Person {}

let p1 = new Person();

console.log(p1.constructor === Person);         // true
console.log(p1 instanceof Person);              // true
console.log(p1 instanceof Person.constructor);  // false

let p2 = new Person.constructor();

console.log(p2.constructor === Person);        // false
console.log(p2 instanceof Person);             // false
console.log(p2 instanceof Person.constructor); // true

        类是JavaScript的一等公民,因此可以像其他对象或函数引用一样把类作为参数传递:

// 类可以像函数一样在任何地方定义,比如在数组中
let classList = [
    class {
        constructor(id) {
            this.id_ = id;
            console.log(`instance ${this.id_}`);
        }
    }
];

function createInstance(classDefinition, id) {
    return new classDefinition(id);
}

let foo = createInstance(classList[0], 3141); // instance 3141

        与立即调用函数表达式相似,类也可以立即实例化:

// 因为是一个类表达式,所以类名是可选的
let p = new class Foo {
    constructor(x) {
        console.log(x);
    }
}('bar'); // bar

console.log(p); // Foo {}

8.4.3 实例、原型和类成员

        类的语法可以非常方便地定义应该存在于实例上的成员、应该存在于原型上的成员,以及应该存在于类本身的成员。

1、实例成员

        每次通过new调用类标识符时,都会执行类构造函数。在这个函数内部,可以为新创建的实例(this)添加“自有”属性。至于添加什么样的属性,则没有限制。另外,在构造函数执行完毕后,仍然可以给实例继续添加新成员。

        每个实例都对应一个唯一的成员对象,这意味着所有成员都不会在原型上共享:

class Person {
    constructor() {
        // 这个例子先使用对象包装类型定义一个字符串
        // 为的是在下面测试两个对象的相等性
        this.name = new String('Jack');

        this.sayName = () => console.log(this.name);

        this.nicknames = ['Jake', 'J-Dog']
    }
}
let p1 = new Person(),
    p2 = new Person();

p1.sayName(); // Jack
p2.sayName(); // Jack

console.log(p1.name === p2.name);           // false
console.log(p1.sayName === p2.sayName);     // false
console.log(p1.nicknames === p2.nicknames); // false

p1.name = p1.nicknames[0];
p2.name = p2.nicknames[1];

p1.sayName(); // Jake
p2.sayName(); // J-Dog

2、原型方法与访问器

        为了在实例间共享方法,类定义语法把在类块中定义的方法作为原型方法。

class Person {
    constructor() {
        // 添加到this的所有内容都会存在于不同的实例上
        this.locate = () => console.log('instance');
    }

    // 在类块中定义的所有内容都会定义在类的原型上
    locate() {
        console.log('prototype');
    }
}

let p = new Person();

p.locate();                // instance
Person.prototype.locate(); // prototype

        可以把方法定义在类构造函数中或者类块中,但不能在类块中给原型添加原始值或对象作为成员数据:

class Person {
    name: 'Jake'
}
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token

        类方法等同于对象属性,因此可以使用字符串、符号或计算的值作为键:

const symbolKey = Symbol('symbolKey');

class Person {

    stringKey() {
        console.log('invoked stringKey');
    }
    [symbolKey]() {
        console.log('invoked symbolKey');
    }
    ['computed' + 'Key']() {
        console.log('invoked computedKey');
    }
}

let p = new Person();

p.stringKey();   // invoked stringKey
p[symbolKey]();  // invoked symbolKey
p.computedKey(); // invoked computedKey

        类定义也支持获取和设置访问器。语法与行为跟普通对象一样:

class Person {
    set name(newName) {
        this.name_ = newName;
    }

    get name() {
        return this.name_;
    }
}
let p = new Person();
p.name = 'Jake';
console.log(p.name); // Jake

3、静态类方法

        可以在类上定义静态方法。这些方法通常用于执行不特定于实例的操作,也不要求存在类的实例。与原型成员类似,静态成员每个类上只能有一个。

        静态类成员在类定义中使用static关键字作为前缀。在静态成员中,this引用类自身。其他所有约定跟原型成员一样:

class Person {
    constructor() {
    // 添加到this的所有内容都会存在于不同的实例上
    this.locate = () => console.log('instance', this);
    }

    // 定义在类的原型对象上
    locate() {
        console.log('prototype', this);
    }

    // 定义在类本身上
    static locate() {
        console.log('class', this);
    }
}

let p = new Person();

p.locate();                  // instance, Person {}
Person.prototype.locate();   // prototype, {constructor: ... }
Person.locate();             // class, class Person {}

        静态类方法非常适合作为实例工厂:

class Person {
    constructor(age) {
        this.age_ = age;
    }

    sayAge() {
        console.log(this.age_);
    }

    static create() {
        // 使用随机年龄创建并返回一个Person实例
        return new Person(Math.floor(Math.random()*100));
    }
}

console.log(Person.create()); // Person { age_: ... }

4、非函数原型和类对象

        虽然类定义并不显式支持在原型或类上添加成员数据,但在类定义外部,可以手动添加:

class Person {
    sayName() {
        console.log(`${Person.greeting} ${this.name}`);
    }
}

// 在类上定义数据成员
Person.greeting = 'My name is';

// 在原型上定义数据成员
Person.prototype.name = 'Jake';

let p = new Person();
p.sayName(); // My name is Jake

注意         类定义中之所以没有显式支持添加数据成员,是因为在共享目标(原型和类)上添加可变(可修改)数据成员是一种反模式。一般来说,对象实例应该独自拥有通过this引用的数据。

5、迭代器与生成器方法

        类定义语法支持在原型和类本身上定义生成器方法:

class Person {
    // 在原型上定义生成器方法
    *createNicknameIterator() {
        yield 'Jack';
        yield 'Jake';
        yield 'J-Dog';
    }

    // 在类上定义生成器方法
    static *createJobIterator() {
        yield 'Butcher';
        yield 'Baker';
        yield 'Candlestick maker';
    }
}

let jobIter = Person.createJobIterator();
console.log(jobIter.next().value); // Butcher
console.log(jobIter.next().value); // Baker
console.log(jobIter.next().value); // Candlestick maker

let p = new Person();
let nicknameIter = p.createNicknameIterator();
console.log(nicknameIter.next().value); // Jack
console.log(nicknameIter.next().value); // Jake
console.log(nicknameIter.next().value); // J-Dog

        因为支持生成器方法,所以可以通过添加一个默认的迭代器,把类实例变成可迭代对象:

class Person {
    constructor() {
        this.nicknames = ['Jack', 'Jake', 'J-Dog'];
    }

    *[Symbol.iterator]() {
        yield *this.nicknames.entries();
    }
}

let p = new Person();
for (let [idx, nickname] of p) {
    console.log(nickname);
}
// Jack
// Jake
// J-Dog

        也可以只返回迭代器实例:

class Person {
    constructor() {
        this.nicknames = ['Jack', 'Jake', 'J-Dog'];
    }

    [Symbol.iterator]() {
        return this.nicknames.entries();
    }
}
let p = new Person();
for (let [idx, nickname] of p) {
    console.log(nickname);
}
// Jack
// Jake
// J-Dog

8.4.4 继承

        本章前面花了大量篇幅讨论如何使用ES5的机制实现继承。ECMAScript6新增特性中最出色的一个就是原生支持了类继承机制。虽然类继承使用的是新语法,但背后依旧使用的是原型链。

1、继承基础

        ES6类支持单继承。使用extends关键字,就可以继承任何拥有[[Construct]]和原型的对象。很大程度上,这意味着不仅可以继承一个类,也可以继承普通的构造函数(保持向后兼容):

class Vehicle {}

// 继承类
class Bus extends Vehicle {}

let b = new Bus();
console.log(b instanceof Bus);     // true
console.log(b instanceof Vehicle); // true

function Person() {}

// 继承普通构造函数
class Engineer extends Person {}

let e = new Engineer();
console.log(e instanceof Engineer); // true
console.log(e instanceof Person);   // true

        派生类都会通过原型链访问到类和原型上定义的方法。this的值会反映调用相应方法的实例或者类:

class Vehicle {
    identifyPrototype(id) {
        console.log(id, this);
    }

    static identifyClass(id) {
        console.log(id, this);
    }
}

class Bus extends Vehicle {}

let v = new Vehicle();
let b = new Bus();

b.identifyPrototype('bus');     // bus, Bus {}
v.identifyPrototype('vehicle'); // vehicle, Vehicle {}

Bus.identifyClass('bus');         // bus, class Bus {}
Vehicle.identifyClass('vehicle'); // vehicle, class Vehicle {}

注意         extends关键字也可以在类表达式中使用,因此let Bar= class extends Foo {}是有效的语法。

2、构造函数、HomeObject和super()

        派生类的方法可以通过super关键字引用它们的原型。这个关键字只能在派生类中使用,而且仅限于类构造函数、实例方法和静态方法内部。在类构造函数中使用super可以调用父类构造函数。

class Vehicle {
    constructor() {
        this.hasEngine = true;
    }
}

class Bus extends Vehicle {
    constructor() {
        // 不要在调用super()之前引用this,否则会抛出ReferenceError

        super(); // 相当于super.constructor()

        console.log(this instanceof Vehicle); // true
        console.log(this); // Bus { hasEngine: true }
    }
}
new Bus();

        在静态方法中可以通过super调用继承的类上定义的静态方法:

class Vehicle {
    static identify() {
        console.log('vehicle');
    }
}

class Bus extends Vehicle {
    static identify() {
        super.identify();
    }
}
Bus.identify(); // vehicle

注意         ES6给类构造函数和静态方法添加了内部特性[[HomeObject]],这个特性是一个指针,指向定义该方法的对象。这个指针是自动赋值的,而且只能在JavaScript引擎内部访问。super始终会定义为[[HomeObject]]的原型。

        在使用super时要注意几个问题。

  • super只能在派生类构造函数和静态方法中使用。
class Vehicle {
    constructor() {
        super();
        // SyntaxError: 'super' keyword unexpected
    }
}
  • 不能单独引用super关键字,要么用它调用构造函数,要么用它引用静态方法。
class Vehicle {}

class Bus extends Vehicle {
    constructor() {
        console.log(super);
        // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
    }
}
  • 调用super()会调用父类构造函数,并将返回的实例赋值给this。
class Vehicle {}

class Bus extends Vehicle {
    constructor() {
        super();

        console.log(this instanceof Vehicle);
    }
}

new Bus(); // true
  • super()的行为如同调用构造函数,如果需要给父类构造函数传参,则需要手动传入。
class Vehicle {
    constructor(licensePlate) {
        this.licensePlate = licensePlate;
    }
}

class Bus extends Vehicle {
    constructor(licensePlate) {
        super(licensePlate);
    }
}

console.log(new Bus('1337H4X')); // Bus { licensePlate: '1337H4X' }
  • 如果没有定义类构造函数,在实例化派生类时会调用super(),而且会传入所有传给派生类的参数。
class Vehicle {
    constructor(licensePlate) {
        this.licensePlate = licensePlate;
    }
}

class Bus extends Vehicle {}

console.log(new Bus('1337H4X')); // Bus { licensePlate: '1337H4X' }
  • 在类构造函数中,不能在调用super()之前引用this。
class Vehicle {}

class Bus extends Vehicle {
    constructor() {
        console.log(this);
    }
}

new Bus();
// ReferenceError: Must call super constructor in derived class
// before accessing 'this' or returning from derived constructor
  • 如果在派生类中显式定义了构造函数,则要么必须在其中调用super(),要么必须在其中返回一个对象。
class Vehicle {}

class Car extends Vehicle {}

class Bus extends Vehicle {
    constructor() {
        super();
    }
}

class Van extends Vehicle {
    constructor() {
        return {};
    }
}

console.log(new Car()); // Car {}
console.log(new Bus()); // Bus {}
console.log(new Van()); // {}

3、抽象基类

        有时候可能需要定义这样一个类,它可供其他类继承,但本身不会被实例化。虽然ECMAScript没有专门支持这种类的语法 ,但通过new.target也很容易实现。new.target保存通过new关键字调用的类或函数。通过在实例化时检测new.target是不是抽象基类,可以阻止对抽象基类的实例化:

// 抽象基类
class Vehicle {
    constructor() {
        console.log(new.target);
        if (new.target === Vehicle) {
            throw new Error('Vehicle cannot be directly instantiated');
        }
    }
}

// 派生类
class Bus extends Vehicle {}

new Bus();     // class Bus {}
new Vehicle(); // class Vehicle {}
// Error: Vehicle cannot be directly instantiated

        另外,通过在抽象基类构造函数中进行检查,可以要求派生类必须定义某个方法。因为原型方法在调用类构造函数之前就已经存在了,所以可以通过this关键字来检查相应的方法:

// 抽象基类
class Vehicle {
    constructor() {
        if (new.target === Vehicle) {
            throw new Error('Vehicle cannot be directly instantiated');
        }

        if (!this.foo) {
            throw new Error('Inheriting class must define foo()');
        }

        console.log('success!');
    }
}

// 派生类
class Bus extends Vehicle {
    foo() {}
}

// 派生类
class Van extends Vehicle {}

new Bus(); // success!
new Van(); // Error: Inheriting class must define foo()

4、继承内置类型

        ES6类为继承内置引用类型提供了顺畅的机制,开发者可以方便地扩展内置类型:

class SuperArray extends Array {
    shuffle() {
        // 洗牌算法
        for (let i = this.length - 1; i > 0; i--) {
            const j = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
            [this[i], this[j]] = [this[j], this[i]];
        }
    }
}

let a = new SuperArray(1, 2, 3, 4, 5);

console.log(a instanceof Array);      // true
console.log(a instanceof SuperArray); // true

console.log(a); // [1, 2, 3, 4, 5]
a.shuffle();
console.log(a); // [3, 1, 4, 5, 2]

        有些内置类型的方法会返回新实例。默认情况下,返回实例的类型与原始实例的类型是一致的:

class SuperArray extends Array {}

let a1 = new SuperArray(1, 2, 3, 4, 5);
let a2 = a1.filter(x => !!(x%2))

console.log(a1); // [1, 2, 3, 4, 5]
console.log(a2); // [1, 3, 5]
console.log(a1 instanceof SuperArray); // true
console.log(a2 instanceof SuperArray); // true

        如果想覆盖这个默认行为,则可以覆盖Symbol.species访问器,这个访问器决定在创建返回的实例时使用的类:

class SuperArray extends Array {
    static get [Symbol.species]() {
        return Array;
    }
}
let a1 = new SuperArray(1, 2, 3, 4, 5);
let a2 = a1.filter(x => !!(x%2))
console.log(a1); // [1, 2, 3, 4, 5]
console.log(a2); // [1, 3, 5]
console.log(a1 instanceof SuperArray); // true
console.log(a2 instanceof SuperArray); // false

5、类混入

        把不同类的行为集中到一个类是一种常见的JavaScript模式。虽然ES6没有显式支持多类继承,但通过现有特性可以轻松地模拟这种行为。

注意         Object.assign()方法是为了混入对象行为而设计的。只有在需要混入类的行为时才有必要自己实现混入表达式。如果只是需要混入多个对象的属性,那么使用Object.assign()就可以了。

        在下面的代码片段中,extends关键字后面是一个JavaScript表达式。任何可以解析为一个类或一个构造函数的表达式都是有效的。这个表达式会在求值类定义时被求值:

class Vehicle {}

function getParentClass() {
    console.log('evaluated expression');
    return Vehicle;
}

class Bus extends getParentClass() {}
// 可求值的表达式

        混入模式可以通过在一个表达式中连缀多个混入元素来实现,这个表达式最终会解析为一个可以被继承的类。如果Person类需要组合A、B、C,则需要某种机制实现B继承A,C继承B,而Person再继承C,从而把A、B、C组合到这个超类中。实现这种模式有不同的策略。

        一个策略是定义一组“可嵌套”的函数,每个函数分别接收一个超类作为参数,而将混入类定义为这个参数的子类,并返回这个类。这些组合函数可以连缀调用,最终组合成超类表达式:

class Vehicle {}

let FooMixin = (Superclass) => class extends Superclass {
    foo() {
        console.log('foo');
    }
};
let BarMixin = (Superclass) => class extends Superclass {
    bar() {
        console.log('bar');
    }
};
let BazMixin = (Superclass) => class extends Superclass {
    baz() {
        console.log('baz');
    }
};

class Bus extends FooMixin(BarMixin(BazMixin(Vehicle))) {}

let b = new Bus();
b.foo(); // foo
b.bar(); // bar
b.baz(); // baz

        通过写一个辅助函数,可以把嵌套调用展开:

class Vehicle {}

let FooMixin = (Superclass) => class extends Superclass {
    foo() {
        console.log('foo');
    }
};
let BarMixin = (Superclass) => class extends Superclass {
    bar() {
        console.log('bar');
    }
};
let BazMixin = (Superclass) => class extends Superclass {
    baz() {
        console.log('baz');
    }
};

function mix(BaseClass, ...Mixins) {
    return Mixins.reduce((accumulator, current) => current(accumulator), BaseClass);
}

class Bus extends mix(Vehicle, FooMixin, BarMixin, BazMixin) {}

let b = new Bus();
b.foo(); // foo
b.bar(); // bar
b.baz(); // baz

注意         很多JavaScript框架(特别是React)已经抛弃混入模式,转向了组合模式(把方法提取到独立的类和辅助对象中,然后把它们组合起来,但不使用继承)。这反映了那个众所周知的软件设计原则:“组合胜过继承(composition over inheritance)。”这个设计原则被很多人遵循,在代码设计中能提供极大的灵活性。

8.5 小结

        对象在代码执行过程中的任何时候都可以被创建和增强,具有极大的动态性,并不是严格定义的实体。下面的模式适用于创建对象。

  • 工厂模式就是一个简单的函数,这个函数可以创建对象,为它添加属性和方法,然后返回这个对象。这个模式在构造函数模式出现后就很少用了。
  • 使用构造函数模式可以自定义引用类型,可以使用new关键字像创建内置类型实例一样创建自定义类型的实例。不过,构造函数模式也有不足,主要是其成员无法重用,包括函数。考虑到函数本身是松散的、弱类型的,没有理由让函数不能在多个对象实例间共享。
  • 原型模式解决了成员共享的问题,只要是添加到构造函数prototype上的属性和方法就可以共享。而组合构造函数和原型模式通过构造函数定义实例属性,通过原型定义共享的属性和方法。

        JavaScript的继承主要通过原型链来实现。原型链涉及把构造函数的原型赋值为另一个类型的实例。这样一来,子类就可以访问父类的所有属性和方法,就像基于类的继承那样。原型链的问题是所有继承的属性和方法都会在对象实例间共享,无法做到实例私有。盗用构造函数模式通过在子类构造函数中调用父类构造函数,可以避免这个问题。这样可以让每个实例继承的属性都是私有的,但要求类型只能通过构造函数模式来定义(因为子类不能访问父类原型上的方法)。目前最流行的继承模式是组合继承,即通过原型链继承共享的属性和方法,通过盗用构造函数继承实例属性。

        除上述模式之外,还有以下几种继承模式。

  • 原型式继承可以无须明确定义构造函数而实现继承,本质上是对给定对象执行浅复制。这种操作的结果之后还可以再进一步增强。
  • 与原型式继承紧密相关的是寄生式继承,即先基于一个对象创建一个新对象,然后再增强这个新对象,最后返回新对象。这个模式也被用在组合继承中,用于避免重复调用父类构造函数导致的浪费。
  • 寄生组合继承被认为是实现基于类型继承的最有效方式。

        ECMAScript 6新增的类很大程度上是基于既有原型机制的语法糖。类的语法让开发者可以优雅地定义向后兼容的类,既可以继承内置类型,也可以继承自定义类型。类有效地跨越了对象实例、对象原型和对象类之间的鸿沟。

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