继承 105

继承机制实例

说明继承机制最简单的方式是，利用一个经典的例子 - 几何形状。实际上，几何形状只有两种，即椭圆形（是圆形的）和多边形（具有一定数量的边）。圆是椭圆的一种，它只有一个焦点。三角形、矩形和五边形都是多边形的一种，具有不同数量的边。正方形是矩形的一种，所有的边等长。这就构成了一种完美的继承关系。

在这个例子中，形状（Shape）是椭圆形（Ellipse）和多边形（Polygon）的基类（base class）（所有类都由它继承而来）。椭圆具有一个属性 foci，说明椭圆具有的焦点的个数。圆形（Circle）继承了椭圆形，因此圆形是椭圆形的子类（subclass），椭圆形是圆形的超类（superclass）。同样，三角形（Triangle）、矩形（Rectangle）和五边形（Pentagon）都是多边形的子类，多边形是它们的超类。最后，正方形（Square）继承了矩形。

最好用图来解释这种继承关系，这是 UML（统一建模语言）的用武之地。UML 的主要用途之一是，可视化地表示像继承这样的复杂对象关系。下面的图示是解释 Shape 和它的子类之间关系的 UML 图示：

在 UML 中，每个方框表示一个类，由类名说明。三角形 、矩形和五边形顶部的线段汇集在一起，指向形状，说明这些类都由形状继承而来。同样，从正方形指向矩形的箭头说明了它们之间的继承关系。

继承机制的实现

要用 ECMAScript 实现继承机制，您可以从要继承的基类入手。所有开发者定义的类都可作为基类。出于安全原因，本地类和宿主类不能作为基类，这样可以防止公用访问编译过的浏览器级的代码，因为这些代码可以被用于恶意攻击。

选定基类后，就可以创建它的子类了。是否使用基类完全由你决定。有时，你可能想创建一个不能直接使用的基类，它只是用于给子类提供通用的函数。在这种情况下，基类被看作抽象类。

尽管 ECMAScript 并没有像其他语言那样严格地定义抽象类，但有时它的确会创建一些不允许使用的类。通常，我们称这种类为抽象类。

创建的子类将继承超类的所有属性和方法，包括构造函数及方法的实现。记住，所有属性和方法都是公用的，因此子类可直接访问这些方法。子类还可添加超类中没有的新属性和方法，也可以覆盖超类的属性和方法。

继承的方式

和其他功能一样，ECMAScript 实现继承的方式不止一种。这是因为 JavaScript 中的继承机制并不是明确规定的，而是通过模仿实现的。这意味着所有的继承细节并非完全由解释程序处理。作为开发者，你有权决定最适用的继承方式。

下面为您介绍几种具体的继承方式。

对象冒充

构想原始的 ECMAScript 时，根本没打算设计对象冒充（object masquerading）。它是在开发者开始理解函数的工作方式，尤其是如何在函数环境中使用 this 关键字后才发展出来。

其原理如下：构造函数使用 this 关键字给所有属性和方法赋值（即采用类声明的构造函数方式）。因为构造函数只是一个函数，所以可使 ClassA 构造函数成为 ClassB 的方法，然后调用它。ClassB 就会收到 ClassA 的构造函数中定义的属性和方法。例如，用下面的方式定义 ClassA 和 ClassB：

function ClassA(sColor) {
    this.color = sColor;
    this.sayColor = function () {
        alert(this.color);
    };
}

在这段代码中，为 ClassA 赋予了方法 newMethod（请记住，函数名只是指向它的指针）。然后调用该方法，传递给它的是 ClassB 构造函数的参数 sColor。最后一行代码删除了对 ClassA 的引用，这样以后就不能再调用它。

所有新属性和新方法都必须在删除了新方法的代码行后定义。否则，可能会覆盖超类的相关属性和方法：

function ClassB(sColor, sName) {
    this.newMethod = ClassA;
    this.newMethod(sColor);
    delete this.newMethod;

    this.name = sName;
    this.sayName = function () {
        alert(this.name);
    };
}

为证明前面的代码有效，可以运行下面的例子：

var objA = new ClassA("blue");
var objB = new ClassB("red", "John");
objA.sayColor(); //输出 "blue" 

objB.sayColor(); //输出 "red" 

objB.sayName(); //输出 "John"

对象冒充可以实现多重继承

有趣的是，对象冒充可以支持多重继承。也就是说，一个类可以继承多个超类。用 UML 表示的多重继承机制如下图所示：

例如，如果存在两个类 ClassX 和 ClassY，ClassZ 想继承这两个类，可以使用下面的代码：

function ClassZ() {
    this.newMethod = ClassX;
    this.newMethod();
    delete this.newMethod;

    this.newMethod = ClassY;
    this.newMethod();
    delete this.newMethod;
}

这里存在一个弊端，如果存在两个类 ClassX 和 ClassY 具有同名的属性或方法，ClassY 具有高优先级。因为它从后面的类继承。除这点小问题之外，用对象冒充实现多重继承机制轻而易举。

由于这种继承方法的流行，ECMAScript 的第三版为 Function 对象加入了两个方法，即 call() 和 apply()。

call() 方法

call() 方法是与经典的对象冒充方法最相似的方法。它的第一个参数用作 this 的对象。其他参数都直接传递给函数自身。例如：

function sayColor(sPrefix,sSuffix) {
    alert(sPrefix + this.color + sSuffix);
};

var obj = new Object();
obj.color = "blue";

sayColor.call(obj, "The color is ", "a very nice color indeed.");

在这个例子中，函数 sayColor() 在对象外定义，即使它不属于任何对象，也可以引用关键字 this。对象 obj 的 color 属性等于 blue。调用 call() 方法时，第一个参数是 obj，说明应该赋予 sayColor() 函数中的 this 关键字值是 obj。第二个和第三个参数是字符串。它们与 sayColor() 函数中的参数 sPrefix 和 sSuffix 匹配，最后生成的消息 "The color is blue, a very nice color indeed." 将被显示出来。

要与继承机制的对象冒充方法一起使用该方法，只需将前三行的赋值、调用和删除代码替换即可：

function ClassB(sColor, sName) {

//this.newMethod = ClassA;

//this.newMethod(color);

//delete this.newMethod;

ClassA.call(this, sColor);

    this.name = sName;
    this.sayName = function () {
        alert(this.name);
    };
}

apply() 方法

apply() 方法有两个参数，用作 this 的对象和要传递给函数的参数的数组。例如：

function sayColor(sPrefix,sSuffix) {
    alert(sPrefix + this.color + sSuffix);
};

var obj = new Object();
obj.color = "blue";

sayColor.apply(obj, new Array("The color is ", "a very nice color indeed."));

这个例子与前面的例子相同，只是现在调用的是 apply() 方法。调用 apply() 方法时，第一个参数仍是 obj，说明应该赋予 sayColor() 函数中的 this 关键字值是 obj。第二个参数是由两个字符串构成的数组，与 sayColor() 函数中的参数 sPrefix 和 sSuffix 匹配，最后生成的消息仍是 "The color is blue, a very nice color indeed."，将被显示出来。

原型链（prototype chaining）

继承这种形式在 ECMAScript 中原本是用于原型链的。上一章介绍了定义类的原型方式。原型链扩展了这种方式，以一种有趣的方式实现继承机制。

在上一章学过，prototype 对象是个模板，要实例化的对象都以这个模板为基础。总而言之，prototype 对象的任何属性和方法都被传递给那个类的所有实例。原型链利用这种功能来实现继承机制。

如果用原型方式重定义前面例子中的类，它们将变为下列形式：

function ClassA() {
}

ClassA.prototype.color = "blue";
ClassA.prototype.sayColor = function () {
    alert(this.color);
};

function ClassB() {
}ClassB.prototype = new ClassA();

原型方式的神奇之处在于突出显示的蓝色代码行。这里，把 ClassB 的 prototype 属性设置成 ClassA 的实例。这很有意思，因为想要 ClassA 的所有属性和方法，但又不想逐个将它们 ClassB 的 prototype 属性。还有比把 ClassA 的实例赋予 prototype 属性更好的方法吗？

混合方式

这种继承方式使用构造函数定义类，并非使用任何原型。对象冒充的主要问题是必须使用构造函数方式，这不是最好的选择。不过如果使用原型链，就无法使用带参数的构造函数了。开发者如何选择呢？答案很简单，两者都用。

在前一章，我们曾经讲解过创建类的最好方式是用构造函数定义属性，用原型定义方法。这种方式同样适用于继承机制，用对象冒充继承构造函数的属性，用原型链继承 prototype 对象的方法。用这两种方式重写前面的例子，代码如下：

function ClassA(sColor) {
    this.color = sColor;
}

ClassA.prototype.sayColor = function () {
    alert(this.color);
};

function ClassB(sColor, sName) {ClassA.call(this, sColor);this.name = sName;
}ClassB.prototype = new ClassA();ClassB.prototype.sayName = function () {
    alert(this.name);
};

在此例子中，继承机制由两行突出显示的蓝色代码实现。在第一行突出显示的代码中，在 ClassB 构造函数中，用对象冒充继承 ClassA 类的 sColor 属性。在第二行突出显示的代码中，用原型链继承 ClassA 类的方法。由于这种混合方式使用了原型链，所以 instanceof 运算符仍能正确运行。

下面的例子测试了这段代码：

var objA = new ClassA("blue");
var objB = new ClassB("red", "John");
objA.sayColor(); //输出 "blue" 

objB.sayColor(); //输出 "red" 

objB.sayName(); //输出 "John"