澄清在先,Java 和Javascript是雷鋒和雷峰塔的關系。Javascript原名Mocha,當時還叫做LiveScript,創造者是Brendan Eich,現任Mozilla公司首席技術官。
1994年,歷史上第一個比較成熟的網絡浏覽器——Navigator0.9版誕生在網景公司(Netscape),極為轟動。
但是,Navigator0.9只能用來浏覽,不具備與訪問者交互的能力,比如,用戶提交一個數據表單,如果表單為空,浏覽器是無法判斷的,只能直接提交給服務器端,再把空值的錯誤返回,讓用戶重新填寫,這樣顯然是低效率和浪費資源的。
這個時候,對於正處於技術革新最前沿的 Netscape,開發一種實用的客戶端腳本語言來處理這些問題變得必要起來,於是,這個任務落到了工程師Brendan Eich身上。他覺得吧,木必要設計得很復雜,只要能搞定一些簡單操作就夠了,比如判斷用戶有沒有填寫表單。
1994年正是面向對象編程(object-oriented programming)的興盛時代,C++是最流行的語言,而Java語言的1.0版即將於次年推出,Brendan Eich難免受其影響, 他想將Javascript裡面所有的數據類型看做是對象(object),這一點與Java非常相似。但是,他馬上就遇到了一個難題,到底要不要設計”繼承”機制呢?
二、繼承的來源和演化
1、采用new關鍵字生成實例
處理表單驗證這樣簡單功能腳本語言顯然是不需要”繼承”機制的,然而如果Javascript裡面都是對象,就需要有一種辦法來把所有對象聯系起來。最後,Brendan Eich還是設計了”繼承”。只是,他並沒有引入”類”(class)的概念,因為一旦有了”類”,Javascript就是一種完整的面向對象編程語言了,
這好像有點太正式了,與設計初衷也遠了,同時增加了初學者的入門難度。
參照到C++和Java語言都使用new命令來生成實例:
C++這樣寫:
ClassName *object = new ClassName(param);
Java這樣寫:
Foo foo = new Foo();
那麼,也可以把new命令引入了Javascript,用來從原型對象生成一個實例對象。但是,Javascript中沒有”類”的話,怎樣表示原型對象呢?
依然是參照C++和Java使用new命令時,都會調用”類”的構造函數(constructor)。Brendan Eich簡化了設計,在Javascript語言中,new命令後面跟的是構造函數,不再是類。
我們舉個例子來說,現在有一個叫做WD構造函數,表示前端開發(web-developper)對象的原型。
function WD(skill){
this.skill = skill;
}
對這個構造函數使用new關鍵字,就會生成一個前端開發對象的實例。
var WD1 = new WD(’html’);
console.log(WD1.skill); // html
在構造函數中的this關鍵字,它其實代表的是新創建的實例對象。
2、new 出來對象的缺陷
采用new關鍵字,用構造函數生成實例對象無法共享屬性和方法。
比如,在WD對象的構造函數中,設置一個實例對象的共有屬性skill。
function WD(skill){
this.skill = skill;
this.sex = ’男’;
}
然後,生成兩個實例對象:
var WD1 = new WD(’html’);
var WD2 = new WD(’css’);
這兩個對象的skill屬性是獨立的,修改其中一個,不會影響到另一個。
WD1.skill= ’Javascript’;
console.log(WD2.skill);//“css”,不受WD1的影響
每一個實例對象,都有自己的屬性和方法的副本。這不僅無法做到數據共享,也是極大的資源浪費。
3、引入prototype屬性
為了實現屬性和方法的共享,Brendan Eich決定為構造函數設置一個prototype屬性。
這個屬性包含一個對象(以下簡稱”prototype對象”),所有實例對象需要共享的屬性和方法,都放在這個對象裡面;那些不需要共享的屬性和方法,就放在構造函數裡面。
實例對象一旦創建,將自動引用prototype對象的屬性和方法。也就是說,實例對象的屬性和方法,分成兩種,一種是本地的,另一種是引用的。
還是以WD構造函數為例,現在用prototype屬性進行改寫:
function WD(skill){
this.skill = skill;
}
WD.prototype = { sex : ’男’ };
var WD1 = new WD(’html’);
var WD2 = new WD(’css’);
console.log(WD1.sex); // 男
console.log(WD2.sex); // 男
現在,sex屬性放在prototype對象裡,是兩個實例對象共享的。只要修改了prototype對象,就會同時影響到兩個實例對象。
WD.prototype.sex = ’女’;
console.log(WD1.sex); //女
console.log(WD2.sex); // 女
由於所有的實例對象共享同一個prototype對象,那麼從外界看起來,prototype對象就好像是實例對象的原型,而實例對象則好像”繼承”了prototype對象一樣。這就是Javascript繼承機制的設計思想。
三、構造函數如何實現繼承
現在有一個”MED”對象的構造函數(MED:Marketing Experience Design,營銷體驗設計)
function MED(){
this.aim = "營銷體驗設計";
}
依然是”WD”對象的構造函數,
function WD(skill,sex){
this.skill = skill;
this.sex = sex;
}
怎樣才能使”WD”繼承”MED”呢?
1. apply綁定構造函數實現
最簡單的方法,大概就是使用call或apply方法,將父對象的構造函數綁定在子對象上,也就是在子對象構造函數中加一行:
function WD(skill,sex){
MED.apply(this, arguments);
this.skill = skill;
this.sex = sex;
}
var WD1 = new WD("Html","男");
console.log(WD1.aim); // "營銷體驗設計"
2. prototype模式實現
我們通常的做法是使用prototype屬性。如果”WD”的prototype對象,指向一個MED的實例,那麼所有”WD”的實例,就能繼承MED了。
WD.prototype = new MED();//我們將WD的prototype對象指向一個MED的實例。
WD.prototype.constructor = WD;
var WD1 = new WD("Html","男");
console.log(WD1.aim); // 營銷體驗設計
這句
WD.prototype = new MED();
相當於完全刪除了prototype 對象原先的值,然後賦予一個新值。那麼第二行又是什麼意思呢?
WD.prototype.constructor = WD;
原來,任何一個prototype對象都有一個constructor屬性,指向它的構造函數。也就是說,WD.prototype 這個對象的constructor屬性,是指向WD的。
我們在前一步已經刪除了這個prototype對象原來的值,所以新的prototype對象沒有constructor屬性,需要我們手動加上去,否則後面的”繼承鏈”會出問題。這就是第二行的意思。
注意,這是很重要的一點,編程時務必要遵守,下文都遵循這一點,即如果替換了prototype對象,
o.prototype = {};
那麼,下一步必然是為新的prototype對象加上constructor屬性,並將這個屬性指回原來的構造函數。
o.prototype.constructor = o;
3. 從prototype直接繼承實現
由於MED對象中,不變的屬性都可以直接寫入MED.prototype。所以,我們也可以讓WD()跳過 MED(),直接繼承MED.prototype。
現在,我們先將MED對象改寫:
function MED(){ }
MED.prototype.skill = "MED";
然後,將WD的prototype對象指向MED的prototype對象,這樣就完成了繼承。
WD.prototype = MED.prototype;
WD.prototype.constructor = WD;
var WD1 = new WD("Html","男");
console.log(WD1.skill); // MED
與前一種方法相比,這樣做的優點是效率比較高(不用執行和建立MED的實例了),比較省內存。缺點是 WD.prototype和MED.prototype現在指向了同一個對象,那麼任何對WD.prototype的修改,都會反映到MED.prototype。
所以,上面這一段代碼其實是有問題的。請看第二行
WD.prototype.constructor = WD;
這一句實際上把MED.prototype對象的constructor屬性也改掉了!
console.log(MED.prototype.constructor); // WD
4. 利用一個空對象作為中介來實現
由於”直接繼承prototype”存在上述的缺點,所以可以利用一個空對象作為中介。
var F = function(){};
F.prototype = MED.prototype;
WD.prototype = new F();
WD.prototype.constructor = WD;
F是空對象,所以幾乎不占內存。這時,修改WD的prototype對象,就不會影響到MED的prototype對象。
console.log(MED.prototype.constructor);