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javascript繼承機制

   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);

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