[原]JavaScript必備知識系列-面向對象知識串結

摘要

最近在看JavaScript高級程序設計(第三版)，面向對象一章20多頁，來來回回看了三五遍，每次看的收獲都不一樣。第一遍囫圇吞棗，不求甚解，感覺恍然大悟，結果晚上睡覺一想發現很多問題，什么都不明白，再看第二遍，發現原來是這樣。過了幾天一用，發現手寫起來原來還是在憑記憶，於是下一遍，下一遍...

單憑記憶去弄清楚東西很不靠譜，時間一長腦袋空白。特別是技術上的很多思想和原理，只看不練，即便當時想得特別清楚，過久了也會忘。再者就是網上一些東西，只能說是提供了一種便捷的查看途徑，事后還是自己總結為好，畢竟大多都是個人總結，一些概念很難講的很清楚，而且兩個人談同一件事情，一般說的步驟和章節都是不同的，這樣很容易形成交叉記憶，越多交叉記憶越混亂。還是持懷疑的態度看東西好一點，動手試一下就知道到底是怎么個樣子，知識串一下。高質量有保證的書或者官方的有些東西，是不錯的來源。

趁自己這會看得還算明白，腦袋還算清楚，記錄一下，做個備忘。概念性的東西是書上的，減少日后誤導。例子手寫加驗證，再畫個圖，以便以后一看就明白。

一、封裝

對象定義：ECMA-262把對象定義為：“無序屬性的集合，其中屬性可以包括基本值、對象或者函數”。

創建對象：每個對象都是基於一個引用類型創建的，這個引用類型可以是原生類型(Object, Array, Date, RegExp, Function, Boolean, Number, String)，也可以是自定義類型。

1、構造函數模式

function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.sayName = function() {
        alert(this.name);
    }
}
通過以上構造函數使用new操作符可以創建對象實例。
var zhangsan = new Person('zhangsan', 20);
var lisi = new Person('lisi', 20);
zhangsan.sayName();//zhangsan
lisi.sayName();    //lisi

通過new創建對象經歷4個步驟

1、創建一個新對象；[var o = new Object();]

2、將構造函數的作用域賦給新對象（因此this指向了這個新對象）；[Person.apply(o)]  [Person原來的this指向的是window]

3、執行構造函數中的代碼(為這個新對象添加屬性)；

4、返回新對象。

通過代碼還原new的步驟：

function createPerson(P) {
    var o = new Object();
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
    o.__proto__ = P.prototype;
    P.prototype.constructor = P;
    P.apply(o, args);
    return o;
}
測試新的創建實例方法
var wangwu = createPerson(Person, 'wangwu', 20);
wangwu.sayName();//wangwu

2、原型模式

原型對象概念：無論什么時候，只要創建一個新函數，就會根據一組特定的規則為該函數創建一個prototype屬性，這個屬性指向函數的原型對象。在默認情況下，所有原型對象都會自動獲得一個constructor（構造函數）屬性，這個屬性包含一個指向 prototype 屬性所在函數的指針。而通過這個構造函數，可以繼續為原型對象添加其他屬性和方法。創建了自定義的構造函數后，其原型對象默認只會取得 constructor 屬性；至於其他方法，則都從 Object 繼承而來。當調用構造函數創建一個新實例后，該實例的內部將包含一個指針（內部屬性），指向構造函數的原型對象。ECMA-262第5版管這個指針叫 [[Prototype]] 。腳本中沒有標准的方式訪問 [[Prototype]]，但Firefox、Safari和Chrome在每個對象上都支持一個屬性__proto__；而在其他實現中，這個屬性對腳本是完全不可見的。不過，要明確的真正重要的一點就是，這個連接存在於示例和構造函數的原型對象之間，而不是存在於實例和構造函數之間。

這段話基本概述了構造函數、原型、示例之間的關系，下圖表示更清晰

function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}
Person.prototype.country = 'chinese';
Person.prototype.sayCountry = function() {
    alert(this.country);
}
 
var zhangsan = new Person('zhangsan', 20);
var lisi = new Person('lisi', 20);
 
zhangsan.sayCountry();    //chinese
lisi.sayCountry();        //chinese
 
alert(zhangsan.sayCountry == lisi.sayCountry); //true

注意地方：構造函數的原型對象，主要用途是讓多個對象實例共享它所包含的屬性和方法。但這也是容易發生問題的地方，如果原型對象中包含引用類型，那么應引用類型存的是指針，所以會造成值共享。如下：

Person.prototype.friends = ['wangwu']; //Person添加一個數組類型
zhangsan.friends.push('zhaoliu');  //張三修改會對李四造成影響
alert(zhangsan.friends);  //wangwu,zhaoliu
alert(lisi.friends); //wangwu,zhaoliu李四也多了個 

3、組合使用構造函數模式和原型模式

這種模式是使用最廣泛、認同度最高的一種創建自定義類型的方式。構造函數模式用於定義實例屬性，而原型模式用於定義方法和共享的屬性。這樣，每個實例都有自己的一份實例屬性的副本，同時有共享着對方法的引用，最大限度的節省了內存。

原型模式改造后的如下：

function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.friends = ['wangwu'];
}
 
Person.prototype.country = 'chinese';
Person.prototype.sayCountry = function() {
    alert(this.country);
}
 
var zhangsan = new Person('zhangsan', 20);
var lisi = new Person('lisi', 20);
 
zhangsan.friends.push('zhaoliu');
alert(zhangsan.friends); //wangwu,zhaoliu
alert(lisi.friends); //wangwu

二、繼承

繼承基本概念

ECMAScript主要依靠原型鏈來實現繼承（也可以通過拷貝屬性繼承）。

原型鏈基本思想是，利用原型讓一個引用類型繼承另外一個引用類型的屬性和方法。構造函數、原型、示例的關系是：每個構造函數都有一個原型對象，原型對象都包含了一個指向構造函數的指針，而實例都包含了一個指向原型的內部指針。所以，通過過讓原型對象等於另外一個類型的實例，此時原型對象將包含一個指向另一個原型的指針，相應地，另一個原型中也包含這一個指向另一個構造函數的指針。假如另外一個原型又是另一個類型的實例，那么上述關系依然成立，如此層層遞進，就構成了實例和原型的鏈條。這就是原型鏈的基本概念。

讀起來比較繞，不容易理解。直接通過實例說明驗證。

1、原型鏈繼承

function Parent() {
    this.pname = 'parent';
}
Parent.prototype.getParentName = function() {
    return this.pname;
}
 
function Child() {
    this.cname = 'child';
}
//子構造函數原型設置為父構造函數的實例，形成原型鏈，讓Child擁有getParentName方法 
Child.prototype = new Parent(); 
Child.prototype.getChildName = function() {
    return this.cname;
}
 
var c = new Child();
alert(c.getParentName()); //parent

圖解：

原型鏈的問題，如果父類中包括了引用類型，通過Child.prototype = new Parent()會把父類中的引用類型帶到子類的原型中，而引用類型值的原型屬性會被所有實例共享。問題就回到了[一、2]節了。

2、組合繼承-最常用繼承方式

組合繼承（combination inheritance）,是將原型鏈和借用構造函數(apply, call)的技術組合到一塊。思路是使用原型鏈實現對原型屬性和方法的繼承，而通過借用構造函數來實現對實例屬性的繼承。這樣既可以在原型上定義方法實現了函數的復用，又能保證每個實例都有它自己的屬性。

function Parent(name) {
    this.name = name;
    this.colors = ['red', 'yellow'];
}
Parent.prototype.sayName = function() {
    alert(this.name);
}
 
function Child(name, age) {
    Parent.call(this, name); //第二次調用Parent() 
    this.age = age;
}
 
Child.prototype = new Parent(); //第一次調用Parent()，父類的屬性會
Child.prototype.sayAge = function() {
    alert(this.age);
}
 
var c1 = new Child('zhangsan', 20);
var c2 = new Child('lisi', 21);
c1.colors.push('blue'); 
alert(c1.colors);    //red,yellow,blue
c1.sayName();    //zhangsan
c1.sayAge();    //20
 
alert(c2.colors); //red,yellow
c2.sayName(); //lisi
c2.sayAge(); //21

組合繼承的問題是，每次都會調用兩次超類型構造函數：第一次是在創建子類型原型的時候，另一次是在子類型構造函數內部。這樣就會造成屬性的重寫 ，子類型構造函數中包含了父類的屬性，而且子類的原型對象中也包含了父類的屬性。

3、寄生組合繼承-最完美繼承方式

所謂寄生組合繼承，即通過借用構造函數來繼承屬性，通過原型鏈的混成形式來繼承方法。 其背后的基本思路是：不必為了指定子類的原型而調用超類型的構造函數，我們所需要的無非就是超類型原型的一個副本

function extend(child, parent) {
    var F = function(){}; //定義一個空的構造函數
    F.prototype = parent.prototype; //設置為父類的原型
    child.prototype = new F(); //子類的原型設置為F的實例，形成原型鏈
    child.prototype.constructor = child; //重新指定子類構造函數指針
}

function Parent(name) {
    this.name = name;
    this.colors = ['red', 'yellow'];
}
Parent.prototype.sayName = function() {
    alert(this.name);
}

function Child(name, age) {
    Parent.call(this, name);
    this.age = age;
}

extend(Child, Parent); //實現繼承
Child.prototype.sayAge = function() {
    alert(this.age);
}

var c1 = new Child('zhangsan', 20);
var c2 = new Child('lisi', 21);

c1.colors.push('blue'); 
alert(c1.colors); //red,yellow,blue
c1.sayName(); //zhangsan
c1.sayAge(); //20
alert(c2.colors); //red,yellow
c2.sayName(); //lisi
c2.sayAge(); //21