初學面向對象的時候總會背面向對象三個特征——封裝、繼承和多態,生怕考試或面試時自己答不上來。習慣於從C++、Java、C#的角度看待繼承,工作后用到JavaScript覺得這種東西不會有繼承,因為JavaScript沒有強類型,怎么繼承。
弱類型實現繼承的理論可行性
“當看到一只鳥走起來像鴨子、游泳起來像鴨子、叫起來也像鴨子,那么這只鳥就可以被稱為鴨子。”
基礎弱類型語言多了就會漸漸聽說鴨子類型(duck typing),在這種風格中,一個對象有效的語義,不是由繼承自特定的類或實現特定的接口,而是由當前方法和屬性的集合決定的,在鴨子類型中,關注的不是對象的類型本身,而是它是如何使用的。通俗來說一個對象如果擁有某個對象的方法和屬性,就可以看作是這個對象。
JavaScript 繼承實現原理
根據duck typing的理論,在JavaScript中如果對象subType包含了superType的屬性和方法,就可以認為其繼承了superType。在JavaScript將原型鏈作為實現繼承的主要方法。基本原理是利用原型讓一個subType引用superType的屬性和方法。如果對原型不是很了解可以看看JavaScript prototype,可以將subType的prototype屬性設為superType的實例,這時候subType的原型鏈中就包含了superType的屬性和方法,大致是這樣的
function SuperType(){ this.property=true; } SuperType.prototype.getSuperValue=function(){ return this.property; }; function SubType(){ this.subProperty=false; } SubType.prototype=new SuperType(); SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; }
這樣SubType就實現了對SuperType的繼承,看個圖
驗證一下,是不是這個樣子
var instance=new SubType(); console.log(instance.getSuperValue()); //true console.log(instance.getSubValue()); //false console.log(instance instanceof SuperType); //true console.log(instance instanceof SubType); //true
果不其然,SubType的實例同時也是SuperType的實例,可以訪問到SuperType的屬性和方法,根據duck typing這就實現了SubType對SuperType的繼承。在上面的代碼中SubType沒有使用其默認的prototype對象,而是使用了SuperType的實例,這樣SubType的實例擁有
1.SuperType實例的屬性和方法
2.SuperType的prototype的屬性和方法(如上圖,在原型鏈中SuperType的實例有指向SuperType的prototype的指針)
3.SubType實例屬性和方法(subProperty)
4.SubType新的prototype對象追加的屬性和方法(getSubValue)
熟悉JavaScript的同學肯定清楚:和很多強類型面向對象語言一樣,JavaScript的所有引用類型都默認繼承與Object對象,這個繼承也是通過原型鏈實現的。
所有函數都是Object對象的實例,這樣是不是明白了為什么所有自定義類型都會用於toString, valueOf 等默認方法了吧,看起來很不錯,但是這樣的繼承方式有兩個需要注意的地方
1.給子類型的prototype對象內追加方法和屬性必須在繼承了父類型實例之后,否則追加的方法、屬性會被重寫,也就是說上面的例子
function SubType(){ this.subProperty=false; } SubType.prototype=new SuperType(); SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; }
不能寫成這樣
function SubType(){ this.subProperty=false; } SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; } SubType.prototype=new SuperType();
2.子類型的prototype不能通過字面量賦值,這樣也會重寫原型鏈而不是追加,也就是說不能寫成這樣
function SubType(){ this.subProperty=false; } SubType.prototype=new SuperType(); SubType.prototype={ getSubValue:function(){ return this.subProperty; } }
組合繼承
聰明的同學可能已經按捺不住要質問了,這樣的做法當父類型中存在引用類型的屬性的時候,子類型所有實例不是都共享這個屬性了嗎!
function SuperType(){ this.property=true; this.colors=['red','blue','green']; } SuperType.prototype.getSuperValue=function(){ return this.property; }; function SubType(){ this.subProperty=false; } SubType.prototype=new SuperType(); SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; } var sub1=new SubType(); sub1.colors.push('yellow'); var sub2=new SubType(); console.log(sub2.colors);//["red", "blue", "green", "yellow"]
確實是這樣的,但是這個錯誤很熟悉的趕腳有沒有,在JavaScript創建對象中也面臨這個問題,使用構造函數可以使實例擁有自己獨有的屬性,問題就可以迎刃而解了
function SuperType(){ this.property=true; this.colors=['red','blue','green']; } SuperType.prototype.getSuperValue=function(){ return this.property; }; function SubType(){ this.subProperty=false; SuperType.call(this); } SubType.prototype=new SuperType(); SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; } var sub1=new SubType(); sub1.colors.push('yellow'); var sub2=new SubType(); console.log(sub2.colors);//["red", "blue", "green"]
這樣在子類的構造函數中調用父類的構造函數,這樣的寫法實際上是在新創建的SubType的實例環境下調用SuperType的構造函數,實例中執行SuperType函數中對象初始化代碼,Subtype的每個實例就會有自己的colors副本了。這樣的繼承方式在坊間被稱為組合式繼承。
這樣做還多了個好處,可以傳遞參數了
function SuperType(name){ this.property=name; this.colors=['red','blue','green']; } SuperType.prototype.getSuperValue=function(){ return this.property; }; function SubType(name){ this.subProperty=false; SuperType.call(this,name); } SubType.prototype=new SuperType(); SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; } var sub1=new SubType('Byron'); console.log(sub1.property);//Byron
寄生組合式繼承
看起來使用組合式繼承很完美了,但是總是有但是,使用組合繼承總會調用兩次父類的構造函數,這樣父類的實例屬性和方法在子類的實例中會有兩份。
function SubType(name){ this.subProperty=false; SuperType.call(this,name); //第一次 } SubType.prototype=new SuperType(); //第二次 SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; }
問題的根源就是調用兩次SuperType的構造函數,其實在第一次調用的時候SubType就已經獲得了SuperType的實例屬性和方法,第二次調用的時候僅需要SuperType的prototype屬性就可以了,因此可以這樣寫
function extend(subType,superType){ var _prototype=new Object(superType.prototype); //得到父類prototype對象副本 _prototype.constructor=subType; //constructor屬性改為子類自己的 subType.prototype=_prototype; //重寫子類prototype } function SuperType(name){ this.property=name; this.colors=['red','blue','green']; } SuperType.prototype.getSuperValue=function(){ return this.property; }; function SubType(name){ this.subProperty=false; SuperType.call(this,name); } extend(SubType,SuperType); SubType.prototype.getSubValue=function(){ return this.subProperty; }
這樣看起來不錯了吧