Javascript面向對象編程(二):構造函數的繼承

這個系列的第一部分,主要介紹瞭如何"封裝"數據和方法,以及如何從原型對象生成實例。

今天要介紹的是,對象之間的"繼承"的五種方法。

比如,現在有一個"動物"對象的構造函數。

  1. function Animal(){ 
  2.  
  3.   this.species = "動物"
  4.  

還有一個"貓"對象的構造函數。

  1. function Cat(name,color){ 
  2.  
  3.   this.name = name; 
  4.  
  5.   this.color = color; 
  6.  

怎樣才能使"貓"繼承"動物"呢?

一、 構造函數綁定

第一種方法也是最簡單的方法,使用call或apply方法,將父對象的構造函數綁定在子對象上,即在子對象構造函數中加一行:

  1. function Cat(name,color){ 
  2.  
  3.   Animal.apply(this, arguments); 
  4.  
  5.   this.name = name; 
  6.  
  7.   this.color = color; 
  8.  
  9.  
  10. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 
  11.  
  12. alert(cat1.species); // 動物 

二、 prototype模式

第二種方法更常見,使用prototype屬性。

如果"貓"的prototype對象,指向一個Animal的實例,那麼所有"貓"的實例,就能繼承Animal了。

  1. Cat.prototype = new Animal(); 
  2.  
  3. Cat.prototype.constructor = Cat; 
  4.  
  5. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 
  6.  
  7. alert(cat1.species); // 動物 

代碼的第一行,我們將Cat的prototype對象指向一個Animal的實例。

  1. Cat.prototype = new Animal(); 

它相當於完全刪除了prototype 對象原先的值,然後賦予一個新值。但是,第二行又是什麼意思呢?

  1. Cat.prototype.constructor = Cat; 

原來,任何一個prototype對象都有一個constructor屬性,指向它的構造函數。如果沒有"Cat.prototype = new Animal();"這一行,Cat.prototype.constructor是指向Cat的;加了這一行以 後,Cat.prototype.constructor指向Animal。

  1. alert(Cat.prototype.constructor == Animal); //true 

更重要的是,每一個實例也有一個constructor屬性,默認調用prototype對象的constructor屬性。

  1. alert(cat1.constructor == Cat.prototype.constructor); // true 

因此,在運行"Cat.prototype = new Animal();"這一行之後,cat1.constructor也指向Animal!

  1. alert(cat1.constructor == Animal); // true 

這顯然會導致繼承鏈的紊亂(cat1明明是用構造函數Cat生成的),因此我們必須手動糾正,將Cat.prototype對象的constructor值改爲Cat。這就是第二行的意思。

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,

  1. o.prototype = {}; 

那麼,下一步必然是爲新的prototype對象加上constructor屬性,並將這個屬性指回原來的構造函數。

  1. o.prototype.constructor = o; 

三、 直接繼承prototype

第三種方法是對第二種方法的改進。由於Animal對象中,不變的屬性都可以直接寫入Animal.prototype。所以,我們也可以讓Cat()跳過 Animal(),直接繼承Animal.prototype。

現在,我們先將Animal對象改寫:

  1. function Animal(){ } 
  2.  
  3. Animal.prototype.species = "動物"

然後,將Cat的prototype對象,然後指向Animal的prototype對象,這樣就完成了繼承。

  1. Cat.prototype = Animal.prototype; 
  2.  
  3. Cat.prototype.constructor = Cat; 
  4.  
  5. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 
  6.  
  7. alert(cat1.species); // 動物 

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Animal的實例了),比較省內存。缺點是 Cat.prototype和Animal.prototype現在指向了同一個對象,那麼任何對Cat.prototype的修改,都會反映到 Animal.prototype。

所以,上面這一段代碼其實是有問題的。請看第二行

  1. Cat.prototype.constructor = Cat; 

這一句實際上把Animal.prototype對象的constructor屬性也改掉了!

  1. alert(Animal.prototype.constructor); // Cat 

四、 利用空對象作爲中介

由於"直接繼承prototype"存在上述的缺點,所以就有第四種方法,利用一個空對象作爲中介。

  1. var F = function(){}; 
  2.  
  3. F.prototype = Animal.prototype; 
  4.  
  5. Cat.prototype = new F(); 
  6.  
  7. Cat.prototype.constructor = Cat; 

F是空對象,所以幾乎不佔內存。這時,修改Cat的prototype對象,就不會影響到Animal的prototype對象。

  1. alert(Animal.prototype.constructor); // Animal 

我們將上面的方法,封裝成一個函數,便於使用。

  1. function extend(Child, Parent) { 
  2.  
  3.    var F = function(){}; 
  4.  
  5.    F.prototype = Parent.prototype; 
  6.  
  7.    Child.prototype = new F(); 
  8.  
  9.    Child.prototype.constructor = Child; 
  10.  
  11.    Child.uber = Parent.prototype; 
  12.  
  13.  } 

使用的時候,方法如下

  1. extend(Cat,Animal); 
  2.  
  3.  var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 
  4.  
  5.  alert(cat1.species); // 動物 

這個extend函數,就是YUI庫如何實現繼承的方法。

另外,說明一點,函數體最後一行

  1. Child.uber = Parent.prototype; 

意思是爲子對象設一個uber屬性,這個屬性直接指向父對象的prototype屬性。(uber是一個德語詞,意思是"向上"、"上一層"。)這等於在子對象上打開一條通道,可以直接調用父對象的方法。這一行放在這裏,只是爲了實現繼承的完備性,純屬備用性質。

五、 拷貝繼承

上面是採用prototype對象,實現繼承。我們也可以換一種思路,純粹採用"拷貝"方法實現繼承。簡單說,如果把父對象的所有屬性和方法,拷貝進子對象,不也能夠實現繼承嗎?這樣我們就有了第五種方法。

首先,還是把Animal的所有不變屬性,都放到它的prototype對象上。

  1. function Animal(){} 
  2.  
  3. Animal.prototype.species = "動物"

然後,再寫一個函數,實現屬性拷貝的目的。

  1. function extend2(Child, Parent) { 
  2.  
  3.    var p = Parent.prototype; 
  4.  
  5.    var c = Child.prototype; 
  6.  
  7.    for (var i in p) { 
  8.  
  9.      c[i] = p[i]; 
  10.  
  11.      } 
  12.  
  13.    c.uber = p; 
  14.  
  15.  }  

這個函數的作用,就是將父對象的prototype對象中的屬性,一一拷貝給Child對象的prototype對象。

使用的時候,這樣寫:

  1. extend2(Cat, Animal); 
  2.  
  3. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 
  4.  
  5. alert(cat1.species); // 動物 

 

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