Javascript面向對象編程(一):封裝

學習Javascript,最難的地方是什麼?

我覺得,Object(對象)最難。因爲Javascript的Object模型很獨特,和其他語言都不一樣,初學者不容易掌握。

下面就是我的學習筆記,希望對大家學習這個部分有所幫助。我主要參考了以下兩本書籍:

《面向對象的Javascript》(Object-Oriented JavaScript)

《Javascript高級程序設計(第二版)》(Professional JavaScript for Web Developers, 2nd Edition)

它們都是非常優秀的Javascript讀物,推薦閱讀。

筆記分成三部分。今天的第一部分是討論"封裝"(Encapsulation),後面的第二部分第三部分討論"繼承"(Inheritance)。

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Javascript 面向對象編程(一):封裝

作者:阮一峯

Javascript是一種基於對象(object-based)的語言,你遇到的所有東西幾乎都是對象。但是,它又不是一種真正的面向對象編程(OOP)語言,因爲它的語法中沒有class(類)。

那麼,如果我們要把"屬性"(property)和"方法"(method),封裝成一個對象,甚至要從原型對象生成一個實例對象,我們應該怎麼做呢?

一、 生成實例對象的原始模式

假定我們把貓看成一個對象,它有"名字"和"顏色"兩個屬性。

  var Cat = {

    name : '',

    color : ''

  } 

現在,我們需要根據這個原型對象的規格(schema),生成兩個實例對象。

  var cat1 = {}; // 創建一個空對象

    cat1.name = "大毛"; // 按照原型對象的屬性賦值

    cat1.color = "黃色";

  var cat2 = {};

    cat2.name = "二毛";

    cat2.color = "黑色";

好了,這就是最簡單的封裝了,把兩個屬性封裝在一個對象裏面。但是,這樣的寫法有兩個缺點,一是如果多生成幾個實例,寫起來就非常麻煩;二是實例與原型之間,沒有任何辦法,可以看出有什麼聯繫。

二、 原始模式的改進

我們可以寫一個函數,解決代碼重複的問題。

  function Cat(name,color) {

    return {

      name:name,

      color:color

    }

  }

然後生成實例對象,就等於是在調用函數:

  var cat1 = Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = Cat("二毛","黑色");

這種方法的問題依然是,cat1cat2之間沒有內在的聯繫,不能反映出它們是同一個原型對象的實例。

三、 構造函數模式

爲了解決從原型對象生成實例的問題,Javascript提供了一個構造函數(Constructor)模式。

所謂"構造函數",其實就是一個普通函數,但是內部使用了this變量。對構造函數使用new運算符,就能生成實例,並且this變量會綁定在實例對象上。

比如,貓的原型對象現在可以這樣寫,

  function Cat(name,color){

    this.name=name;

    this.color=color;

  }

我們現在就可以生成實例對象了。

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = new Cat("二毛","黑色");

  alert(cat1.name); // 大毛

  alert(cat1.color); // 黃色

這時cat1cat2會自動含有一個constructor屬性,指向它們的構造函數。

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

  alert(cat2.constructor == Cat); //true

Javascript還提供了一個instanceof運算符,驗證原型對象與實例對象之間的關係。

  alert(cat1 instanceof Cat); //true

  alert(cat2 instanceof Cat); //true

四、構造函數模式的問題

構造函數方法很好用,但是存在一個浪費內存的問題。

請看,我們現在爲Cat對象添加一個不變的屬性type(種類),再添加一個方法eat(吃)。那麼,原型對象Cat就變成了下面這樣:

  function Cat(name,color){

    this.name = name;

    this.color = color;

    this.type = "貓科動物";

    this.eat = function(){alert("吃老鼠");};

  }

還是採用同樣的方法,生成實例:

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = new Cat ("二毛","黑色");

  alert(cat1.type); // 貓科動物

  cat1.eat(); // 吃老鼠

表面上好像沒什麼問題,但是實際上這樣做,有一個很大的弊端。那就是對於每一個實例對象,type屬性和eat()方法都是一模一樣的內容,每一次生成一個實例,都必須爲重複的內容,多佔用一些內存。這樣既不環保,也缺乏效率。

  alert(cat1.eat == cat2.eat); //false

能不能讓type屬性和eat()方法在內存中只生成一次,然後所有實例都指向那個內存地址呢?回答是可以的。

五、 Prototype模式

Javascript規定,每一個構造函數都有一個prototype屬性,指向另一個對象。這個對象的所有屬性和方法,都會被構造函數的實例繼承。

這意味着,我們可以把那些不變的屬性和方法,直接定義在prototype對象上。

  function Cat(name,color){

    this.name = name;

    this.color = color;

  }

  Cat.prototype.type = "貓科動物";

  Cat.prototype.eat = function(){alert("吃老鼠")};

然後,生成實例。

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = new Cat("二毛","黑色");

  alert(cat1.type); // 貓科動物

  cat1.eat(); // 吃老鼠

這時所有實例的type屬性和eat()方法,其實都是同一個內存地址,指向prototype對象,因此就提高了運行效率。

  alert(cat1.eat == cat2.eat); //true

六、 Prototype模式的驗證方法

爲了配合prototype屬性,Javascript定義了一些輔助方法,幫助我們使用它。,

6.1 isPrototypeOf()

這個方法用來判斷,某個proptotype對象和某個實例之間的關係。

  alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true

  alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true

6.2 hasOwnProperty()

每個實例對象都有一個hasOwnProperty()方法,用來判斷某一個屬性到底是本地屬性,還是繼承自prototype對象的屬性。

  alert(cat1.hasOwnProperty("name")); // true

  alert(cat1.hasOwnProperty("type")); // false

6.3 in運算符

in運算符可以用來判斷,某個實例是否含有某個屬性,不管是不是本地屬性。

  alert("name" in cat1); // true

  alert("type" in cat1); // true

in運算符還可以用來遍歷某個對象的所有屬性。

  for(var prop in cat1) { alert("cat1["+prop+"]="+cat1[prop]); }

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