構造函數&繼承

一、javascript是一門面向對象語言,區別於一般的面嚮對象語言,屬於弱語言,定義的變量的類型可隨着所在環境而變化;
二、面嚮對象語言的特性都有:繼承,封裝,多態;
1、封裝:var Cat = {name : “’’,color :”’’}; // 一個對象裏封裝了兩個屬性;
2、多態:”+”運算符操作的對象類型不一樣時,結果也不一樣就是多態;
3、繼承:接下來講繼承

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) {
   	reutrn { 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,cat1和cat2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cat1和cat2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(喫)。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("喫老鼠");};
}

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(); // 喫老鼠

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("喫老鼠")};

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(); // 喫老鼠

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

構造函數的繼承

現在有一個"動物"對象的構造函數。

function Animal(){ this.species = "動物";}

還有一個"貓"對象的構造函數。

function Cat(name,color){

 this.name = name;

 this.color = color;

}

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:

function Cat(name,color){

 Animal.apply(this, arguments);

 this.name = name;

 this.color = color;

}

var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

alert(cat1.species); // 動物

二、 prototype繼承

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。

Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor =Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黃色");
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。

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?

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 = newAnimal();"這一行,
Cat.prototype.constructor是指向Cat的;加了這一行以後,Cat.prototype.constructor指向Animal。

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。

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

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

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,

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。

o.prototype.constructor = o;

三、 直接繼承(不推薦使用)

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:

function Animal(){ }

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。

Cat.prototype =Animal.prototype;

Cat.prototype.constructor =Cat;

var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

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

Cat.prototype.constructor =Cat;

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

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

四、 利用空對象作爲中介(空中繼承)

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。

  var F = function(){};

  F.prototype = Animal.prototype;

  Cat.prototype = new F();

  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。

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

我們將上面的方法,封裝成一個函數,便於使用。


  function extend(Child, Parent){
  
    var F = function(){};

    F.prototype = Parent.prototype;

    Child.prototype = new F();

    Child.prototype.constructor =Child;

    Child.uber = Parent.prototype;

  }

使用的時候,方法如下

  extend(Cat,Animal);

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  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

  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。

其實,還可以封裝得更好:

var inherit = (function(Child, Parent){
        var F = function (){};
        return function (Child, Parent) {
            F.prototype = Parent.prototype;
            Child.prototype = new F();
            Child.prototype.constructor = Child;
            Child.prototype.uber = Parent;
        }
    })();

注意!此類繼承(使用prototype的繼承)不能繼承父類的原有屬性(this.xxx),只能繼承原型屬性(prototype.xxx)

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。

  function Animal(){}

  Animal.prototype.species ="動物";

然後,再寫一個函數,實現屬性拷貝的目的。

  function extend2(Child, Parent){
    var p = Parent.prototype;
    var c = Child.prototype;
    for (var i in p) {
      c[i] = p[i];
      }
    c.uber = p;
  }

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:

  extend2(Cat, Animal);
  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");
  alert(cat1.species); // 動物

注意!此類繼承(使用prototype的繼承)不能繼承父類的原有屬性(this.xxx),只能繼承原型屬性(prototype.xxx)

非構造函數繼承

一、什麼是"非構造函數"的繼承?

比如,現在有一個對象,叫做"中國人"。

  var Chinese = {

    nation:'中國'

  };

還有一個對象,叫做"醫生"。

  var Doctor ={

    career:'醫生'

  }

請問怎樣才能讓"醫生"去繼承"中國人",也就是說,我怎樣才能生成一個"中國醫生"的對象?

這裏要注意,這兩個對象都是普通對象,不是構造函數,無法使用構造函數方法實現"繼承"。

二、object()方法繼承

json格式的發明人Douglas Crockford,提出了一個object()函數,可以做到這一點。

  function object(o) {

    function F() {}

    F.prototype = o;

    return new F();

  }

這個object()函數,其實只做一件事,就是把子對象的prototype屬性,指向父對象,從而使得子對象與父對象連在一起。

使用的時候,第一步先在父對象的基礎上,生成子對象:

  var Doctor = object(Chinese);

然後,再加上子對象本身的屬性:

  Doctor.career = '醫生';

這時,子對象已經繼承了父對象的屬性了。

  alert(Doctor.nation); //中國

三、淺拷貝

除了使用"prototype鏈"以外,還有另一種思路:把父對象的屬性,全部拷貝給子對象,也能實現繼承。

下面這個函數,就是在做拷貝:

  function extendCopy(p) {
    var c = {};
    for (var i in p) {
      c[i] = p[i];
    }
    c.uber = p;
    return c;
  }

使用的時候,這樣寫:

  var Doctor =extendCopy(Chinese);
  Doctor.career = '醫生';
  alert(Doctor.nation); // 中國

但是,這樣的拷貝有一個問題。那就是,如果父對象的屬性等於數組或另一個對象,那麼實際上,子對象獲得的只是一個內存地址,而不是

真正拷貝,因此存在父對象被篡改的可能。

請看,現在給Chinese添加一個"出生地"屬性,它的值是一個數組。

  Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];

通過extendCopy()函數,Doctor繼承了Chinese。

  var Doctor =extendCopy(Chinese);

然後,我們爲Doctor的"出生地"添加一個城市:

  Doctor.birthPlaces.push('廈門');

發生了什麼事?Chinese的"出生地"也被改掉了!

  alert(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 廈門
  alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 廈門

所以,extendCopy()只是拷貝基本類型的數據,我們把這種拷貝叫做"淺拷貝"。這是早期jQuery實現繼承的方式。

四、深拷貝

所謂"深拷貝",就是能夠實現真正意義上重點內容的數組和對象的拷貝。它的實現並不難,只要遞歸調用"淺拷貝"就行了。

  function deepCopy(p, c) {
    var c = c || {};
    for (var i in p) {
      if (typeof p[i] === 'object') {
        c[i] = (p[i].constructor ===Array) ? [] : {};
        deepCopy(p[i], c[i]);
      } else {
         c[i] = p[i];
      }
    }
    return c;
  }

使用的時候這樣寫:

  var Doctor = deepCopy(Chinese);

現在,給父對象加一個屬性,值爲數組。然後,在子對象上修改這個屬性:

 Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];
 Doctor.birthPlaces.push('廈門');

這時,父對象就不會受到影響了。

  alert(Doctor.birthPljavascriptaces); //北京, 上海, 香港, 廈門
  alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港

目前,jQuery庫使用的就是這種繼承方法。

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