JavaScript - 實例對象 與 new命令

1.應用場景

JavaScript 語言具有很強的面向對象編程能力,

學習JavaScript 面向對象編程的基礎知識。

2.學習/操作

Note部分爲個人理解, 可能有理解不準確之處, 望提出交流

 

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1.目錄

對象是什麼
構造函數
new 命令
    -基本用法
    -new 命令的原理
    -new.target
Object.create() 創建實例對象

 

 

2.對象是什麼

面向對象編程(Object Oriented Programming,縮寫爲 OOP)是目前主流的編程範式。它將真實世界各種複雜的關係,抽象爲一個個對象,然後由對象之間的分工與合作,完成對真實世界的模擬。

 

每一個對象都是功能中心,具有明確分工,可以完成接受信息、處理數據、發出信息等任務。

對象可以複用,通過繼承機制還可以定製。因此,面向對象編程具有靈活、代碼可複用、高度模塊化等特點,容易維護和開發,比起由一系列函數或指令組成的傳統的過程式編程(procedural programming),更適合多人合作的大型軟件項目。

那麼,“對象”(object)到底是什麼?我們從兩個層次來理解。

 

(1)對象是單個實物的抽象。

一本書、一輛汽車、一個人都可以是對象,一個數據庫、一張網頁、一個與遠程服務器的連接也可以是對象。當實物被抽象成對象,實物之間的關係就變成了對象之間的關係,從而就可以模擬現實情況,針對對象進行編程。

Note: 萬物皆是對象

 

(2)對象是一個容器,封裝了屬性(property)和方法(method)。

屬性是對象的狀態,方法是對象的行爲(完成某種任務)。比如,我們可以把動物抽象爲animal對象,使用“屬性”記錄具體是那一種動物,使用“方法”表示動物的某種行爲(奔跑、捕獵、休息等等)

Note: 至於容器, 能存放東西即容器. 這個東西在編程裏即數據, 所以如, 變量, 常量, 數組, 對象, 數據庫等都是容器, 看你怎麼理解, 從哪些角度觀察.

 

 

3.構造函數

面向對象編程的第一步,就是要生成對象。

 

前面說過,對象是單個實物的抽象。通常需要一個模板,表示某一類實物的共同特徵,然後對象根據這個模板生成。

典型的面向對象編程語言(比如 C++ 和 Java),都有“類”(class)這個概念。所謂“類”就是對象的模板,對象就是“類”的實例。

但是,JavaScript 語言的對象體系,不是基於“類”的,而是基於構造函數(constructor)和原型鏈(prototype)

 

JavaScript 語言使用構造函數(constructor)作爲對象的模板。所謂”構造函數”,就是專門用來生成實例對象的函數。它就是對象的模板,描述實例對象的基本結構。一個構造函數,可以生成多個實例對象,這些實例對象都有相同的結構。

構造函數就是一個普通的函數,但是有自己的特徵和用法。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
};

 

上面代碼中,Vehicle就是構造函數。爲了與普通函數區別,構造函數名字的第一個字母通常大寫

構造函數的特點有兩個。

  • 函數體內部使用了this關鍵字,代表了所要生成的對象實例。
  • 生成對象的時候,必須使用new命令。

 

4.new 命令

4.1 基本用法

new命令的作用,就是執行構造函數,返回一個實例對象。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
};

var v = new Vehicle();
v.price // 1000

上面代碼通過new命令,讓構造函數Vehicle生成一個實例對象,保存在變量v中。

這個新生成的實例對象,從構造函數Vehicle得到了price屬性。

new命令執行時,構造函數內部的this,就代表了新生成的實例對象,this.price表示實例對象有一個price屬性,值是1000。

 

使用new命令時,根據需要,構造函數也可以接受參數

var Vehicle = function (p) {
  this.price = p;
};

var v = new Vehicle(500);

new命令本身就可以執行構造函數,所以後面的構造函數可以帶括號,也可以不帶括號。

下面兩行代碼是等價的,但是爲了表示這裏是函數調用,推薦使用括號。

// 推薦的寫法
var v = new Vehicle();
// 不推薦的寫法
var v = new Vehicle;

Q: 一個很自然的問題是,如果忘了使用new命令,直接調用構造函數會發生什麼事?

A: 這種情況下,構造函數就變成了普通函數,並不會生成實例對象。

而且由於後面會說到的原因,this這時代表全局對象,將造成一些意想不到的結果。

var Vehicle = function (){
  this.price = 1000;
};

var v = Vehicle();
v // undefined
price // 1000

上面代碼中,調用Vehicle構造函數時,忘了加上new命令。

結果,變量v變成了undefined,而price屬性變成了全局變量。因此,應該非常小心,避免不使用new命令、直接調用構造函數。

 

爲了保證構造函數必須與new命令一起使用,一個解決辦法是,構造函數內部使用嚴格模式,即第一行加上use strict。這樣的話,一旦忘了使用new命令,直接調用構造函數就會報錯。

function Fubar(foo, bar){
  'use strict';
  this._foo = foo;
  this._bar = bar;
}

Fubar()
// TypeError: Cannot set property '_foo' of undefined

上面代碼的Fubar爲構造函數,use strict命令保證了該函數在嚴格模式下運行。

由於嚴格模式中,函數內部的this不能指向全局對象,默認等於undefined,導致不加new調用會報錯(JavaScript 不允許對undefined添加屬性)

 

另一個解決辦法,構造函數內部判斷是否使用new命令,如果發現沒有使用,則直接返回一個實例對象。//推薦使用

function Fubar(foo, bar) {
  if (!(this instanceof Fubar)) {
    return new Fubar(foo, bar);
  }

  this._foo = foo;
  this._bar = bar;
}

Fubar(1, 2)._foo // 1
(new Fubar(1, 2))._foo // 1

上面代碼中的構造函數,不管加不加new命令,都會得到同樣的結果。

 

4.2 new 命令的原理

使用new命令時,它後面的函數依次執行下面的步驟。//建議多讀兩遍, 思考記憶下

  1. 創建一個空對象,作爲將要返回的對象實例。
  2. 將這個空對象的原型,指向構造函數的prototype屬性。
  3. 將這個空對象賦值給函數內部的this關鍵字。
  4. 開始執行構造函數內部的代碼。

也就是說,構造函數內部,this指的是一個新生成的空對象,所有針對this的操作,都會發生在這個空對象上。構造函數之所以叫“構造函數”,就是說這個函數的目的,就是操作一個空對象(即this對象),將其“構造”爲需要的樣子。

如果構造函數內部有return語句,而且return後面跟着一個對象,new命令會返回return語句指定的對象;

否則,就會不管return語句,返回this對象。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
  return 1000;
};

(new Vehicle()) === 1000
// false

上面代碼中,構造函數Vehiclereturn語句返回一個數值。[Note: 不是對象]  這時,new命令就會忽略這個return語句,返回“構造”後的this對象。

但是,如果return語句返回的是一個跟this無關的新對象,new命令會返回這個新對象,而不是this對象。這一點需要特別引起注意。

var Vehicle = function (){
  this.price = 1000;
  return { price: 2000 };
};

(new Vehicle()).price
// 2000

上面代碼中,構造函數Vehiclereturn語句,返回的是一個新對象。new命令會返回這個對象,而不是this對象。

 

另一方面,如果對普通函數(內部沒有this關鍵字的函數)使用new命令,則會返回一個空對象。

function getMessage() {
  return 'this is a message';
}

var msg = new getMessage();

msg // {}
typeof msg // "object"

上面代碼中,getMessage是一個普通函數,返回一個字符串。對它使用new命令,會得到一個空對象。//似有不同 TBD

這是因爲new命令總是返回一個對象,要麼是實例對象,要麼是return語句指定的對象。本例中,return語句返回的是字符串,所以new命令就忽略了該語句。

 

new命令簡化的內部流程,可以用下面的代碼表示。//建議, 認真閱讀, 理解其中的執行流程

function Person(name, age){
  this.name = name;
  this.age = age;
}

function _new(/* 構造函數 */ constructor, /* 構造函數參數 */ params) {
  // 將 arguments 對象轉爲數組
  var args = [].slice.call(arguments);
  // 取出構造函數
  var constructor = args.shift();
  // 創建一個空對象,繼承構造函數的 prototype 屬性
  var context = Object.create(constructor.prototype);
  // 執行構造函數
  var result = constructor.apply(context, args);
  // 如果返回結果是對象,就直接返回,否則返回 context 對象
  return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;
}

// 實例
var actor = _new(Person, '張三', 28);

 

執行結果:

4.3 new.target

函數內部可以使用new.target屬性。如果當前函數是new命令調用,new.target指向當前函數,否則爲undefined

function f() {
  console.log(new.target === f);
}

f() // false
new f() // true

使用這個屬性,可以判斷函數調用的時候,是否使用new命令。

function f() {
  if (!new.target) {
    throw new Error('請使用 new 命令調用!');
  }
  // ...
}

f() // Uncaught Error: 請使用 new 命令調用!

截圖:

上面代碼中,構造函數f調用時,沒有使用new命令,就拋出一個錯誤。

 

 

 

5.Object.create() 創建實例對象

構造函數作爲模板,可以生成實例對象。

但是,有時拿不到構造函數,只能拿到一個現有的對象。我們希望以這個現有的對象作爲模板,生成新的實例對象,這時就可以使用Object.create()方法。

var person1 = {
  name: '張三',
  age: 38,
  greeting: function() {
    console.log('Hi! I\'m ' + this.name + '.');
  }
};

var person2 = Object.create(person1);

person2.name // 張三
person2.greeting() // Hi! I'm 張三.

上面代碼中,對象person1person2的模板,後者繼承了前者的屬性和方法。

Object.create()的詳細介紹,請看 https://wangdoc.com/javascript/oop/object.html#objectcreate

 

後續補充

...

3.問題/補充

TBD

4.參考

https://wangdoc.com/javascript/oop/new.html  //阮一峯 - 實例對象與 new 命令

https://wangdoc.com/javascript/oop/object.html#objectcreate  //Object.create()

後續補充

...

 

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