Class的基本用法和繼承

簡介

JavaScript語言中，生成實例對象的傳統方法是經過構造函數。下面是一個例子。

function Point(x,y){
    this.x = x;
    this.y = y;
}
Point.prototype.toString = function(){
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};
var p = new Point(1,2);

基本上，ES6的class能夠看做只是一個語法糖，它的絕大部分功能，ES5均可以作到，新的class寫法只是讓對象原型的寫法更加清晰、更像面向對象編程的語法而已。上面的代碼用ES6的class改寫。

//定義類
class Point{
    constructor(x,y){
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    toString(){
        return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
    }
}

上面代碼定義了一個類，能夠看到裏面有一個constructor方法，這就是構造方法，而this關鍵字則表明實例對象。也就是說ES5的構造函數point，對應ES6的point類的構造方法。
Point類除了構造方法，還定義了一個toString方法。注意，定義類的方法的時候，前面不須要加上function這個關鍵字，直接把函數定義放進去就能夠了。另外，方法之間不須要逗號分割，加了會報錯。
ES6的類，徹底能夠看做構造函數的另外一種寫法。

class Point{
    //...
}
typeof Point//function
Point === Point.prototype.constructor//true;

上面代碼代表，類的數據類型就是函數，類自己就指向構造函數。
使用的時候，也就是直接對類使用new命令，跟構造函數的用法徹底一致。

class Bar{
    doStuff(){
        console.log('stuff');
    }
}
var b = new Bar();
b.doStuff();

構造函數的prototype屬性，在ES6的類上面繼續存在。事實上，類的全部方法都定義在類的prototype屬性上面。

class Point{
    constructor(){}
    toString(){}
    toValue(){}
}
//等同於
Point.prototype = {
    constructor(){},
    toString(){},
    toValue(){},
}

在類的實例上面調用方法，其實就是調用原型上的方法。

class B{}
let b = new B{};
b.constructor === B.prototype.constructor;

上面代碼中，b是B類的實例，它的constructor方法就是B類原型的constructor方法。
因爲類的方法都定義在prototype對象上面，因此類的新方法能夠添加在prototype對象上面。Object.assign方法能夠很方便地一次向類添加多個方法。
class Point{

constructor(){}

}
Object.assign(Point.prototype,{

toString(){},
toValue(){}

})
prototype對象的constructor屬性，直接指向類的自己，這與ES5的行爲是一致的。

Point.prototype.constructor === Point//true.

另外，類的內部全部定義的方法，都是不可枚舉的。

class Point{
    constructor(x,y){}
    toString(){}
}
Object.keys(Point.prototype);
Object.getOwnPropertyName(Point.prototype);

上面代碼中，toString方法是Point類內部定義的方法，它是不可枚舉的。這一點與ES5的行爲不一致。

var Point = function(x,y){}
Point.prototype.toString=function(){}
Object.keys(Point.prototype);
//["toString"]
Obejct.getOwnPtopertyName(Point.prototype)
//["constructor","toString"]

上面代碼採用ES5的寫法，toString方法就是可枚舉的。
類的屬性名，能夠採用表達式。

let methodName = 'getArea';
class Square{
    constructor(length){}
    [methodName](){}
}

上面代碼中，Square類的方法名getArea，是從表達式獲得的。

constructor方法

constructor方法是類的默認方法，經過new命令生成對象的實例時，自動調用該方法。一個類必須有constructor方法，若是沒有顯式定義，一個空的constructor方法會被默認添加。

class Point{}
//等同於
class Point{
    constructor(){}
}

上面代碼中，定義了一個空的類Point，JavaScript引擎會自動爲它添加一個空的constructor方法。
constructor方法默認返回實例對象（即this），徹底能夠指定返回另外一個對象。

class Foo{
    constructor(){
        return Object.create(null);
    }
}
new Foo() instanceof Foo
//false

上面代碼中，constructor函數返回一個全新的對象，結果致使實例對象不是Foo類的實例。
類必須使用new調用，不然會報錯。這是它跟普通構造函數的一個主要區別，後者不用new也能夠執行。

類的實例對象

生成類的實例對象的寫法，與ES5徹底同樣，也是使用new命令。前面說過，若是忘記加上new，像函數那樣調用Class，將會報錯。

class Point{}
//報錯
var point = Point(2,3);
//正確
var point = new Point(2,3);

與ES5同樣，實例屬性除非顯式定義在其自己（即this對象上），否者都定義在原型上。

//定義類
class Point{
    constructor(x,y){
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    toString(){
        return '('+this.x+','+this.y+')';
    }
}
var point = new Point(2,3);
point.toString();//2,3
point.hasOwnProperty('x')//true
point.hasOwnProperty('y')//true
point.hasOwnProperty('toString');//false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString')//true

上面代碼中，x和y都是實例對象point自身的屬性（由於定義在this變量上），因此hasOwnProperty方法返回true，而toString是原型對象的屬性（由於定義在Point類上），因此hasOwnProperty方法返回fasle。這些都與ES5的行爲保持一致。
與ES5同樣，類的全部實例共享一個原型對象。

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);
p1.__proto__ === p2.__proto__
//true

上面代碼中，p1和p2都是Point的實例，它們的原型都是Point.prototype,因此__proto__屬性是相等的。
這也意味着，能夠經過實例__proto__屬性爲類添加方法。
;__proto__ 並非語言自己的特性，這是各大廠商具體實現時添加的私有屬性，雖然目前不少現代瀏覽器的 JS 引擎中都提供了這個私有屬性，但依舊不建議在生產中使用該屬性，避免對環境產生依賴。生產環境中，咱們可使用 Object.getPrototypeOf 方法來獲取實例對象的原型，而後再來爲原型添加方法/屬性。

請輸入var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);
p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };
p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"
var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"

上面代碼在p1的原型上添加了一個printName方法，因爲p1的原型就是p2的原型，所以p2也能夠調用這個方法。並且，此後新建的實例p3也能夠調用這個方法。這意味着，使用實例的__proto__屬性改寫原型，必須至關謹慎，不推薦使用，由於這會改變「類」的原始定義，影響到全部實例。

Class表達式

與函數同樣，類也可使用表達式的形式定義。

const MyClass = class Me{
    getClassName(){
        return Me.name;
    }
}

上面代碼中使用表達式定義了一個類。須要注意的是，這個類的名字MyClass而不是Me，Me只在Class的內部代碼可用，指代當前類。

let inst = new MyClass();
inst.getClassName()//me;
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

上面代碼表示，Me只在Class內部定義。
若是類的內部沒用到的話，能夠省略Me，也就是能夠寫成下面的形式。

const MyClass = class{};

採用Class表達式，能夠寫出當即執行的Class。

let person = new class{
    constructor(name){
        this.name = name;
    }
    sayName(){
        console.log(this.name);
    }
}('張三');
person.sayName();

上面代碼中，person是一個當即執行的類實例。

不存在變量提高

類不存在變量提高，這一點與ES5徹底不一樣。

new Foo();// ReferenceError
class Foo{}

上面代碼中，Foo類使用在前，定義在後，這樣會報錯，由於ES6不會把類的聲名提高到代碼頭部。這種規定的緣由與下文要提到的繼承有關，必須保證子類在父類以後定義。

{
    let Foo = class{};
    class Bar extends Foo{}
}

上面的代碼不會報錯，由於Bar繼承Foo的時候，Foo已經有定義了。可是，若是存在class提高，上面的代碼就會報錯，由於class會被提高到代碼頭部，而let命令是不提高的，因此致使Bar繼承Foo的時候，Foo尚未定義。

私有方法和私有屬性

現有的方法
私有方法是常見需求，可是ES6不提供，只能經過變通方法模擬實現
一種作法是在命名上加以區別。

class Widget{
    foo(baz){
        this._bar(baz);
    }
    //私有方法
    _bar(baz){
        return this.snaf = baz;
    }
}

上面代碼中，_bar方法前面的下劃線，表示這是一個只限於內部使用的私有方法。可是，這種命名是不保險的，在類的外部，仍是能夠調用到這個方法。
另外一種方法就是索性將私有方法移出模塊，由於模塊內部的全部方法都是對外可見的。

class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

上面代碼中，foo是公有方法，內部調用了bar.call(this, baz)。這使得bar實際上成爲了當前模塊的私有方法。
還有一種方法是利用Symbol值的惟一性，將私有方法的名字命名爲一個Symbol值。

const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');
export default class myClass{
    //公有方法
    foo(baz){
        this[bar](baz);
    }
    //私有方法
    [bar](baz){
        return this[snaf] = baz;
    }
}

私有屬性的提案

目前有一個提案，爲class加了私有屬性。方法是在屬性名以前，使用#表示。

class Point{
    #x;
    constructor(x=0){
        #x=+x;//寫成this.#x亦可
    }
    get x(){return #x}
    set x(value){#x=+value}
}

上面代碼中，#x就是私有屬性，在Point類以外是讀取不到這個屬性的。因爲井號#是屬性的一部分，使用時必須帶有#一塊兒使用，因此#x和x是兩個不一樣的屬性。
私有屬性能夠指定初始值，在構建函數執行時進行初始化。

class Point{
    #x = 0;
    constructor(){
        #x;//0
    }
}

this指向

類的方法內容若是含有this，他默認指向類的實例。可是，必須很是當心，一旦單獨使用該方法，極可能報錯。

class Logger{
    printName(name='three'){
        this.print(`Hellow ${name}`);
    }
    print(text){
        console.log(text);
    }
}
const logger = new Logger();
const {printName} = logger;
printName();

上面代碼中，printName方法中的this，默認指向Logger類的實例。可是，若是將這個方法提取出來單獨使用，this會指向該方法運行時所在的環境，由於找不到print方法而致使報錯。
一個比較簡單的解決方法是，在構造方法中綁定this，這樣就不會找不到print方法了。

class Logger{
    constructor(){
        this.printName = this.printName.bind(this);
    }
}

另外一種解決方法是使用箭頭函數。

class Logger{
    constructor(){
        this.printName = (name = 'three')=>{
            this.print(`Hellow ${name}`)
        }
    }
}

還有一種解決方法是使用Proxy，獲取方法的時候，自動綁定this。

function selfish(target){
    const cache = new WeakMap();
    const handler = {
        get(target,key){
            const value = Reflect.get(target,key);
            if(typeof value !== 'function'){
                return value;
            }
            if(!cache.has(value)){
                cache.set(value,value.bind(target));
            }
            return cache.get(value);
        }
    };
    const proxy = new Proxy(target,handler);
    return proxy;
}
const logger = selfish(new Logger());

class繼承

class 能夠經過extends關鍵字實現繼承，這比ES5的經過修改原型鏈實現繼承，要清晰和方便不少。

class Point{}
class ColorPoint extends Point{}

上面代碼定義了一個ColorPoint類，該類經過extends關鍵字，繼承了Point類的全部屬性和方法。可是因爲沒有部署任何代碼，因此這兩個類徹底同樣，等於複製了一個Point類。下面，咱們在ColorPoint內部加上代碼。

class ColorPoint extends Point{
    constructor(x,y,color){
        super(x,y);//調用父類的constructor(x,y)
        this.color = color;
    }
    toString(){
        return this.color+ '' + super.toString();//調用父類的toString()方法。
    }
}

上面代碼中，constructor方法和toString方法之中，都出現了super關鍵字，它在這裏表示父類的構造函數，用來新建父類的this對象。
子類必須在constructor方法中調用super方法，不然新建實例時會報錯。這是由於子類本身的this對象，必須先經過父類的構造函數完成塑造，獲得與父類一樣的實例屬性和方法，而後再對其進行加工，加上子類本身的實例屬性和方法。若是不調用super方法，子類就得不到this對象。
若是子類沒有定義constructor方法，這個方法會被默認添加，代碼以下。也就是說沒有顯式定義，任何一個子類都有constructor方法。

class ColorPoint extends Point{
}
//等同於
class ColorPoint extends Point{
    constructor(...arguments){
        super(...arguments)
    }
}

另外一個須要注意的地方是，在子類的構造函數中，只有調用super以後，纔可使用this關鍵字，不然會報錯。這是由於子類實例的構建，基於父類實例，只有super方法才能調用父類實例。

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError
    super(x, y);
    this.color = color; // 正確
  }
}

上面代碼中，子類的constructor方法沒有調用super以前，就使用this關鍵字，結果報錯，而放在super方法以後就是正確的。

Object.getPrototypeOf()

Obejct.getPrototypeOf方法能夠用來從子類上獲取父類。

Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point

所以，可使用這個方法判斷，一個類是否繼承了另外一個類。

super關鍵字

super關鍵字既能夠看成函數使用，也能夠看成對象使用。在這種狀況下，它的用法徹底不一樣。
第一種狀況，super做爲函數調用時，表明父類的構造函數。ES6要求，子類的構造函數必須執行一次super函數。

class A{}
class B extends A{
    constructor(){
        super();
    }
}

上面代碼中，子類B的構造函數之中super()，表明調用父類的構造函數。這是必須的，不然JavaScript引擎會報錯。
注意，super雖然表明了父類A的構造函數，可是返回的是子類B的實例，即super內部的this指向的是B，所以super()在這裏至關於
A.prototype.constructor.call(this)。

class A {
  constructor() {
    console.log(new.target.name);
  }
}
class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}
new A() // A
new B() // B代碼

上面代碼中，new.target指向當前正在執行的函數。能夠看到，在super()執行時，它指向的是子類B的構造函數，而不是父類A的構造函數。也就是說，super()內部的this指向的是B。
做爲函數時，super()只能用在子類的構造函數之中，用在其它地方就會報錯。

class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 報錯
  }
}

上面代碼中，super()用在B類的m方法之中，就會形成語法錯誤。
第二種狀況，super做爲對象時，在普通方法中，指向父類的原型對象；在靜態方法中指向父類。

class A{
    p(){
        return 2;
    }
}
class B extends A{
    constructor(){
        super();
        console.log(super.p())//2
    }
}
let b = new B();

上面代碼中，子類B當中的super.p()，就是將super看成一個對象使用。這時，super在普通方法之中，指向A.prototype,因此super.p()就至關於A.prototype.p().
這裏須要注意，因爲super指向父類的原型對象，因此定義在父類實例上的方法或屬性，是沒法經過super調用的。

class A{
    constructor(){
        this.p = 2;
    }
}
class B extends A{
    get m(){
        return super.p;
    }
}
let b = new B();
b.m//undefined

上面代碼中，p是父類A實例的屬性，super.p就引用不到它。
若是屬性定義在父類的原型對象上，super就能夠取到。

class A{}
A.prototype.x = 2;
class B extends A{
    constructor(){
        super();
        console.log(super.x)//2
    }
}
let b = new B();

上面代碼中，水星X是定義在A.prototype上面的，因此super.x能夠取到它的值。
ES6規定，在子類普通方法中經過super調用父類的方法時，方法內部的this指向當前的子類實例。

class A{
    constructor(){
        this.x =1;
    }
    print(){
        console.log(this.x);
    }
}
class B extends A{
    constructor(){
        super();
        this.x =2;
    }
    m(){
        super.print()
    }
}
let b = new B();
b.m()//2

上面代碼中，super.print()雖然調用的是A.prototype.print(),可是A.prototype.print()內部的this指向子類B的實例，致使輸出的是2，而不是1。也就是說，實際執行的是super.print.call(this).
因爲this指向子類實例，因此若是經過super對某個屬性賦值，這時super就是this，賦值的屬性會變成子類實例的屬性。

class A{
    constructor(){
        this.x = 1;
    }
}
class B extends A{
    constructor(){
        super();
        this.x = 2;
        super.x = 3;
        console.log(super.x)//undefined
        console.log(this.x)//3
    }
}
let b = new B();

上面代碼中，super.x賦值爲3，這時等同於對this.x賦值爲3.而當讀取super.x的時候，讀的是A.prototype.x,因此返回undefind。
若是super做爲對象，用在靜態方法之中，這時super將指向父類，而不是父類的原型對象。

class Parent{
    static myMethod(msg){
        console.log('static',msg)
    }
    myMethod(msg){
        console.log('instance',msg)
    }
}
class Child extends Parent{
    static myMethod(msg){
        super.myMethod(msg);
    }
    myMethod(msg){
        super.myMethod(msg);
    }
}
Child.myMethod(1);//static 1
var child = new Child();
child.myMethod(2);//instance 2

上面代碼中，super在靜態方法之中指向父類，在普通方法之中指向父類的原型對象。
另外，在子類的靜態方法中經過super調用父類的方法時，方法內部的this指向當前的子類，而不是子類的實例。

class A{
    constructor(){
        this.x =1
    }
    static print(){
        console.log(this.x)
    }
}
class B extends A{
    constructor(){
        super();
        this.x = 2;
    }
    static m(){
        super.print();
    }
}
B.x = 3;
B.m()//3

上面代碼中，靜態方法B.m裏面，super.print指向父類的靜態方法。這個方法裏面的this指向的是B，而不是B的實例。
注意，使用super的時候，必須顯式指定是做爲函數、仍是做爲對象使用，不然會報錯。

class A{}
class B extends A{
    constructor(){
        super();
        console.loog(super)//報錯
    }
}

上面代碼中，console.log(super)當中的super，沒法看出是做爲函數使用，仍是做爲對象使用，因此JavaScript引擎解析代碼的時候就會報錯。這時，若是能清晰地代表super的數據類型，就不會報錯。

class A{}
class B extends A{
    constructor(){
        super();
        console.log(super.valueOf() instance B)//true
    }
}
let b = new B()

上面代碼中，super.valueOf()代表super是一個對象，所以就不會報錯。同時，因爲super使得this指向B的實例，因此super.valueOf()返回的是一個B的實例。
最後，因爲對象老是繼承其它對象的，因此剋以在任意一個對象中，使用super關鍵字。

var obj = {
  toString() {
    return "MyObject: " + super.toString();
  }
};

obj.toString(); // MyObject: [object Object]

類的 prototype 屬性和__proto__屬性

大多數瀏覽器ES5實現中，每個對象都有__proto__屬性，指向對應的構造函數的prototype屬性。Class做爲構造函數的語法糖，同時有prototype屬性和__proto__屬性，所以同時存在兩條繼承鏈。
1.子類的__proto__屬性，表示構造函數的繼承，老是指向父類。
2.子類prototype屬性的__proto__屬性，表示方法的繼承，老是指向父類的prototype屬性。

class A {
}
class B extends A{}
B.__proto__ === A //true
B.prototype.__proto__ === A.prototype //true

上面代碼中，子類B的__proto__屬性指向父類A,子類B的Prototype屬性的__proto__屬性指向父類A的prototype屬性。
這樣的結果是由於，類的繼承是按照下面的模式實現。

class A{}
class B{}
//B的實例繼承A的實例
Object.setPrototypeOf(B.prototype,A.prototype);
//B繼承A的靜態屬性
Object.setPrototypeOf(B,A);
const b = new B();

對象的擴展一章給出過Object.setPrototypeOf方法的實現。

Object.setPrototypeOf = function(obj,proto){
    obj.__proto__ = proto;
    return obj;
}

所以，就獲得了上面的結果

Object.setPrototypeOf(B.prototype,A.prototype);
//等同於
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

Object.setPrototypeOf(B,A);
//等同於
B.__proto__ = A;

這兩條繼承鏈，能夠這樣理解：做爲一個對象，子類B的原型（__proto__屬性）是父類A；做爲一個構造函數，子類B的原型對象是父類的原型對象（prototype屬性）的實例。