Javascript繼承機制的設計思想

做者： 阮一峯

我一直很難理解Javascript語言的繼承機制。

它沒有"子類"和"父類"的概念，也沒有"類"（class）和"實例"（instance）的區分，全靠一種很奇特的"原型鏈"（prototype chain）模式，來實現繼承。

我花了不少時間，學習這個部分，還作了不少筆記。可是都屬於強行記憶，沒法從根本上理解。

直到昨天，我讀到法國程序員Vjeux的解釋，才恍然大悟，徹底明白了Javascript爲何這樣設計。

下面，我嘗試用本身的語言，來解釋它的設計思想。完全說明白prototype對象究竟是怎麼回事。其實根本就沒那麼複雜，真相很是簡單。

1、從古代提及

要理解Javascript的設計思想，必須從它的誕生提及。

1994年，網景公司（Netscape）發佈了Navigator瀏覽器0.9版。這是歷史上第一個比較成熟的網絡瀏覽器，轟動一時。可是，這個版本的瀏覽器只能用來瀏覽，不具有與訪問者互動的能力。好比，若是網頁上有一欄"用戶名"要求填寫，瀏覽器就沒法判斷訪問者是否真的填寫了，只有讓服務器端判斷。若是沒有填寫，服務器端就返回錯誤，要求用戶從新填寫，這太浪費時間和服務器資源了。

所以，網景公司急需一種網頁腳本語言，使得瀏覽器能夠與網頁互動。工程師Brendan Eich負責開發這種新語言。他以爲，不必設計得很複雜，這種語言只要可以完成一些簡單操做就夠了，好比判斷用戶有沒有填寫表單。

1994年正是面向對象編程（object-oriented programming）最興盛的時期，C++是當時最流行的語言，而Java語言的1.0版即將於第二年推出，Sun公司正在大肆造勢。

Brendan Eich無疑受到了影響，Javascript裏面全部的數據類型都是對象（object），這一點與Java很是類似。可是，他隨即就遇到了一個難題，到底要不要設計"繼承"機制呢？

2、Brendan Eich的選擇

若是真的是一種簡易的腳本語言，其實不須要有"繼承"機制。可是，Javascript裏面都是對象，必須有一種機制，將全部對象聯繫起來。因此，Brendan Eich最後仍是設計了"繼承"。

可是，他不打算引入"類"（class）的概念，由於一旦有了"類"，Javascript就是一種完整的面向對象編程語言了，這好像有點太正式了，並且增長了初學者的入門難度。

他考慮到，C++和Java語言都使用new命令，生成實例。

C++的寫法是：

　　ClassName *object = new ClassName(param);

Java的寫法是：

　　Foo foo = new Foo();

所以，他就把new命令引入了Javascript，用來從原型對象生成一個實例對象。可是，Javascript沒有"類"，怎麼來表示原型對象呢？

這時，他想到C++和Java使用new命令時，都會調用"類"的構造函數（constructor）。他就作了一個簡化的設計，在Javascript語言中，new命令後面跟的不是類，而是構造函數。

舉例來講，如今有一個叫作DOG的構造函數，表示狗對象的原型。

　　function DOG(name){

　　　　this.name = name;

　　}

對這個構造函數使用new，就會生成一個狗對象的實例。

　　var dogA = new DOG('大毛');

　　alert(dogA.name); // 大毛

注意構造函數中的this關鍵字，它就表明了新建立的實例對象。

3、new運算符的缺點

用構造函數生成實例對象，有一個缺點，那就是沒法共享屬性和方法。

好比，在DOG對象的構造函數中，設置一個實例對象的共有屬性species。

　　function DOG(name){

　　　　this.name = name;

　　　　this.species = '犬科';

　　}

而後，生成兩個實例對象：

　　var dogA = new DOG('大毛');

　　var dogB = new DOG('二毛');

這兩個對象的species屬性是獨立的，修改其中一個，不會影響到另外一個。

　　dogA.species = '貓科';

　　alert(dogB.species); // 顯示"犬科"，不受dogA的影響

每個實例對象，都有本身的屬性和方法的副本。這不只沒法作到數據共享，也是極大的資源浪費。

4、prototype屬性的引入

考慮到這一點，Brendan Eich決定爲構造函數設置一個prototype屬性。

這個屬性包含一個對象（如下簡稱"prototype對象"），全部實例對象須要共享的屬性和方法，都放在這個對象裏面；那些不須要共享的屬性和方法，就放在構造函數裏面。

實例對象一旦建立，將自動引用prototype對象的屬性和方法。也就是說，實例對象的屬性和方法，分紅兩種，一種是本地的，另外一種是引用的。

仍是以DOG構造函數爲例，如今用prototype屬性進行改寫：

　　function DOG(name){

　　　　this.name = name;

　　}

　　DOG.prototype = { species : '犬科' };

　　var dogA = new DOG('大毛');

　　var dogB = new DOG('二毛');

　　alert(dogA.species); // 犬科

　　alert(dogB.species); // 犬科

如今，species屬性放在prototype對象裏，是兩個實例對象共享的。只要修改了prototype對象，就會同時影響到兩個實例對象。

　　DOG.prototype.species = '貓科';

　　alert(dogA.species); // 貓科

　　alert(dogB.species); // 貓科

5、總結

因爲全部的實例對象共享同一個prototype對象，那麼從外界看起來，prototype對象就好像是實例對象的原型，而實例對象則好像"繼承"了prototype對象同樣。

轉自：http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/06/designing_ideas_of_inheritance_mechanism_in_javascript.html