【Step-By-Step】高頻面試題深刻解析 / 週刊06

本週面試題一覽:

• 原型鏈繼承的基本思路是什麼？有什麼優缺點？
• 借用構造函數和組合繼承基本思路是什麼？有什麼優缺點？
• 原型式繼承的基本思路是什麼？有什麼優缺點？
• 寄生式繼承的基本思路是什麼？有什麼優缺點？
• 寄生組合式繼承的基本思路是什麼？有什麼優缺點？

本週是繼承專題，在開始以前，須要先了解構造函數、原型和原型鏈的相關知識。

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構造函數

構造函數和普通函數的區別僅在於調用它們的方式不一樣，任何函數，只要經過 new 操做符來調用，那它就能夠做爲構造函數；任何函數，若是不經過 new 操做符來調用，那麼它就是一個普通函數。

實例擁有 constructor(構造函數) 屬性，該屬性返回建立實例對象的構造函數。

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

var Yvette = new Person('劉小夕', 20);
console.log(Yvette.constructor === Person); //true

有一點須要說明的是，除了基本數據類型的 constructor 外( null 和 undefined 無 constructor 屬性)，constructor 屬性是能夠被重寫的。所以檢測對象類型時，instanceof 操做符比 contsrutor 更可靠一些。

function Person(name) {
    this.name = name;
}
function SuperType() { }
var Yvette = new Person('劉小夕');
console.log(Yvette.constructor); //[Function: Person]
Yvette.constructor = SuperType;
console.log(Yvette.constructor); //[Function: SuperType]

原型

咱們建立的每一個函數都有 prototype 屬性，這個屬性指向函數的原型對象。原型對象的用途是包含能夠由特定類型的全部實例共享的屬性和方法。

在默認狀況下，全部原型對象都會自動得到一個 constructor 屬性，這個屬性包含一個指向 prototype 屬性所在函數的指針。

當調用構造函數建立一個新實例後，該實例的內部將包含一個指針，指向構造函數的原型對象(能夠經過實例的 __proto__ 來訪問構造函數的原型對象)。

function Person(name) {
    this.name = name;
}
Person.prototype.sayName = function() {
    console.log(this.name);
}
var person1 = new Person('劉小夕');
var person2 = new Person('前端小姐姐');
//構造函數原型對象上的方法和屬性被實例共享
person1.sayName();
person1.sayName();

實例.__proto__ === 構造函數.prototype

原型鏈

簡單回顧一下構造函數、原型和實例的關係：

每一個構造函數都有一個原型對象，原型對象都包含一個指向構造函數的指針，而實例都包含一個能夠執行原型對象的內部指針(能夠經過 __proto 訪問)。

假如咱們讓原型對象等於另外一個類型的實例，那麼此時原型對象包含一個指向另外一個原型的指針，相應地，另外一個原型中也包含着一個指向另外一個構造函數的指針。加入另外一個原型又是另外一個類型的實例，那麼上述關係仍然成立，如此層層遞進，就構成了實例與原型的鏈條，這就是原型鏈的基本概念。

function SuperType() {
    this.type = 'animal';
}
SuperType.prototype.getType = function() {
    console.log(this.type);
}
function SubType() {

}
SubType.prototype = new SuperType();
SubType.prototype.sayHello = function() {
    console.log('hello');
}
function SimType(name) {
    this.name = name;
}
SimType.prototype = new SubType();
SimType.prototype.sayHi = function() {
    console.log('hi');
}
var instance = new SimType('劉小夕');
instance.getType();

一圖勝萬言:

調用 instance.getType() 會調用如下的搜索步驟:

1. 搜索 instance 實例
2. 搜索 SimType.prototype
3. 搜索 SubType.prototype
4. 搜索 SuperType.prototype，找到了 getType 方法

在找不到屬性或方法的狀況下，搜索過程老是要一環一環地前行到原型鏈的末端纔會停下來。

全部引用類型都繼承了 Object，這個繼承也是經過原型鏈實現的。若是在 SuperType.prototype 尚未找到 getType，就會到 Object.prototype中找(圖中少畫了一環)。

25. 原型鏈繼承

原型鏈繼承的基本思想是利用原型讓一個引用類型繼承另外一個引用類型的屬性和方法。

如 SubType.prototype = new SuperType();

function SuperType() {
    this.name = 'Yvette';
    this.colors = ['pink', 'blue', 'green'];
}
SuperType.prototype.getName = function () {
    return this.name;
}
function SubType() {
    this.age = 22;
}
SubType.prototype = new SuperType();
SubType.prototype.getAge = function() {
    return this.age;
}
SubType.prototype.constructor = SubType;
let instance1 = new SubType();
instance1.colors.push('yellow');
console.log(instance1.getName()); //'Yvette'
console.log(instance1.colors);//[ 'pink', 'blue', 'green', 'yellow' ]

let instance2 = new SubType();
console.log(instance2.colors);//[ 'pink', 'blue', 'green', 'yellow' ]

能夠看出 colors 屬性會被全部的實例共享(instance一、instance二、...)。

缺點：

1. 經過原型來實現繼承時，原型會變成另外一個類型的實例，原先的實例屬性變成了如今的原型屬性，該原型的引用類型屬性會被全部的實例共享。
2. 在建立子類型的實例時，沒有辦法在不影響全部對象實例的狀況下給超類型的構造函數中傳遞參數。

26. 借用構造函數

借用構造函數的技術，其基本思想爲:

在子類型的構造函數中調用超類型構造函數。

function SuperType(name) {
    this.name = name;
    this.colors = ['pink', 'blue', 'green'];
}
function SubType(name) {
    SuperType.call(this, name);
}
let instance1 = new SubType('Yvette');
instance1.colors.push('yellow');
console.log(instance1.colors);//['pink', 'blue', 'green', yellow]

let instance2 = new SubType('Jack');
console.log(instance2.colors); //['pink', 'blue', 'green']

優勢:

1. 能夠向超類傳遞參數
2. 解決了原型中包含引用類型值被全部實例共享的問題

缺點:

1. 方法都在構造函數中定義，函數複用無從談起，另外超類型原型中定義的方法對於子類型而言都是不可見的。

27. 組合繼承

組合繼承指的是將原型鏈和借用構造函數技術組合到一塊，從而發揮兩者之長的一種繼承模式。基本思路：

使用原型鏈實現對原型屬性和方法的繼承，經過借用構造函數來實現對實例屬性的繼承，既經過在原型上定義方法來實現了函數複用，又保證了每一個實例都有本身的屬性。

function SuperType(name) {
    this.name = name;
    this.colors = ['pink', 'blue', 'green'];
}
SuperType.prototype.sayName = function () {
    console.log(this.name);
}
function SuberType(name, age) {
    SuperType.call(this, name);
    this.age = age;
}
SuberType.prototype = new SuperType();
SuberType.prototype.constructor = SuberType;
SuberType.prototype.sayAge = function () {
    console.log(this.age);
}
let instance1 = new SuberType('Yvette', 20);
instance1.colors.push('yellow');
console.log(instance1.colors); //[ 'pink', 'blue', 'green', 'yellow' ]
instance1.sayName(); //Yvette

let instance2 = new SuberType('Jack', 22);
console.log(instance2.colors); //[ 'pink', 'blue', 'green' ]
instance2.sayName();//Jack

缺點:

• 不管什麼狀況下，都會調用兩次超類型構造函數：一次是在建立子類型原型的時候，另外一次是在子類型構造函數內部。

優勢:

• 能夠向超類傳遞參數
• 每一個實例都有本身的屬性
• 實現了函數複用

28. 原型式繼承

原型繼承的基本思想：

藉助原型能夠基於已有的對象建立新對象，同時還沒必要所以建立自定義類型。

function object(o) {
    function F() { }
    F.prototype = o;
    return new F();
}

在 object() 函數內部，先穿甲一個臨時性的構造函數，而後將傳入的對象做爲這個構造函數的原型，最後返回了這個臨時類型的一個新實例，從本質上講，object() 對傳入的對象執行了一次淺拷貝。

ECMAScript5經過新增 Object.create()方法規範了原型式繼承。這個方法接收兩個參數：一個用做新對象原型的對象和（可選的）一個爲新對象定義額外屬性的對象(能夠覆蓋原型對象上的同名屬性)，在傳入一個參數的狀況下，Object.create() 和 object() 方法的行爲相同。

var person = {
    name: 'Yvette',
    hobbies: ['reading', 'photography']
}
var person1 = Object.create(person);
person1.name = 'Jack';
person1.hobbies.push('coding');
var person2 = Object.create(person);
person2.name = 'Echo';
person2.hobbies.push('running');
console.log(person.hobbies);//[ 'reading', 'photography', 'coding', 'running' ]
console.log(person1.hobbies);//[ 'reading', 'photography', 'coding', 'running' ]

在沒有必要建立構造函數，僅讓一個對象與另外一個對象保持類似的狀況下，原型式繼承是能夠勝任的。

缺點:

同原型鏈實現繼承同樣，包含引用類型值的屬性會被全部實例共享。

29. 寄生式繼承

寄生式繼承是與原型式繼承緊密相關的一種思路。寄生式繼承的思路與寄生構造函數和工廠模式相似，即建立一個僅用於封裝繼承過程的函數，該函數在內部已某種方式來加強對象，最後再像真地是它作了全部工做同樣返回對象。

function createAnother(original) {
    var clone = object(original);//經過調用函數建立一個新對象
    clone.sayHi = function () {//以某種方式加強這個對象
        console.log('hi');
    };
    return clone;//返回這個對象
}
var person = {
    name: 'Yvette',
    hobbies: ['reading', 'photography']
};

var person2 = createAnother(person);
person2.sayHi(); //hi

基於 person 返回了一個新對象 -—— person2，新對象不只具備 person 的全部屬性和方法，並且還有本身的 sayHi() 方法。在考慮對象而不是自定義類型和構造函數的狀況下，寄生式繼承也是一種有用的模式。

缺點：

• 使用寄生式繼承來爲對象添加函數，會因爲不能作到函數複用而效率低下。
• 同原型鏈實現繼承同樣，包含引用類型值的屬性會被全部實例共享。

30. 寄生組合式繼承

所謂寄生組合式繼承，即經過借用構造函數來繼承屬性，經過原型鏈的混成形式來繼承方法，基本思路：

沒必要爲了指定子類型的原型而調用超類型的構造函數，咱們須要的僅是超類型原型的一個副本，本質上就是使用寄生式繼承來繼承超類型的原型，而後再將結果指定給子類型的原型。寄生組合式繼承的基本模式以下所示：

function inheritPrototype(subType, superType) {
    var prototype = object(superType.prototype); //建立對象
    prototype.constructor = subType;//加強對象
    subType.prototype = prototype;//指定對象
}

• 第一步：建立超類型原型的一個副本
• 第二步：爲建立的副本添加 constructor 屬性
• 第三步：將新建立的對象賦值給子類型的原型

至此，咱們就能夠經過調用 inheritPrototype 來替換爲子類型原型賦值的語句：

function SuperType(name) {
    this.name = name;
    this.colors = ['pink', 'blue', 'green'];
}
//...code
function SuberType(name, age) {
    SuperType.call(this, name);
    this.age = age;
}
inheritPrototype(SuberType, SuperType);
//...code

優勢:

只調用了一次超類構造函數，效率更高。避免在SuberType.prototype上面建立沒必要要的、多餘的屬性，與其同時，原型鏈還能保持不變。

所以寄生組合繼承是引用類型最理性的繼承範式。

ES6 繼承

Class 能夠經過extends關鍵字實現繼承，如:

class SuperType {
    constructor(age) {
        this.age = age;
    }

    getAge() {
        console.log(this.age);
    }
}

class SubType extends SuperType {
    constructor(age, name) {
        super(age); // 調用父類的constructor(x, y)
        this.name = name;
    }

    getName() {
        console.log(this.name);
    }
}

let instance = new SubType(22, '劉小夕');
instance.getAge(); //22

對於ES6的 class 須要作如下幾點說明：

1. 類的數據類型就是函數，類自己就指向構造函數。

console.log(typeof SuperType);//function
console.log(SuperType === SuperType.prototype.constructor); //true

1. 類的內部全部定義的方法，都是不可枚舉的。(ES5原型上的方法默認是可枚舉的)

Object.keys(SuperType.prototype);

1. constructor 方法是類的默認方法，經過 new 命令生成對象實例時，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。
2. Class 不能像構造函數那樣直接調用，會拋出錯誤。

使用 extends 關鍵字實現繼承，有一點須要特別說明：

• 子類必須在 constructor 中調用 super 方法，不然新建實例時會報錯。若是沒有子類沒有定義 constructor 方法，那麼這個方法會被默認添加。在子類的構造函數中，只有調用 super 以後，才能使用 this關鍵字，不然報錯。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 SubType extends SuperType {
    constructor(...args) {
        super(...args);
    }
}

參考文章：

[1] CSS-清除浮動

[2] 詳解JS函數柯里化

[3] JavaScript數組去重

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