類與繼承在javascript的出現,說明javascript已經達到大規模開發的門檻了,在以前是ECMAScript4,就試圖引入類,模塊等東西,但因爲過度引入太多的特性,搞得javascript烏煙瘴氣,致使被否決。不過只是把類延時到ES6.到目前爲止,javascript尚未正真意義上的類。不過咱們能夠模擬類,曾近一段時間,類工廠是框架的標配,本章會介紹各類類實現,方便你們在本身的框架中或選擇時本身喜歡的那一類風格。javascript
1.javascript對類的支持css
在其它語言中 ,類的實例都要經過構造函數new出來。做爲一個刻意模仿java的語言。javascript存在new操做符,而且全部函數均可以做爲構造器。構造函數與普通的方法沒有什麼區別。瀏覽器爲了構建它繁花似錦的生態圈,好比Node,Element,HTMLElement,HTMLParagraphElement,顯然使用繼承關係方便一些方法或屬性的共享,因而javascript從其它語言借鑑了原型這種機制。Prototype做爲一個特殊的對象屬性存在於每個函數上。當一個函數經過new操做符new出其「孩子」——「實例」,這個名爲實例的對象就擁有這個函數的Prototype對象全部的一切成員,從而實現實現全部實例對象都共享一組方法或屬性。而javascript所謂的「類」就是經過修改這個Prototype對象,以區別原生對象及其其它定義的「類」。在瀏覽器中,node這個類基於Object修改而來的,而Element則是基於Node,而HTMLElement又基於Element....相對咱們的工做業務,咱們能夠建立本身的類來實現重用與共享。html
function A(){ } A.prototype = { aa:"aa", method:function(){ } }; var a = new A; var b = new A; console.log(a.aa === b.aa); console.log(a.method === b.method)
通常地,我們把定義在原型上的方法叫原型方法,它爲全部的實例所共享,這有好也有很差,爲了實現差別化,javascript容許咱們直接在構造器內指定其方法,這叫特權方法。若是是屬性,就叫特權屬性。它們每個實例一個副本,各不影響。所以,咱們一般把共享用於操做數據的方法放在原型,把私有的屬性放在特權屬性中。但放於this上,仍是讓人任意訪問到,那就放在函數體內的做用域內吧。這時它就成爲名副其實的私有屬性。java
function A() { var count = 0; this.aa = "aa"; this.method = function() { return count; } this.obj = {} } A.prototype = { aa:"aa", method:function(){ } }; var a = new A; var b = new A; console.log(a.aa === b.aa);//true 因爲aa的值爲基本類型,比較值 console.log(a.obj === b.obj) //false 引用類型,每次進入函數體都要從新建立,所以都不同。 console.log(a.method === b.method); //false
特權方法或屬性只是只是遮住原型的方法或屬性,所以只要刪掉特權方法,就能方法到同名的原型方法或屬性。node
delete a.method; delete b.method; console.log(a.method === A.prototype.method);//true console.log(a.method === b.method); //true
用java的語言來講,原型方法與特權方法都屬性實例方法,在java中還有一種叫類方法與類屬性的東西。它們用javascript來模擬也很是簡單,直接定義在函數上就好了。git
A.method2 = function(){} //類方法 var c = new A; console.log(c.method2); //undefined
接下來,咱們看下繼承的實現,上面說過,Prototype上有什麼東西,它的實例就有什麼東西,不論這個屬性是後來添加的,仍是整個Prototype都置換上去的。若是咱們將這個prototype對象置換爲另外一個類的原型,那麼它就垂手可得的得到那個類的全部原型成員。es6
function A() {}; A.prototype = { aaa : 1 } function B() {}; B.prototype = A.prototype; var b = new B; console.log(b.aaa); //=> 1; A.prototype.bb = 2; console.log(b.bb) //=> 2;
因爲是引用着同一個對象,這意味這,咱們修改A類的原型,也等同於修該了B類的原型。所以,咱們不能把一個對象賦值給兩個類。這有兩種辦法,github
方法1:經過for in 把父類的原型成員逐一賦給子類的原型
方法2是:子類的原型不是直接由父類得到,先將父類的原型賦值給一個函數,而後將這個函數的實例做爲子類的原型。數組
方法一,咱們一般要實現mixin這樣的方法,有的書稱之爲拷貝繼承,好處就是簡單直接,壞處就是沒法經過instanceof驗證。Prototype.js的extend方法就用來幹這事。瀏覽器
function extend (des, source) { //des = destination for (var property in source) des[property] = source[property]; return des; }
方法二,就在原型上動腦筋,所以稱之爲原型繼承。下面是個範本
function A() {}; A.prototype = { aa:function(){ alert(1) } } function bridge() { }; bridge.prototype = A.prototype; function B() {} B.prototype = new bridge(); var a = new A; var b = new B; console.log(a == b) //false 證實成功分開原型 console.log(A.prototype == B.prototype) //true 子類共享父類的原型方法 console.log(a.aa === b.aa); //爲父類動態添加新的方法 A.prototype.bb = function () { alert(2) } //true,繼承父類的方法 B.prototype.cc = function (){ alert(3) } //false 父類未必有子類的new實例 console.log(a.cc === b.cc) //而且它可以正常經過javascript自帶的驗證機制instanceof console.log(b instanceof A) ;//true console.log(b instanceof B) ; //true
方法二能經過instanceof驗證,es5就內置了這種方法來實現原型繼承,它就是Object.create,若是不考慮第二個參數,它約等於下面的代碼。
Object.create = function (o) { function F() {} F.prototype = o; return new F(); }
上面的方法,要求傳入一個父類的原型做爲參數,而後返回子類的原型
不過,咱們這樣仍是遺漏了一點東西——子類不僅是繼承父類的遺產,還應該有本身的東西,此外,原型繼承並無讓子類繼承父類的成員與特權成員。這些咱們都得手動添加,如類成員,咱們能夠經過上面的extend方法,特權成員咱們能夠在子類構造器中,經過apply實現。
function inherit(init, Parent, proto){ function Son(){ Parent.apply(this, argument); //先繼承父類的特權成員 init.apply(this, argument); //在執行本身的構造器 } } //因爲Object.create是咱們僞造的,所以避免使用第二個參數 Son.prototype = Object.create(Parent.prototype,{}); Son.prototype.toString = Parent.prototype.toString; //處理IEbug Son.prototype.valueOf = Parent.prototype.valueOf; //處理IEbug Son.prototype.constructor = Son; //確保構造器正常指向,而不是Object extend(Son, proto) ;//添加子類的特有的原型成員 return Son;
下面,作一組實驗,測試下實例的回溯機制。當咱們訪問對象的一個屬性,那麼他先尋找其特權成員,若是有同名就返回,沒有就找原型,再沒有,就找父類的原型...咱們嘗試將它的原型臨時修改下,看它的屬性會變成那個。
function A(){ } A.prototype = { aa:1 } var a = new A; console.log(a.aa) ; //=>1 //將它的全部原型都替換掉 A.prototype = { aa:2 } console.log(a.aa); //=>1 //因而咱們想到每一個實例都有一個constructor方法,指向其構造器 //而構造器上面正好有咱們的原型,javascript引擎是否是經過該路線回溯屬性呢 function B(){ } B.prototype = { aa:3 } a.constructor = B; console.log(a.aa) //1 表示不受影響
所以類的實例確定經過另外一條通道進行回溯,翻看ecma規範可知每個對象都有一個內部屬性[[prototype]],它保存這咱們new它時的構造器所引用的Prototype對象。在標準瀏覽器與IE11裏,它暴露了一個叫__proto__屬性來訪問它。所以,只要不動__proto__上面的代碼怎麼動,a.aa始終堅決不毅的返回1.
再看一下,new時操做發生了什麼。
1.建立了一個空對象 instance
2.instance.__proto__ = intanceClass.prototype
3.將構造函數裏面的this = instance
4.執行構造函數裏的代碼
5.斷定有沒有返回值,沒有返回值就返回默認值爲undefined,若是返回值爲複合數據類型,則直接返回,不然返回this
因而有了下面的結果。
function A(){ console.log(this.__proto__.aa); //1 this.aa = 2 } A.prototype = {aa:1} var a = new A; console.log(a.aa) a.__proto__ = { aa:3 } console.log(a.aa) //=>2 delete a. aa; //刪除特權屬性,暴露原型鏈上的同名屬性 console.log(a.aa) //=>3
有了__proto__,咱們能夠將原型設計繼承設計得更簡單,咱們仍是拿上面的例子改一改,進行試驗
function A() {} A.prototype = { aa:1 } function bridge() {} bridge.prototype = A.prototype; function B(){} B.prototype = new bridge(); B.prototype.constructor = B; var b = new B; B.prototype.cc = function(){ alert(3) } //String.prototype === new String().__proto__ => true console.log(B.prototype.__proto__ === A.prototype) //true console.log(b.__proto__ == B.prototype); //true console.log(b.__proto__.__proto__ === A.prototype); //true 獲得父類的原型對象
由於b.__proto__.constructor爲B,而B的原型是從bridge中得來的,而bride.prototype = A.prototype,反過來,咱們在定義時,B.prototype.__proto__ = A.prototype,就能輕鬆實現兩個類的繼承.
__proto__屬性已經加入es6,所以能夠經過防止大膽的使用
2.各類類工廠的實現。
上節咱們演示了各類繼承方式的實現,但都很凌亂。咱們但願提供一個專門的方法,只要用戶傳入相應的參數,或按照必定簡單格式就能建立一個類。特別是子類。
因爲主流框架的類工廠太依賴他們龐雜的工具函數,而一個精巧的類工廠也不過百行左右
至關精巧的庫,P.js
https://github.com/jiayi2/pjs
使用版:https://github.com/jiayi2/factoryjs
這是一個至關精巧的庫,尤爲調用父類的同名方法時,它直接將父類的原型拋在你面前,連_super也省了。
var P = (function(prototype, ownProperty, undefined) { return function P(_superclass /* = Object */, definition) { // handle the case where no superclass is given if (definition === undefined) { definition = _superclass; _superclass = Object; } // C is the class to be returned. // // When called, creates and initializes an instance of C, unless // `this` is already an instance of C, then just initializes `this`; // either way, returns the instance of C that was initialized. // // TODO: the Chrome inspector shows all created objects as `C` // rather than `Object`. Setting the .name property seems to // have no effect. Is there a way to override this behavior? function C() { var self = this instanceof C ? this : new Bare; self.init.apply(self, arguments); return self; } // C.Bare is a class with a noop constructor. Its prototype will be // the same as C, so that instances of C.Bare are instances of C. // `new MyClass.Bare` then creates new instances of C without // calling .init(). function Bare() {} C.Bare = Bare; // Extend the prototype chain: first use Bare to create an // uninitialized instance of the superclass, then set up Bare // to create instances of this class. var _super = Bare[prototype] = _superclass[prototype]; var proto = Bare[prototype] = C[prototype] = C.p = new Bare; // pre-declaring the iteration variable for the loop below to save // a `var` keyword after minification var key; // set the constructor property on the prototype, for convenience proto.constructor = C; C.extend = function(def) { return P(C, def); } return (C.open = function(def) { if (typeof def === 'function') { // call the defining function with all the arguments you need // extensions captures the return value. def = def.call(C, proto, _super, C, _superclass); } // ...and extend it if (typeof def === 'object') { for (key in def) { if (ownProperty.call(def, key)) { proto[key] = def[key]; } } } // if no init, assume we're inheriting from a non-Pjs class, so // default to using the superclass constructor. if (!('init' in proto)) proto.init = _superclass; return C; })(definition); } // as a minifier optimization, we've closured in a few helper functions // and the string 'prototype' (C[p] is much shorter than C.prototype) })('prototype', ({}).hasOwnProperty);
咱們嘗試建立一個類:
var Dog = P (function(proto, superProto){ proto.init = function(name) { //構造函數 this.name = name; } proto.move = function(meters){ //原型方法 console.log(this.name + " moved " + meters + " m.") } }); var a = new Dog("aaa") var b = new Dog("bbb"); //無實例變化 a.move(1); b.move(2);
咱們在如今的狀況下,能夠嘗試建立更簡潔的定義方式
var Animal = P (function(proto, superProto){ proto.init = function(name) { //構造函數 this.name = name; } proto.move = function(meters){ //原型方法 console.log(this.name + " moved " + meters + " m.") } }); var a = new Animal("aaa") var b = new Animal("bbb"); //無實例變化 a.move(1); b.move(2); //............... var Snake = P (Animal, function(snake, animal){ snake.init = function(name, eyes){ animal.init.call(this, arguments); //調運父類構造器 this.eyes = 2; } snake.move = function() { console.log('slithering...'); animal.move.call(this, 5); //調運父類同名方法 } }); var s = new Snake("snake", 1); s.move(); console.log(s.name); console.log(s.eyes);
私有屬性演示,因爲放在函數體內集中定義,所以安全可靠!
var Cobra = P (Snake, function(cobra){ var age = 1;//私有屬性 //這裏還能夠編寫私有方法 cobra.glow = function(){ //長大 return age++; } }); var c = new Cobra("cobra"); console.log(c.glow()); //1 console.log(c.glow()); //2 console.log(c.glow()); //3
JS.Class
從它的設計來看,讓是繼承Base2,類似的類工廠還有mootools。
Base2的base2.__prototyping, mootools的klass.$protyping。它建立子類時頁不經過中間的函數斷開雙方的原型鏈,而是使用父類的實例來作子類的原型,這點實現的很是精巧。
simple-inheritance
做者爲john Resig ,特色是方法鏈實現的十分優雅,節儉。
體現javascript的靈活性的庫 def.js
若是有什麼庫能體現javascript的靈活性,此庫確定名列前茅。它試圖在形式上模擬Ruby的繼承形式。讓使用過ruby的人一眼看出,那個是父類,那個是子類。
下面就是Ruby的繼承示例:
class child < Father # 略 end
def.js能作到這個程度
def("Animal")({ init:function(name){ this.name = name; }, speak:function(text){ console.log('this is a' + this.name) } }); var animal = new Animal("Animal"); console.log(animal.name) def('Dog') < Animal({ init:function(name,age){ this._super();//魔術般的調運了父類 this.age = age; }, run:function(s){ console.log(s) } }); var dog = new Dog('wangwang'); console.log(dog.name); //wangwang //在命名空間上建立子類 var namespace = {}; def(namespace,"Shepherd") < Dog({ init:function(){ this._super(); } }); var shepherd = new namespace.Shepherd("Shepherd") console.log(shepherd.name);
3.es5屬性描述符對oo庫的衝擊
es5最受人矚目的升級是爲對象引入屬性描述符,讓咱們對屬性有了更精細的控制,如這個屬性是否能夠修改,是否能夠在for in中循環出來,是否能夠刪除。這些新增的API都集中定義在Object下,基本上除了Object.keys這個方法外,其它新API,舊版本的IE都沒法模擬。因而新的API,基本不多有講解的,咱們在這裏稍微解讀下:
Obejct提供如下幾種新方法。
Object.keys
Object.getOwnPropertyNames
Object.getPrototypeOf
Object.defineProperty
Object.defineProperties
Object.getOwnPropertyDescriptor
Object.create
Object.seal
Object.freeze
Object.preventExtensions
Object.isSealed
Object.isFrozen
Object.isExtensible
其中,除了Object.keys外,舊版本的IE都沒法模擬這些新API。舊版式的標準瀏覽器,能夠用__peototype__實現Object.getPrototypeOf,結合__defineGetter__與defineSetter__來模擬Object.defineProperty。
Obejct.keys用於收集當前對象的可遍歷屬性(不包括原型鏈上的)以數組形式返回。
Object.getOwnPropertyNames用於收集當前對象不可遍歷屬性與可遍歷屬性,以數組形式返回。
var obj = { aa : 1, toString : function() { return "1" } } if (Object.defineProperty && Object.seal) { Object.defineProperty(obj,"name",{ value:2 }) } console.log(Object.getOwnPropertyNames(obj)); //=> ["aa", "toString", "name"] console.log(Object.keys(obj));//=> ["aa", "toString"] function fn(aa, bb){}; console.log(Object.getOwnPropertyNames(fn));// => ["length", "name", "arguments", "caller", "prototype"] console.log(Object.keys(fn));//[] var reg = /\w{2,}/i; console.log(Object.getOwnPropertyNames(reg)); //=> ["source", "global", "ignoreCase", "multiline", "lastIndex"] console.log(Object.keys(reg));//[]
Object.prototypeOf返回參數對象內部屬性[[Prototype]],它在標準瀏覽器中一直使用一個私有屬性__proto__獲取(IE9 10,opera都沒有)。須要補充一下,Object的新API(除了Object.create外)有一個統一的規定,要求第一個參數不能爲數字 ,字符串,布爾,null,undefeind這五種字面量,不然拋出TypeError異常。
console.log(Object.getPrototypeOf(function(){}) == Function.prototype ); //=>true console.log(Object.getPrototypeOf({}) === Object.prototype);//=>true
Object.definePrototype暴露了屬性描述的接口,以前許多內建屬性都是由JavaScript引擎在屬下操做。如,for in循環爲什麼不能遍歷出函數的arguments、length、name等屬性名,delete window.a爲什麼返回false. 這些現象終究有個解釋。它一共涉及六個可組合的配置項。
是否可重寫writable,當前值value,
讀取時內部調用的函數set,
寫入時內部調用函數get,
是否可遍歷enumerable,
是否能夠再次改動這些配置項configurable.
好比咱們隨便寫個對象
var obj = {x:1}
有了屬性描述符,咱們就清楚它在底下作的更多細節,它至關於es5的這個建立對象的式子:
var obj = Object.create(Object.prototype,{ x : { value : 1, writable : true, enumerable : true, configurable : true } })
效果對比es3和es5,就很快明白,曾經的[[ReadOnly]] , [[DontEnum]], [[DontDlelete]]改爲[[writable]], [[enumerable]],[[Configurable]]了。所以,configurable還有兼顧可否刪除的職能。
這六個配置項將原有的本地屬性拆分爲兩組。數據屬性與訪問器屬性。咱們以前的方法能夠像數據屬性那樣定義。
es3時代,咱們的自定義類的屬性能夠通通看作是數據屬性。
像DOM中的元素節點的 innerHTML innerText cssText 數組的length則可歸爲訪問器屬性,對它們賦值不是單純的賦值,還會引起元素其它功能的觸發,而取值不必定直接返回咱們以前給予的值。
數據的屬性有一、二、五、6這四個配置項,訪問器有三、四、五、6這四個配置項、若是你設置了value與writable,就不能設置set,get,反之亦然。若是沒有設置。2,3,4默認爲false。第1,5,6項默認爲false.
關於對象屬性特徵,更多請參閱http://www.cnblogs.com/ahthw/p/4272663.html 第7小節:7.屬性的特徵
var obj = {}; Object.defineProperty(obj,"a",{ value: 37, writable :true, enumerable :true, configurable: true }); console.log(obj.a) //=> 37; obj.a = 40; console.log(obj.a) //=>40 var name = "xxx"; for(var i in obj){ name = i } console.log(name);//=> a Object.defineProperty(obj,"a",{ value:55, writable:false, enumerable:false, configurable:true }) console.obj(obj.a);//=>55 obj.a = 50; console.log(obj.a);//55 name = "b"; for (var i in obj){ name = i } console.log(name); //b
Object.defineProperties就是Object.defineProperty的增強版,它能一會兒處理多個屬性。所以,若是你能模擬Object.defineProperty,它就不是問題。
if (typeof Object.defineProperties !== 'function'){ Object.defineProperties = function(obj, descs){ for(var prop in descs) { if (descs.hasOwnProperty(porop)){ Object.defineProperty(obj, prop, descs[prop]); } } return obj; } }
使用示例
var obj = {}; Object.defineProperties(obj, { "value":{ value :true, writable:false, }, "name":{ value:"John", writable:false } }); var a = 1; for (var p in obj){ a = p }; console.log(a);// 1
Object.getOwnPropertDescriptor用於得到某對象的本地屬性的配置對象。其中,configurable,enumerable確定包含其中。視狀況再包括value,wirtable或set,get.
....
Object.preventExtensions,它是三個封鎖對象修改的API中程度最輕的,就是阻止添加本地屬性,不過若是本地屬性都被刪除了,也沒法再加回來。之前javascript對象的屬性都是任意添加的,刪除,修改其值。若是它原型改動。咱們訪問它還會有意外的驚喜。
var a = { aa: "aa" } Object.preventExtensions(a) a.bb = 2; console.log(a.bb);//=> undefined a.aa = 3; console.log(a.aa); //=>3 容許修改原有的屬性 delete a.aa; console.log(a.aa); //=> undefined 但容許它刪除已有的屬性 Object.prototype.ccc = 4; console.log(a.ccc); //4 不能阻止添加原型屬性 a.aa = 5; console.log(a.aa); //=> dundeined 不吃回頭草,估計裏邊是以白名單的方式實現的
Object.seal比Object.preventExtensions更嚴格,它不許刪除已有的本地屬性,內部實現就是遍歷一下,把本地屬性的configurable改成false
var a = { a : "aa" } Object.seal(a) a.bb = 2; console.log(a.bb); // =>undefined添加本地屬性失敗 a.aa = 3; console.log(a.aa); //3 容許修改已有的屬性 delete a.aa; console.log(a.aa) ;//=>3 但不容許刪除已有的屬性
Object.freeze無疑是最專制的(所以有人說過程式程序很專制,OO程序則自由些,顯然道格拉斯的ecma262v5想把javascript引向前者),它連原有的本地屬性也不讓修改了。內部的實現就是遍歷一下,把每一個本地屬性的writable也改爲false.
var a = { aa : "aa" }; Object.freeze(a); a.bb = 2; console.log(a.bb) //undefined 添加本地屬性失敗 a.aa =3; console.log(a.aa) //aa 不容許它修改已有的屬性 delete a.aa; console.log(a.aa); //aa 不容許刪除已經有的屬性
(isPainObject用於斷定目標是否是純淨的javascript對象,且不是其它自定義類的實例。用法與prototype.js的class.create同樣,並參照 jQuery UI提供了完美的方法鏈與靜態成員的繼承。)
總結:es5對javascript對象產生深入的影響,Object.create讓原型繼承更方便了,但在增添的字類的專有原型成員或類成員時,若是它們的屬性enumerable爲false,單純的for in循環已經無論用了,完美就要用到Object.getOwnPropertyNames。另外,訪問器屬性的複製只有經過Object.getOwnPropertyDescriptpor與Object.defineProperty才能完成。
(本章完結)
上一章:第五章:瀏覽器的嗅探和特徵偵測 下一章: 第7章:選擇器引擎