万字长文深度剖析面向对象的javascript(一)

简介: 万字长文深度剖析面向对象的javascript(一)

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简介



本将会深入讲解面向对象在javascript中的应用,并详细介绍三种对象的生成方式:构造函数,原型链,类。


什么是对象


虽然说程序员不缺对象,随时随地都可以new一个出来,但是在程序的世界中,对象到底是什么呢?


对象是单个实物的抽象。


对象是一个容器,封装了属性(property)和方法(method)。


而面向对象是相对于面向过程来讲的,面向对象方法,把相关的数据和方法组织为一个整体来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。


面向对象的好处就是可抽象,封装和可重用性,同时提供了继承和多态等非常有用的特性。


而随着JS的发展,已经超越了最开始的脚本语言,尤其是nodejs的出现之后,更是极大的丰富了js的工作能力。


所以JS也需要进行对象化。


一般来说,在JS中构建对象有三种方式:


  • 构造函数(constructor)
  • 原型链(prototype)
  • 类(class) ---ES6提供


接下来,我们一一来讲解。


构造函数


构造函数是专门用来生成对象的函数。它提供模板,描述对象的基本结构。


一个构造函数,可以生成多个对象,这些对象都有相同的结构。构造函数的写法就是一个普通的函数,但是有自己的特征和用法.


var Book  = function () {
    this.name = 'www.flydean.com';
}


Book就是构造函数,它提供模板,用来生成实例对象。为了与普通函数区别,构造函数名字的第一个字母通常大写。


构造函数的特点



构造函数首先是一个函数,也就是说是function开头的函数。其次函数体内部使用了this关键字,代表了所要生成的对象实例。


在使用构造函数的时候,必需用new命令,调用Book函数。


new命令的作用,就是执行构造函数,返回一个实例对象。


var Book  = function () {
    this.name = 'www.flydean.com';
}
var b1 = new Book();
console.log(b1.name);


上面的例子输出结果:


www.flydean.com


如果我们忘了使用new,会发生什么情况呢?


var Book  = function () {
    this.name = 'www.flydean.com';
}
var b2 = Book();
console.log(name);
console.log(b2.name);


第一个输出会输出www.flydean.com

而第二个则会报一个错误:


TypeError: Cannot read property 'name' of undefined


因为这样调用的this指向的是global,所以this.name变成了全局变量。


为了避免这种忘记写new的问题,可以在第一行加上use strict,在严格模式中,函数内部的this不能指向全局对象,默认等于undefined,导致不加new调用会报错。


如果不想使用use strict,则可以在构造函数内部判断是否使用new命令,如果发现没有使用,则直接返回一个实例对象。


function Person(firstname,lastname){
    if(!(this instanceof Person)){
        return new Person(firstname,lastname);
    }
    this.firstname= firstname;
    this.firstname = lastname;
}
console.log(Person("jack","ma").firstname);
console.log((new Person("jack","ma")).firstname);


new命令的原理



使用new命令时,它后面的函数调用就不是正常的调用,而是依次执行下面的步骤:


  1. 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例
  2. 将这个空对象的原型,指向构造函数的prototype属性
  3. 将这个空对象赋值给函数内部的this关键字
  4. 开始执行构造函数内部的代码


如果构造函数内部有return语句,而且return后面跟着一个对象,new命令会返回return语句指定的对象;否则,就会不管return语句,返回this对象。


var Book  = function () {
    this.name = 'www.flydean.com';
    return {author:'flydean'};
}
console.log((new Book()).author);


函数内部可以使用new.target属性。如果当前函数是new命令调用,new.target指向当前函数,否则为undefined。


通过new.target我们也可以用来判断对象是否通过new来创建:


function f(){
    if(! new.target){
        throw new Error('请使用new命令!');
    }
}
f();


构造函数作为模板,可以生成实例对象。但是,有时只能拿到实例对象,而该对象根本就不是由构造函数生成的,这时可以使用Object.create()方法,直接以某个实例对象作为模板,生成一个新的实例对象。


var book2 = {
    name : '三毛流浪记',
    author : '三毛',
    getName : function () {
        console.log('book name is:' + this.name);
    }
}
var book3 = Object.create(book2);
console.log(book3.name);
book3.getName();


prototype对象


构造函数有什么缺点呢?构造函数的缺点就是会将构造函数内部的对象都复制一份:


function Book(){
    this.name ='www.flydean.com';
    this.getName =function (){
        console.log('flydean');
    }
}
var book1 = new Book();
var book2  = new Book();
console.log(book1.getName  === book2.getName);


输出结果是 false。说明每次new一个对象,对象中的方法也被拷贝了一份。而这并不是必须的。


JavaScript 的每个对象都继承另一个对象,后者称为“原型”(prototype)对象。只有null除外,它没有自己的原型对象。


原型对象上的所有属性和方法,都能被派生对象共享。这就是 JavaScript 继承机制的基本设计。


通过构造函数生成实例对象时,会自动为实例对象分配原型对象。每一个构造函数都有一个prototype属性,这个属性就是实例对象的原型对象。


function Book(name){
    this.name = name;
}
Book.prototype.author ='flydean';
var book1 = new Book();
var book2 = new Book();
console.log(book1.author);
console.log(book2.author);


上面例子中的author属性会被Book的所有实例所继承,Book的prototype对象,就是book1和book2的原型对象。


原型对象的属性不是实例对象自身的属性。只要修改原型对象,变动就立刻会体现在所有实例对象上。


由于原型本身也是对象,又有自己的原型,所以形成了一条原型链(prototype chain)。


如果一层层地上溯,所有对象的原型最终都可以上溯到Object.prototype,即Object构造函数的prototype属性指向的那个对象。


Object.prototype对象有没有它的原型呢?回答可以是有的,就是没有任何属性和方法的null对象,而null对象没有自己的原型。


console.log(Object.getPrototypeOf(Object.prototype));
//null


prototype对象有一个constructor属性,默认指向prototype对象所在的构造函数.


function Book(name){
    this.name = name;
}
var book3 =new Book();
console.log(book3.constructor);
console.log(book3.constructor === Book.prototype.constructor);
console.log(book3.hasOwnProperty(constructor));


还是刚刚的book,book3.constructor就是function Book本身。它也等于Book.prototype.constructor。


constructor属性的作用,是分辨原型对象到底属于哪个构造函数。


因为prototype是一个对象,所以对象可以被赋值,也就是说prototype可以被改变:


function A(){}
var a = new A();
console.log(a instanceof A);
function B(){}
A.prototype = B.prototype;
console.log(a instanceof A);


上面的例子中,我们修改了A.prototype,最后a instanceof A值是false。


为了保证不会出现这样错误匹配的问题,我们再构建prototype的时候,一定不要直接重写整个的prototype,只需要修改其中的某个属性就好:


//不要这样写
A.prototype  ={
    method1:function (){}
}
//比较好的写法
A.prototype  ={
    constructor:A,
    method1:function (){}
}
//更好的写法
A.prototype.method1 = function (){}


Object的prototype操作



Object.getPrototypeOf


Object.getPrototypeOf方法返回一个对象的原型。这是获取原型对象的标准方法.


//空对象的prototype是Object.prototype
console.log(Object.getPrototypeOf({}) === Object.prototype);
//function的prototype是Function.prototype
function f(){}
console.log(Object.getPrototypeOf(f)  === Function.prototype);
function F(){this.name ='flydean'}
var f1 =new F();
console.log(Object.getPrototypeOf(f1) === F.prototype);
var f2 = new f();
console.log(Object.getPrototypeOf(f2) === f.prototype);


上面4个的输出结果都是true。


Object.setPrototypeOf


Object.setPrototypeOf方法可以为现有对象设置原型,返回一个新对象。


Object.setPrototypeOf方法接受两个参数,第一个是现有对象,第二个是原型对象。


var a = {name: 'flydean'};
var b = Object.setPrototypeOf({},a);
console.log(b.name);


Object.prototype.isPrototypeOf()


对象实例的isPrototypeOf方法,用来判断一个对象是否是另一个对象的原型.


var a = {name: 'flydean'};
var b = Object.setPrototypeOf({},a);
console.log(a.isPrototypeOf(b));


Object.prototype.proto


__proto__属性(前后各两个下划线)可以改写某个对象的原型对象。


还是刚才的例子,这次我们使用__proto__来改写对象的原型。


var a = {name: 'flydean'};
var c ={};
c.__proto__ = a;
console.log(Object.getPrototypeOf(c));


__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以没有这个属性,而且前后的两根下划线,表示它本质是一个内部属性,不应该对使用者暴露。


因此,应该尽量少用这个属性,而是用Object.getPrototypeof()(读取)和Object.setPrototypeOf()(设置),进行原型对象的读写操作。


三种获取原型对象的方法



综上,我们有三种获取原型对象的方法:

  • obj.proto
  • obj.constructor.prototype
  • Object.getPrototypeOf(obj)
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