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JavaScript的面向对象

简介:

JavaScript的对象

对象是JavaScript的一种数据类型。对象可以看成是属性的无序集合,每个属性都是一个键值对,属性名是字符串,因此可以把对象看成是从字符串到值的映射。这种数据结构在其他语言中称之为“散列(hash)”、“字典(dictionary)”、“关联数组(associative array)”等。

原型式继承:对象不仅仅是字符串到值的映射,除了可以保持自有的属性,JavaScript对象还可以从一个称之为原型的对象继承属性,对象的方法通常是继承的属性,这是JavaScript的核心特征。

JavaScript对象是动态的—可以新增属性也可以删除属性,但是他们常用来模拟静态以及静态类型语言中的“结构体”

创建对象


1、对象直接量

创建对象最简单的方式就是在JavaScript代码中使用对象直接量。

var book = {
            "main title": 'guide'//属性名字里有空格,必须加引号
            "sub-title": 'JS'//属性名字里有连字符,必须加引号
            for: 'development'//for是关键字,不过从ES5开始,作为属性名关键字和保留字可以不加引号
            author: {
                firstname: 'David'//这里的属性名就都没有引号
                surname: 'Flanagan'
            }
        }

注意: 从ES5开始,对象直接量中的最后一个属性后的逗号将被忽略。

扩展: [JavaScript中的关键字和保留字]

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2、通过new创建对象

new 运算符创建并初始化一个新对象。关键字new后跟一个函数调用。这里的函数称做构造函数(constructor),构造函数用以初始化一个新创建的对象。JavaScript中的数据类型都包含内置的构造函数。

var o = new Object(); //创建一个空对象,和{}一样。
var arr = new Array(); //创建一个空数组,和[]一样。

扩展 1:new




new 是一个一元运算符,专门运算函数的。new后面调用的函数叫做构造函数,构造函数new的过程叫做实例化。
当new去调用一个函数 : 这个时候函数中的this就指向创建出来的对象,而且函数的的返回值直接就是this(隐式返回)
有一个默认惯例就是构造函数的名字首字母大写。

注意:
当return的时候,如果是后面为简单类型,那么返回值还是这个对象;
如果return为对象类型,那么返回的就是return后面的这个对象。

扩展 2:基本类型和对象类型(复杂类型)的区别




赋值:
基本类型 : 赋值的时候只是值的复制
对象类型 : 赋值不仅是值的复制,而且也是引用的传递(可以理解为内存地址)可以理解为赋址。

比较相等
基本类型 : 值相同就可以
对象类型 : 值和引用都相同才行

扩展 3:原型 prototype




每一个JavaScript对象(null除外)都和另一个对象相关联,这个对象就是原型,每一个对象都从原型继承属性。

3、Object.create()

Object.create() 这个方法是ES5定义的,它创建一个新对象,其中第一个参数是这个对象的原型。第二个参数是可选参数,用以对对象属性进行进一步描述。

可以通过传入参数 null 创建一个没有原型的新对象,不过这个新对象不会继承任何东西,甚至不包括基础方法。
var o = Object.create(null); //o不会继承任何属性和方法,空空的。

如果想创建一个普通的空对象,需要传入Object.prototype
var o = Object.create(Object.prototype); //o相当于{}

对象属性的获取和设置



可以通过点(.)或方括号([])运算符来获取和设置属性的值。

var author = book.author;
var title = book["main title"];

在JavaScript中能用 . 连接的都可以用 []连接。有很多 . 运算符不能用的时候,就需要用[]代替。
1、在属性名可变的情况下用[]

function getAttr (obj, attr) {
    console.log(obj[attr])
}

2、属性名有空格或者连字符等时用[]

var title = book["main title"];

删除属性



delete运算符可以删除对象的属性。
delete只是断开属性和宿主对象的联系,而不会去操作属性中的属性,如果删除的属性是个对象,那么这个对象的引用还是存在的。

var a = {b:{c:1}};
var b = a.b;
console.log(b.c); // 1
console.log(a.b); // {c:1}
delete a.b;
console.log(b.c); // 1
console.log(a.b); //undefined

delete只能删除自有属性,不能删除继承属性。

返回值

返回值为true




当delete表达式删除成功或没有任何副作用(比如删除不存在的属性),或者delete后不是一个属性访问表达式,delete会返回 true ;

var a = {b:{c:1}};
console.log(delete a.b);
console.log(delete a.b);
console.log(delete a.toString);
console.log(delete 1);
 
以上都会打印true

返回值为false




delete不能删除那些可配置性为false的属性,例如某些内置对象的属性是不可配置的,通过变量声明和函数声明创建的全局对象的属性。

var a = {};
Object.defineProperty(a,'b',{
    value:1,
    configurable: false // 设置为不可配置
})
console.log(delete a.b)
console.log(delete Object.prototype)
var x = 1;
console.log(delete this.x);
console.log(delete x)
 
以上打印都为false

检测属性


in 运算符

in 运算符的左侧是属性名(字符串),右侧是对象。如果对象的自有属性或继承属性中包含这个属性则返回true。

var a = {b:1};
console.log('a' in window); // true 声明的全局变量'a'是window的属性
console.log('b' in a); // true 'b'是a的属性
console.log('toString' in a); // true a继承了toString属性
console.log('c' in a); // false 'c'不是a的属性

跟in运算符类似的,还可以用”!==”判断一个属性是否是undefined,但是有一种场景只能使用in运算符,in可以区分不存在的属性和存在但值为undefined的属性。

var a = {b:undefined};
console.log(a.b !== undefined); //false
console.log(a.c !== undefined); //false
console.log('b' in a); //true
console.log('c' in a); //false

hasOwnProperty

对象的hasOwnProperty()方法用来检测给定的名字是否是对象的自有属性。对于继承属性它将返回false

var a = {b:1};
console.log(a.hasOwnProperty('b')); //true
console.log(a.hasOwnProperty('c')); //false
console.log(a.hasOwnProperty('toString')); //false toString是继承属性

propertyIsEnumerable

对象的propertyIsEnumerable()方法只有检测到是自身属性(不包括继承的属性)且这个属性的可枚举性为true时它才返回true。

var a = {b:1};
console.log(a.propertyIsEnumerable('b'));
console.log(a.propertyIsEnumerable('toString'));

包装对象



当使用原始类型的值(string、number、boolean),在调用对应属性和方法的时候,内部会自动转成对应的对象。隐式创建的这个对象,就成为包装对象。
基本类型都有自己对应的包装对象 : String Number Boolean

包装对象的特点
隐式创建对象后,可以调用对应的属性和方法
使用后,立马销毁,所以不能给原始类型的值添加属性和方法






其过程举例:str.substring – > new String(1234) – > 找到String的substring -> 将new String销毁

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对象方法和属性的汇总


Object静态方法

Object的实例方法(定义在Object.prototype上的)




面向对象

编码思想



两种编程方式:
(1)、面向过程
(2)、面向对象

两者的区别:
面向过程:关注实现过程和每一步的实现细节。
面向对象:关注特征和功能。

面向对象编程



通俗点,用对象的思想写代码就是面向对象编程。

基本特征

1、抽象:抓住核心问题(简单理解为抽出像的部分;将相同或表现与问题相关特征的内容提取出来。)
其核心:抽出、抽离,将相同的部分(可能会维护、会迭代、会扩展)的代码抽离出来形成一类

2、封装:就是将类的属性包装起来,不让外界轻易知道它内部的具体实现;只提供对外接口以供调用

3、继承:从已有对象上继承出新的对象

4、多态:一个对象的不同形态

面向对象的好处

1、代码的层次结构更清晰
2、更容易复用
3、更容易维护
4、更容易扩展

面向对象相关的属性和概念

__proto__
属性原型链,实例对象与原型之间的连接,叫做原型链。





对象身上只有 proto 构造函数身上有prototype也有 proto

constructor
返回创建实例对象的构造函数的引用,每个原型都会自动添加constructor属性,for..in..遍历原型是找不到这个属性的。

var a = new A();
console.log(a.constructor == A) //true

hasOwnProperty
可以用来判断某属性是不是这个构造函数的内部属性(不包括继承的)





语法: obj.hasOwnProperty(prop) 返回Boolean

function A (){
    this.b = 1;
}
var a = new A();
console.log(a.hasOwnProperty('b'));  //打印true
console.log(a.hasOwnProperty('toString')); //toString是继承属性 打印 false
console.log(a.hasOwnProperty('hasOwnProperty')); //同上,打印false

nstanceof
二元运算符,用来检测一个对象在其原型链中是否存在一个构造函数的 prototype 属性。





语法: object instanceof constructor 即检测 constructor.prototype 是否存在于参数 object 的原型链上。

// 定义构造函数
function C(){}
function D(){}
 
var o = new C();
o instanceof C; // true,因为 Object.getPrototypeOf(o) === C.prototype
o instanceof D; // false,因为 D.prototype不在o的原型链上
o instanceof Object; // true,因为Object.prototype.isPrototypeOf(o)返回true
C.prototype instanceof Object // true,同上

toString
返回一个表示该对象的字符串





作用:
1、进行数字之间的进制转换

例如:var num = 255;
alert( num.toString(16) ); //结果就是'ff'

2、利用toString做类型的判断

例如:var arr = [];
alert( Object.prototype.toString.call(arr) == '[object Array]' );     弹出true
Object.prototype.toString.call()    得到是类似于'[object Array]'  '[object Object]'

面向对象的写法历程


1、原始模式

假如我们有一个对象是狗的原型,这个原型有“名字”和“颜色”两个属性。

var Dog = {
name: ”,
color: ”
}
根据这个原型对象,我们要生成一个实例对象如下

var hashiqi = {}; //创建空对象,之后根据原型对象的相应属性赋值
hashiqi.name = 'hashiqi';
hashiqi.color = 'blackandwhite';

缺点:
1、如果要生成多个实例对象,要重复写多次。
2、实例和原型之间没有联系。

2、工厂模式

上面原始模式有一个缺点是要很麻烦的写很多重复的代码,我们可以写一个函数来解决代码重复的问题。

function Dog(name, color) {
    var obj = {};
    obj.name = name;
    obj.color = color;
    return obj;
}
 
var hashiqi = Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
var jinmao = Dog('jinmao', 'yellow');

这种方式只是解决了代码重复的问题,但是生成的实例跟原型还是没有联系,而且hashiqi和jinmao也没有联系,不能反映出他们是同一个原型对象的实例。

3、构造函数模式

用来创建对象的函数,叫做构造函数,其实就是一个普通函数,但是默认函数名首字母大写,对构造函数使用new运算符,就能生成实例,并且this变量会绑定在实例对象上。

function Dog(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}
 
var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
var jinmao = new Dog('jinmao', 'yellow');
console.log(hashiqi.name); //hashiqi
console.log(jinmao.name); //jinmao

hasiqi 和 jinmao有一个共同的构造函数 hashiqi.constructor === jinmao.constructor 是true

有以下几种方法可以验证原型对象与实例对象的关系:

hashiqi instanceof Dog; // true
 
Object.getPrototypeOf(hashiqi) === Dog.prototype // true
 
Dog.prototype.isPrototypeOf(hashiqi) // true

缺点:
构造函数解决了代码重复和实例与原型之间的联系,但是存在一个浪费内存的问题。比如远行对象有一些不变的属性和通用的方法,这样没生成一个实例,都必须为重复的东西多占一些内存。

扩展




我们可以尝试实现new运算符的逻辑如下:

function New(func) {
    var obj = {};
 
    //判断构造函数是否存在原型,如果有实例的__proto__属性就指向构造函数的prototype
    if(func.prototype !== undefined) {
        obj.__proto__ = func.prototype;
    }
 
    // 模拟出构造函数内部this指向实例的过程,注意,我们会拿到构造函数的返回值
    var res = func.apply(obj, Array.from(arguments).slice(1));
 
    // 正常构造函数是不需要显式声明返回值的,默认的返回值是生成的实例,但是一旦在构造函数中return 一个不是对象或者函数,就会改变构造函数的默认的返回值,其他的类型是不变的
    if(typeof res === 'object' && res !== null || typeof res === 'function') {
        return res;
    }
 
    return obj;
}
 
var taidi = New(Dog, 'taidi', 'gray');

注意:
正常的构造函数是不需要自己写return 的,如果写了,当return的时候,如果是后面为简单类型,那么返回值还是构造函数生成的实例。如果return为对象类型或者函数,那么返回的就是return后面的这个对象或者函数。

4、prototype模式

每一个构造函数都有 prototype 属性,这个属性指向的是一个对象,这个对象的所有属性和方法,都会被构造函数的实例继承。
基于这个属性,我们就可以有选择性的将一些通用的属性和方法定义到 prototype 上,每一个通过 new 生成的实例,都会有一个 proto 属性指向构造函数的原型即 prototype ,这样我们定义到构造函数原型对象的属性和方法,就会被每一个实例访问到,从而变成公用的属性和方法。

function Dog(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}
Dog.prototype.say = function () {
    console.log("汪汪");
}
 
var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
var jinmao = new Dog('jinmao', 'yellow');
 
hashiqi.say(); // 汪汪
jinmao.say(); // 汪汪
console.log(hashiqi.say === jinmao.say); // true

注意:当实例对象和原型对象有相同的属性或者方法时,会优先访问实例对象的属性或方法。

面向对象的继承


1、构造函数内部的属性和方法继承

使用call或apply方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上。

//父类
function Animal() {
    this.species = '动物';
}
 
//子类
function Dog(name, color) {
    Animal.call(this);
    this.name = name;
    this.color = color;
}
 
var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
console.log(hashiqi.species); //动物

2、prototype相关的继承

子类的prototype指向父类生成实例

function Animal() {};
Animal.prototype.species = '动物';
function Dog(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}
Dog.prototype = new Animal();
//只要是prototype被完全覆盖,都得重写constructor。
Dog.prototype.constructor = Dog;
var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');

缺点: 每一次继承都得生成一个父类实例,比较占内存。

利用空对象作为中介

function Animal() {}
Animal.prototype.species = '动物';
function Dog(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}
//Middle生成的是空实例(除了__proto__),几乎不占内存
function Middle() {}
Middle.prototype = Animal.prototype;
Dog.prototype = new Middle();
Dog.prototype.constructor = Dog;
var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
console.log(hashiqi.species);

几个月前在 CSDN 面试的时候,我说了这种继承方式,面试官就纠结这样修改子类的prototype不会影响父类么?是真的不会影响的,因为子类的prototype是指向Middle构造函数生成的实例,如果真的有心要改,得Dog.prototype.proto这么着来改。

Object.create()

function Animal() {}
Animal.prototype.species = '动物';
function Dog(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}
Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype,{
    constructor: {
        value: Dog
    }
})
 
var hashiqi = new Dog('hashiqi','blackandwhite');
console.log(hashiqi.species); //动物

3、拷贝继承

浅拷贝

function Animal() {}
Animal.prototype.species = '动物';
function Dog(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}
function extend(child, parent) {
    var c = child.prototype;
    var p = parent.prototype;
    for(key in p) {
        c[key] = p[key]
    }
}
extend(Dog, Animal);
var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
console.log(hashiqi.species) // 动物

深拷贝

function deepCopy(parent, child) {
    var child = child || {};
    for(key in parent) {
        if(typeof parent[key] === 'object') {
            child[key] = parent[key].constructor === Array?[]:{};
            deepCopy(parent[key],child[key])
        } else {
            child[key] = parent[key];
        }
    }
    return child;
}

ES6的面向对象



上面所说的是JavaScript语言的传统方法,通过构造函数,定义并生成新的对象。
ES6中提供了更接近传统语言的写法,引入了Class(类)的概念,通过class关键字,可以定义类。

语法

ES6的类完全可以看成是构造函数的另外一种写法。

var method = 'say';
class Dog {
    constructor (name,color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }
    //注意,两个属性之间跟对象不同,不要加逗号,并且类的属性名可以使用变量或者表达式,如下
    [method] () {
        console.log('汪汪');
    }
}
console.log(typeof Dog); // function 类的数据类型就是函数
console.log(Dog === Dog.prototype.constructor); // true 类本身就是构造函数

既然是构造函数,所以在使用的时候,也是直接对类使用new命令,跟构造函数的用法完全一致。

var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
console.log(hashiqi.color); // blackandwhite
 
//上面采用表达式声明的类的属性可以用一下两种方式调用
hashiqi[method](); // 汪汪
hashiqi.say(); // 汪汪

注意:
1、先声明定义类,再创建实例,否则会报错
class 不存在变量提升,这一点与ES5的构造函数完全不同

new Dog('hashiqi','blackandwhite')
class Dog {
    constructor (name,color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }
}
//Uncaught ReferenceError: Dog is not defined
//上面代码,Dog类使用在前,定义在后,因为ES6不会把类的声明提升到代码头部,所以报错Dog没有定义。

2、必须使用new关键字来创建类的实例对象
类的构造函数,不使用new是没法调用的,会报错。 这是它跟普通构造函数的一个主要区别,后者不用new也可以执行。

class Dog {
    constructor (name,color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }
}
Dog(); // Uncaught TypeError: Class constructor Dog cannot be invoked without 'new'

3、定义“类”的方法的时候,前面不需要加上function这个关键字,直接把函数定义放进去了就可以了。并且,方法之间不需要逗号分隔,加了会报错。

属性概念

constructor 构造函数




构造方法constructor是一个类必须要有的方法,默认返回实例对象;创建类的实例对象的时候,会调用此方法来初始化实例对象。如果你没有编写constructor方法,执行的时候也会被加上一个默认的空的constructor方法。

constructor方法是必须的,也是唯一的,一个类体不能含有多个constructor构造方法。

class Dog {
    constructor (name,color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }
    //定义了两个constructor,所以会报错
    constructor () {
         
    }
}
new Dog('hashiqi', 'blackandwhite')
//Uncaught SyntaxError: A class may only have one constructor

Class表达式




与函数一样,类可以使用表达式的形式定义。

const Hashiqi = class Dog {
    constructor (name,color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }
    getName () {
        //此处的Dog就是Dog构造函数,在表达式形式中,只能在构造函数内部使用
        console.log(Dog.name);
    }
}
var hashiqi = new Hashiqi('hashiqi', 'blackandwhite'); // 真正的类名是Hashiqi
var jinmao = new Dog('jinmao', 'yellow'); // 会报错,Dog没有定义

通常我们的表达式会写成如下,省略掉类后面的名称

const Hashiqi = class {
    constructor (name,color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }
}
var hashiqi = new Hashiqi('hashiqi', 'blackandwhite');

实例方法和静态方法
实例化后的对象才可以调用的方法叫做实例方法。
直接使用类名即可访问的方法,称之为“静态方法”






类相当于实例的原型,所有在类中定义的方法,都会被实例继承。如果在一个方法前,加上static关键字,就表示该方法不会被实例继承,而是直接通过类来调用,这就称为“静态方法”。

class Dog {
    constructor (name,color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }
    static say () {
        console.log('汪汪');
    }
}
Dog.say(); //汪汪

静态方法和实例方法不同的是:静态方法的定义需要使用static关键字来标识,而实例方法不需要;此外,静态方法通过类名来的调用,而实例方法通过实例对象来调用。

类的继承

extends




类之间可以通过extends关键字实现继承,这比ES5的通过修改原型链实现继承,要清晰和方便很多。

class Dog extends Animal{}

extends的继承目标
extends关键字后面可以跟多种类型的值,有三种特殊情况

1、子类继承Object类

class A extends Object {}
console.log(A.__proto__ === Object) //true
console.log(A.prototype.__proto__ == Object.prototype) //true
//这种情况下,A其实就是构造函数Object的复制,A的实例就是Object的实例。

2、不存在继承

class A {}
 
console.log(A.__proto__ === Function.prototype) // true
console.log(A.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true
//这种情况下,A作为一个基类(即不存在任何继承),就是一个普通函数,所以直接继承Funciton.prototype。
//但是,A调用后返回一个空对象(即Object实例),所以A.prototype.__proto__指向构造函数(Object)的prototype属性。

3、子类继承null

class A extends null {}
console.log(A.__proto__ === Function.prototype) //true
console.log(A.prototype) //只有一个constructor属性,没有__proto__属性
这种情况与第二种情况非常像。A也是一个普通函数,所以直接继承Funciton.prototype。
但是,A调用后返回的对象不继承任何方法,所以没有__proto__这属性

super




uper这个关键字,既可以当作函数使用,也可以当作对象使用。

1、super作为函数调用时,代表父类的构造函数。作为函数时,super()只能用在子类的构造函数之中,用在其他地方就会报错。

2、super作为对象时,在普通方法中,指向父类的原型对象;在静态方法中,指向父类。

class Animal {
    constructor (name) {
        this.name = name;
        this.species = '动物';
    }
    say (){
        return this.species;
    }
}
class Dog extends Animal{
    constructor (name, color) {
        // 只要是自己在子类中定义constructor,必须调用super方法,否则新建实例会报错
        //super作为函数调用,只能用在子类的constructor中
        super(name);
        this.color = color;
    }
    getInfo () {
        //普通方法中,super指向父类的原型对象
        console.log(super.say()+': '+this.name +','+this.color);
    }
}
var hashiqi = new Dog('hashiqi', 'blackandwhite');
hashiqi.getInfo() //动物:hashiqi,balckandwhite

注意:
1、子类必须在constructor方法中调用super方法,否则新建实例时会报错。这是因为子类没有自己的this对象,而是继承父类的this对象,然后对其进行加工。如果不调用super方法,子类就得不到this对象。

2、在子类的普通方法中,由于super指向父类的原型对象,所以定义在父类实例上的方法或属性,是无法通过super调用的。

3、使用super的时候,必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用,否则会报错。

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