JavaScript继承的特性与实践应用深入详解

本文详细讲述了JavaScript继承的特性与实践应用。分享给大家供大家参考，具体如下：

继承是代码重用的模式。JavaScript 可以模拟基于类的模式，还支持其它更具表现力的模式。但保持简单通常是最好的策略。

JavaScript 是基于原型的语言，也就是说它可以直接继承其他对象。

1 伪类

JavaScript 的原型不是直接让对象从其他对象继承，而是插入一个多余的间接层：通过构造函数来产生对象。

当一个函数被创建时，Function 构造器产生的函数对象会运行这样类似的代码：

this.prototype = {constructor : this};

新的函数对象新增了一个 prototype 属性，它是一个包含了 constructor 属性且属性值为该新函数的对象。

当采用构造器调用模式，即用 new 去调用一个函数时，它会这样执行：

Function.method('new', function (){
  var that = Object.create(this.prototype);//创建一个继承了构造器函数的原型对象的新对象
  var other = this.apply(that, arguments);//调用构造器函数，绑定 this 到新对象
  return (typeof other === 'object' && other) || that;//如果构造器函数的返回值不是对象，就直接返回这个新对象
});

我们可以定义一个构造器，然后扩充它的原型：

//定义构造器并扩充原型
var Mammal = function (name) {
  this.name = name;
};
Mammal.prototype.get_name = function () {
  return this.name;
};
Mammal.prototype.says = function () {
  return this.saying || '';
};

然后构造实例：

var myMammal = new Mammal('Herb the mammal');
console.log(myMammal.get_name());//Herb the mammal

构造另一个伪类来继承 Mammal（定义构造器函数并替换它的 prototype）：

var Cat = function (name) {
  this.name = name;
  this.saying = 'meow';
};
Cat.prototype = new Mammal();

扩充原型：

Cat.prototype.purr = function (n) {
  var i, s = '';
  for (i = 0; i < n; i += 1) {
    if (s) {
      s += '-';
    }
    s += 'r';
  }
  return s;
};
Cat.prototype.get_name = function () {
  return this.says() + ' ' + this.name + ' ' + this.says();
};
var myCat = new Cat('Henrietta');
console.log(myCat.says());//meow
console.log(myCat.purr(5));//r-r-r-r-r
console.log(myCat.get_name());//meow Henrietta meow

我们使用 method 方法定义了 inherits 方法，来隐藏上面这些丑陋的细节：

/**
 * 为 Function.prototype 新增 method 方法
 * @param name 方法名称
 * @param func 函数
 * @returns {Function}
 */
Function.prototype.method = function (name, func) {
  if (!this.prototype[name])//没有该方法时，才添加
    this.prototype[name] = func;
  return this;
};
Function.method('inherits', function (Parent) {
  this.prototype = new Parent();
  return this;
});

这两个方法都返回 this，这样我们就可以以级联的方式编程啦O(∩_∩)O~

var Cat = function (name) {
  this.name = name;
  this.saying = 'meow';
}.inherits(Mammal).method('purr', function (n) {
    var i, s = '';
    for (i = 0; i < n; i += 1) {
      if (s) {
        s += '-';
      }
      s += 'r';
    }
    return s;
  }).method('get_name', function () {
    return this.says() + ' ' + this.name + ' ' + this.says();
  });
var myCat = new Cat('Henrietta');
console.log(myCat.says());//meow
console.log(myCat.purr(5));//r-r-r-r-r
console.log(myCat.get_name());//meow Henrietta meow

虽然我们有了行为很像“类”的构造器函数，但没有私有环境，所有的属性都是公开的，而且不能访问父类的方法。

如果在调用构造函数时忘记加上 new 前缀，那么 this 就不会被绑定到新对象上，而是被绑定到了全局变量！！！这样我们不但没有扩充新对象，还破坏了全局变量环境。

这是一个严重的语言设计错误！为了降低出现这个问题的概率，所有的构造器函数都约定以首字母大写的形式来命名。这样当我们看到首字母大写的形式的函数，就知道它是构造器函数啦O(∩_∩)O~

当然，更好的策略是根本不使用构造器函数。

2 对象说明符

有时候，构造器需要接受一大堆参数，这很麻烦。所以在编写构造器时，让它接受一个简单的对象说明符会更好：

var myObject = maker({
 first: f,
 middle: m,
 last: l
});

现在这些参数可以按照任意的顺序排列咯，而且构造器还能够聪明地为那些没有传入的参数使用默认值，代码也变得更易阅读啦O(∩_∩)O~

3 原型

基于原型的继承指的是，一个新对象可以继承一个旧对象的属性。首先构造出一个有用的对象，然后就可以构造出更多与那个对象类似的对象。

/**
 * 原型
 */
var myMammal = {
  name: 'Herb the mammal',
  get_name: function () {
    return this.name;
  },
  says: function () {
    return this.saying || '';
  }
};
//创建新实例
var myCat = Object.create(myMammal);
myCat.name = 'Henrietta';
myCat.saying = 'meow';
myCat.purr = function (n) {
  var i, s = '';
  for (i = 0; i < n; i += 1) {
    if (s) {
      s += '-';
    }
    s += 'r';
  }
  return s;
};
myCat.get_name = function () {
  return this.says() + ' ' + this.name + ' ' + this.says();
};
console.log(myCat.says());//meow
console.log(myCat.purr(5));//r-r-r-r-r
console.log(myCat.get_name());//meow Henrietta meow

这里用到了 create 方法来创建新的实例：

Object.create = function (o) {
    var F = function () {
    };
    F.prototype = o;
    return new F();
 }

4 函数化

目前为止看到的继承模式的问题是：无法保护隐私，对象的所有属性都是可见的。有一些无知的程序员会使用伪装私有的模式，即给一个需要私有的属性起一个古怪的名字，并希望其他使用代码的程序员假装看不到它们！

其实有更好的方法：应用模块模式。

我们先构造一个生成对象的函数，它有这些步骤：
①. 创建新对象。这有四种方式：
【1】构造一个对象字面量。
【2】调用一个构造器函数。
【3】构造一个已存在对象的新实例。
【4】调用任意一个会返回对象的函数。
②. 定义私有实例变量与方法。
③. 为这个新对象扩充方法，这些方法拥有特权去访问这些参数。
④. 返回这个新对象。

函数化构造器的伪代码如下：

var constructor = function (spec, my){
  var that, 其他私有变量;
  my = my || {}；
 //把共享的变量和函数添加到 my 中
 that = 一个新对象
 //添加给 that 的特权方法
 return that;
};

spec 对象包含了需要构造一个新实例的所有信息，它可以被用到到私有变量或者其他函数中。
my 对象为在一个继承链中的构造器提供了共享的容器，如果没有传入，那么会创建一个 my 对象。

创建特权方法的方式是：把函数定义为私有方法，然后再把它们分配给 that：

var methodical = function (){
 ...
};
that.methodical = methodical;

这样分两步定义的好处是：私有的 methodical 不受这个实例被改变的影响。

现在，我们把这个模式应用到 mammal 示例中：

var mammal = function (spec) {
  var that = {};
  that.get_name = function () {
    return spec.name;
  };
  that.says = function () {
    return spec.saying || '';
  };
  return that;
};
var myMammal = mammal({name: 'Herb'});
console.log(myMammal.get_name());//Herb
var cat = function (spec) {
  spec.saying = spec.saying || 'meow';
  var that = mammal(spec);
  that.purr = function (n) {
    var i, s = '';
    for (i = 0; i < n; i += 1) {
      if (s) {
        s += '-';
      }
      s += 'r';
    }
    return s;
  };
  that.get_name = function () {
    return that.says() + ' ' + spec.name + ' ' + that.says();
  };
  return that;
};
var myCat = cat({name: 'Henrietta'});
console.log(myCat.says());//meow
console.log(myCat.purr(5));//r-r-r-r-r
console.log(myCat.get_name());//meow Henrietta meow

函数化模式还能调用父类的方法。这里我们构造一个 superior 方法，它会返回调用某个方法名的函数：

//返回调用某个方法名的函数
Object.method('superior', function (name) {
  var that = this,
    method = that[name];
  return function () {
    return method.apply(that, arguments);
  };
});

现在创建一个 coolcat，它拥有一个可以调用父类方法的 get_name：

var coolcat = function (spec) {
  var that = cat(spec),
    super_get_name = that.superior('get_name');
  that.get_name = function (n) {
    return 'like ' + super_get_name() + ' baby';
  };
  return that;
};
var myCoolCat = coolcat({name: 'Bix'});
console.log(myCoolCat.get_name());//like meow Bix meow baby

函数化模式有很大的灵活性，而且可以更好地实现封装、信息隐藏以及访问父类方法的能力。

如果对象所有的状态都是私有的，那么就称为防伪对象。这个对象的属性可以被替换或删除，但这个对象的状态不受影响。如果用函数化模式来创建对象，并且这个对象的所有方法都不使用 this 或 that，那么这个对象就是持久性的，它不会被入侵。除非存在特权方法，否则不能访问这个持久性对象的内部状态。

5 事件处理函数

可以构造一个能够给任何对象添加简单事件处理特性的函数。这里，我们给这个对象添加一个 on 方法，fire 方法和私有的事件注册对象：

var eventuality = function (that) {
  var registry = {};
  /**
   * 触发事件
   *
   * 使用 'on' 方法注册的事件处理程序将被调用
   * @param 可以是包含事件名称的字符串，或者是一个拥有 type 属性（值为事件名称）的对象。
   */
  that.fire = function (event) {
    var array,
      func,
      handler,
      i,
      type = typeof event === 'string' ? event : event.type;
    //如果这个事件已被注册，则遍历并依序执行
    if (registry.hasOwnProperty(type)) {
      array = registry[type];
      for (i = 0; i < array.length; i += 1) {
        handler = array[i];//处理程序包含一个方法和一组可选的参数
        func = handler.method;
        if (typeof func === 'string') {//如果方法是字符串形式的名称，则寻找它
          func = this[func];
        }
        //调用它。如果处理程序包含参数，则传递过去，否则就传递事件对象
        func.apply(this, handler.parameters || [event]);
      }
    }
    return this;
  };
  /**
   * 注册一个事件
   * @param type
   * @param method
   * @param parameters
   */
  that.on = function (type, method, parameters) {
    var handler = {
      method: method,
      parameters: parameters
    };
    if (registry.hasOwnProperty(type)) {//如果已存在，就新增数组项
      registry[type].push(handler);
    } else {//新增
      registry[type] = [handler];
    }
    return this;
  };
  return that;
};

可以在任何单独对象上调用 eventuality，授予它事件处理方法。也可以在 that 被返回前，在构造函数中调用它：

eventuality(that);

JavaScript 弱类型的特性在此是一个巨大的优势，因为我们无须处理对象继承关系中的类型O(∩_∩)O~

感兴趣的朋友还可以使用本站在线HTML/CSS/JavaScript代码运行工具：http://tools.3water.com/code/HtmlJsRun测试上述代码运行结果。

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希望本文所述对大家JavaScript程序设计有所帮助。