JS语言理解02 构造函数的继承
JavaScript中的继承。
如何继承
现在有一个”动物”对象的构造函数
1 | function Animal() { |
还有一个”猫”对象的构造函数。
1 | function Cat(name, age) { |
此时,二者是没有关系的
1 | console.log(cat1.spices) |
怎样才能使”猫”继承”动物”呢?
1 构造函数绑定
第一种方法也是最简单的方法,使用call
或apply
方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上,即在子对象构造函数中加一行:
1 | function Animal() { |
这种方法用call
/apply
把父对象的this
指向改为子对象。
缺点:不能继承原型上的属性和方法
2 prototype
模式
第二种使用prototype
属性,即把子对象的prototype
对象指向父对象的一个实例。(注意:当改了prototype
对象的constructor
时,记得改回来,否则将造成继承链紊乱,后面所有涉及改动子类的prototype
的方法都要注意)
比如Cat
的prototype
对象,指向一个Animal
的实例,那么所有”猫”的实例,就能继承Animal
了。
1 | function Animal() { |
通过Cat.prototype = new Animal()
,我们将Cat
的prototype
对象指向一个Animal
的实例,它相当于完全删除了prototype
对象原先的值,然后赋予一个新值。
任何一个prototype
对象都有一个constructor
属性,指向它的构造函数。如果没有Cat.prototype = new Animal()
这一行,Cat.prototype.constructor
是指向Cat
的;加了这一行以后,Cat.prototype.constructor
指向Animal
。
更重要的是,每一个实例也有一个constructor
属性,默认调用prototype
对象的constructor
属性。因此,在运行Cat.prototype = new Animal();
这一行之后,cat1.constructor
也指向Animal
!
这显然会导致继承链的紊乱(cat1
明明是用构造函数Cat
生成的),因此我们必须手动纠正,将Cat.prototype
对象的constructor
值改为Cat
。这就是第二行的意思。
这是很重要的一点,编程时务必要遵守。下文都遵循这一点,即如果替换了
prototype
对象,
1 o.prototype = {};那么,下一步必然是为新的
prototype
对象加上constructor
属性,并将这个属性指回原来的构造函数。
1 o.prototype.constructor = o;
这种方法的缺点:执行并且建立了一个Animal
的实例(其实是没有实质意义的)会浪费内存。
直接将
b
赋值给a
,a = b
,会导致二者指向内存同一个地址,对其中一个的更改对会另外一个产生影响(也就是浅赋值)。但是实例化相当于给构造函数一个子元素,对子元素的更改不会影响到上层,也就是说构造函数的相关属性不会变化。
3 直接继承prototype
直接继承prototype
,即child.prototype = parent.prototype
;
由于Animal
对象中,不变的属性都可以直接写入Animal.prototype
。所以,我们也可以让Cat()
跳过Animal()
,直接继承Animal.prototype
。
1 | function Animal() {} |
与前一种方法相比,这样做的优点是效率比较高(不用执行和建立Animal
的实例了),比较省内存。
缺点是Cat.prototype
和Animal.prototype
现在指向了同一个对象,那么任何对Cat.prototype
的修改,都会反映到Animal.prototype
。
所以,上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行
1 | Cat.prototype.constructor = Cat; |
这一句实际上把Animal.prototype
对象的constructor
属性也改掉了!
1 | alert(Animal.prototype.constructor); // Cat |
这种方法相比第二种效率更高,比较省内存,因为节省了创建父类实例的过程,缺点是子对象的prototype
对象修改后父对象的prototype
也会被修改;
4 利用空对象作为中介
由于”直接继承prototype
“存在上述的缺点,所以就有第四种方法,利用一个空对象作为中介。
1 | function Animal() {} |
F
是空对象,所以几乎不占内存。这时,修改Cat
的prototype
对象,就不会影响到Animal
的prototype
对象。
可以将上面的方法封装成为一个函数,便于使用(YUI就是使用这种方法实现继承):
1 | function extend(Child, Parent) { |
另外,说明一点,函数体最后一行
1 | Child.uber = Parent.prototype; |
意思是为子对象设一个uber
属性,这个属性直接指向父对象的prototype
属性。(uber
是一个德语词,意思是”向上”、”上一层”。)这等于在子对象上打开一条通道,可以直接调用父对象的方法。这一行放在这里,只是为了实现继承的完备性,纯属备用性质。
5 利用拷贝实现继承
上面是采用prototype
对象,实现继承。也可以换一种思路,纯粹采用“拷贝”方法实现继承。简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象。
首先,还是把Animal
的所有不变属性,都放到它的prototype
对象上。
1 | function Animal() {} |
然后,再写一个函数,实现原型上属性拷贝的目的。
1 | function extend2(Child, Parent) { |
这个函数的作用,就是将父对象的prototype
对象中的属性,一一拷贝给Child
对象prototype
对象。使用的时候,这样写:
1 | extend2(Cat, Animal); |
6 使用Object.setPrototypeOf
Object.setPrototypeOf
方法设置一个指定的对象的原型(即内部的__proto__
属性到另一个对象)
1 | Object.setPrototypeOf(Cat.prototype, Animal.protoype) |
执行之后,相当于执行写下面的操作:
1 | Cat.prototype.__prot__ = Animal.prototype |
7 使用ES6的class
和extends
实现继承
对于ES6的class
,使用extends
实现继承
1 | class Cat extends Animal { |
类的继承模式分为了三种:
- 类的实例属性是通过
class
内部的constructor
里的super
实现的 - 类的原型上的属性是通过
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype)
实现的 - 类的静态属性是通过
Object.setPrototypeOf(B, A)
实现的
8 小总结
- 如果是单单继承父函数内部的属性和方法可以使用
Call()
或者Apply()
方法 - 如果是单单继承原型链的方法,可以遍历父函数的
prototype
来实现继承 - 最简便的方法目前看也是使用原型链
prototype
,令子函数的prototype
成为父函数的一个实例,可以同时继承父函数内部和原型链的属性和方法
方法 | 总结 |
---|---|
在子类函数内部使用call 或者apply 加入构造函数绑定 |
只能继承构造器里的属性 |
把子对象的prototype 对象指向父对象的一个实例。 |
既能继承构造器里的属性,也能继承原型上的属性 |
令子类的prototype 直接等于父类的prototype |
只能继承原型上的属性和方法 |
用空对象函数作为中介,空对象的原型等于父类原型,子类原型为空对象实例 | 只能继承原型上的属性和方法 |
通过拷贝继承原型上的方法 | 只能继承原型上的属性和方法 |
通过Object.setPrototypeOf 实现 |
只能继承原型上的属性和方法 |
通过extends 实现class 的继承 |
同时实现实例属性、原型链以及静态属性的继承 |