一.实例对象与new命令

1.对象是什么

面向对象编程（Object Oriented Programming，缩写为 OOP）是目前主流的编程范式。它将真实世界各种复杂的关系，抽象为一个个对象，然后由对象之间的分工与合作，完成对真实世界的模拟。

每一个对象都是功能中心，具有明确分工，可以完成接受信息、处理数据、发出信息等任务。对象可以复用，通过继承机制还可以定制。因此，面向对象编程具有灵活、代码可复用、高度模块化等特点，容易维护和开发，比起由一系列函数或指令组成的传统的过程式编程（procedural programming），更适合多人合作的大型软件项目。

两个层面：

（1）对象是单个实物的抽象。

当实物被抽象成对象，实物之间的关系就变成了对象之间的关系，从而就可以模拟现实情况，针对对象进行编程。

（2）对象是一个容器，封装了属性（property）和方法（method）。

属性是对象的状态，方法是对象的行为（完成某种任务）。

2.构造函数

面向对象编程的第一步，就是要生成对象。前面说过，对象是单个实物的抽象。通常需要一个模板，表示某一类实物的共同特征，然后对象根据这个模板生成。

JavaScript 语言的对象体系，不是基于“类”的，而是基于构造函数（constructor）和原型链（prototype）。

JavaScript 语言使用构造函数（constructor）作为对象的模板。所谓”构造函数”，就是专门用来生成实例对象的函数。它就是对象的模板，描述实例对象的基本结构。一个构造函数，可以生成多个实例对象，这些实例对象都有相同的结构。

构造函数的特点有两个。

函数体内部使用了this关键字，代表了所要生成的对象实例。
生成对象的时候，必须使用new命令。

3.new 命令

new命令的作用，就是执行构造函数，返回一个实例对象。

构造函数没用new命令实例化会产生问题；因为this会指想全局。

var Vehicle = function (){
  this.price = 1000;
};

var v = Vehicle();
v // undefined
price // 1000

1.use strict命令保证了该函数在严格模式下运行。由于严格模式中，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（JavaScript 不允许对undefined添加属性）。

2.可以在构造函数里强行实例化

function Fubar(foo, bar) {
  if (!(this instanceof Fubar)) {
    return new Fubar(foo, bar);
  }

  this._foo = foo;
  this._bar = bar;
}

Fubar(1, 2)._foo // 1
(new Fubar(1, 2))._foo // 1

new 命令的原理

使用new命令时，它后面的函数依次执行下面的步骤。

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

根据上面原理得出：

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。（因为返回的是值，那不能this指向它）

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
  return 1000;
};

(new Vehicle()) === 1000
// false

下面代码中，this对象消失，返回return的对象

var Vehicle = function (){
  this.price = 1000;
  return { price: 2000 };
};

(new Vehicle()).price
// 2000

new命令简化的内部流程，可以用下面的代码表示。

function _new(/* 构造函数 */ constructor, /* 构造函数参数 */ params) {
  // 将 arguments 对象转为数组
  var args = [].slice.call(arguments);
  // 取出构造函数
  var constructor = args.shift();
  // 创建一个空对象，继承构造函数的 prototype 属性
  var context = Object.create(constructor.prototype);
  // 执行构造函数
  var result = constructor.apply(context, args);
  // 如果返回结果是对象，就直接返回，否则返回 context 对象
  return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;
}

// 实例
var actor = _new(Person, '张三', 28);

二.this 关键字

1.涵义

this就是属性或方法“当前”所在的对象

总结一下，JavaScript 语言之中，一切皆对象，运行环境也是对象，所以函数都是在某个对象之中运行，this就是函数运行时所在的对象（环境）。这本来并不会让用户糊涂，但是 JavaScript 支持运行环境动态切换，也就是说，this的指向是动态的，没有办法事先确定到底指向哪个对象，这才是最让初学者感到困惑的地方。

2.实质

JavaScript 语言之所以有 this 的设计，跟内存里面的数据结构有关系。

var obj = { foo:  5 };

上面的代码将一个对象赋值给变量obj。JavaScript 引擎会先在内存里面，生成一个对象{ foo: 5 }，然后把这个对象的内存地址赋值给变量obj。也就是说，变量obj是一个地址（reference）。后面如果要读取obj.foo，引擎先从obj拿到内存地址，然后再从该地址读出原始的对象，返回它的foo属性。

原始的对象以字典结构保存，每一个属性名都对应一个属性描述对象。举例来说，上面例子的foo属性，实际上是以下面的形式保存的。

{
  foo: {
    [[value]]: 5
    [[writable]]: true
    [[enumerable]]: true
    [[configurable]]: true
  }
}

但是，属性的值可能是一个函数。函数是单独保存在另外的内存中，属性的值只是一个指向地址。

由于函数是一个单独的值，所以它可以在不同的环境（上下文）执行。

var f = function () {};
var obj = { f: f };

// 单独执行
f()

// obj 环境执行
obj.f()

JavaScript 允许在函数体内部，引用当前环境的其他变量。

var f = function () {
  console.log(x);
};

所以需要有一种机制，能够在函数体内部获得当前的运行环境（context）。所以，this就出现了，它的设计目的就是在函数体内部，指代函数当前的运行环境。

3.使用场合

1.全局环境

2.构造函数

3.对象的方法

对象的方法中this的注意点

1.下面这几种用法，都会改变this的指向。

// 情况一
(obj.foo = obj.foo)() // window
// 情况二
(false || obj.foo)() // window
// 情况三
(1, obj.foo)() // window

可以这样理解，JavaScript 引擎内部，obj和obj.foo储存在两个内存地址，称为地址一和地址二。obj.foo()这样调用时，是从地址一调用地址二，因此地址二的运行环境是地址一，this指向obj。但是，上面三种情况，都是直接取出地址二进行调用，这样的话，运行环境就是全局环境，因此this指向全局环境。上面三种情况等同于下面的代码。

如果this所在的方法不在对象的第一层，这时this只是指向当前一层的对象，而不会继承更上面的层。

2.如果这时将嵌套对象内部的方法赋值给一个变量，this依然会指向全局对象。

var a = {
  b: {
    m: function() {
      console.log(this.p);
    },
    p: 'Hello'
  }
};

var hello = a.b.m;
hello() // undefined

上面代码中，m是多层对象内部的一个方法。为求简便，将其赋值给hello变量，结果调用时，this指向了顶层对象。为了避免这个问题，可以只将m所在的对象赋值给hello，这样调用时，this的指向就不会变。

var hello = a.b;
hello.m() // Hello

4.注意点

1.避免多层 this

由于this的指向是不确定的，所以切勿在函数中包含多层的this。

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = function () {
      console.log(this);
    }();
  }
}

o.f1()
// Object
// Window

上面代码包含两层this，结果运行后，第一层指向对象o，第二层指向全局对象，因为实际执行的是下面的代码。

var temp = function () {
  console.log(this);
};

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = temp();
  }
}

思考：怎么解决？

1.在第一层var that = this;将this赋值给变量

2.JavaScript 提供了严格模式，也可以硬性避免这种问题。严格模式下，如果函数内部的this指向顶层对象，就会报错。

2.避免数组处理方法中的 this

数组的map和foreach方法，允许提供一个函数作为参数。这个函数内部不应该使用this。

var o = {
  v: 'hello',
  p: [ 'a1', 'a2' ],
  f: function f() {
    this.p.forEach(function (item) {
      console.log(this.v + ' ' + item);
    });
  }
}

o.f()
// undefined a1
// undefined a2

方法f单独储存在内存中，所以this指向window

3.避免回调函数中的 this

回调函数中的this往往会改变指向，最好避免使用。

var o = new Object();
o.f = function () {
  console.log(this === o);
}

// jQuery 的写法
$('#button').on('click', o.f);

此时this不再指向o对象，而是指向按钮的 DOM 对象

5.绑定 this 的方法

this的动态切换，固然为 JavaScript 创造了巨大的灵活性，但也使得编程变得困难和模糊。有时，需要把this固定下来，避免出现意想不到的情况。JavaScript 提供了call、apply、bind这三个方法，来切换/固定this的指向。

1.Function.prototype.call()

函数实例的call方法，可以指定函数内部this的指向（即函数执行时所在的作用域），然后在所指定的作用域中，调用该函数。

call方法的参数，应该是一个对象。如果参数为空、null和undefined，则默认传入全局对象。

call方法还可以接受多个参数。

func.call(thisValue, arg1, arg2, ...)

如果call方法没有参数，或者参数为null或undefined，则等同于指向全局对象。

call的第一个参数就是this所要指向的那个对象，后面的参数则是函数调用时所需的参数。

function add(a, b) {
  return a + b;
}

add.call(this, 1, 2) // 3

应用场景：例如，实例方法被修改后，可以到原生对象prototype拿原生方法，然后用call修改this指向来使用。

Function.prototype.apply()

apply方法的作用与call方法类似，也是改变this指向，然后再调用该函数。唯一的区别就是，它接收一个数组作为函数执行时的参数，使用格式如下。

function f(x, y){
  console.log(x + y);
}

f.call(null, 1, 1) // 2
f.apply(null, [1, 1]) // 2

f函数本来接受两个参数，使用apply方法以后，就变成可以接受一个数组作为参数。

利用这一点，可以做一些有趣的应用

（1）找出数组最大元素

var a = [10, 2, 4, 15, 9];
Math.max.apply(null, a) // 15

（2）将数组的空元素变为undefined

Array.apply(null, ['a', ,'b'])
// [ 'a', undefined, 'b' ]

空元素与undefined的差别在于，数组的forEach方法会跳过空元素，但是不会跳过undefined。因此，遍历内部元素的时候，会得到不同的结果。

（3）转换类似数组的对象

跨构造函数调用实例方法

（4）绑定回调函数的对象

Function.prototype.bind()

bind方法用于将函数体内的this绑定到某个对象，然后返回一个新函数（不是马上调用）。

var d = new Date();
d.getTime() // 1481869925657

var print = d.getTime;
print() // Uncaught TypeError: this is not a Date object.

var print = d.getTime.bind(d);
print() // 1481869925657

结合call方法使用

var slice = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.slice);
slice([1, 2, 3], 0, 1) // [1]

如果再进一步，将Function.prototype.call方法绑定到Function.prototype.bind对象，就意味着bind的调用形式也可以被改写。

function f() {
  console.log(this.v);
}

var o = { v: 123 };
var bind = Function.prototype.call.bind(Function.prototype.bind);
bind(f, o)() // 123

三.对象的继承

大部分面向对象的编程语言，都是通过“类”（class）实现对象的继承。传统上，JavaScript 语言的继承不通过 class，而是通过“原型对象”（prototype）实现，本章介绍 JavaScript 的原型链继承。

ES6 引入了 class 语法，基于 class 的继承不在这个教程介绍，请参阅《ES6 标准入门》一书的相关章节。

1.原型对象概述

1.构造函数的缺点

实例化后，属性和方法都复制出来了，构造函数不能统一修改，各个实例之间无法共享属性，从而造成对系统资源的浪费。

这个问题的解决方法，就是 JavaScript 的原型对象（prototype）。

2.prototype 属性的作用

JavaScript 继承机制的设计思想就是，原型对象的所有属性和方法，都能被实例对象共享。也就是说，如果属性和方法定义在原型上，那么所有实例对象就能共享，不仅节省了内存，还体现了实例对象之间的联系。

特点：

1.JavaScript 规定，每个函数都有一个prototype属性，指向一个对象。

2.对于普通函数来说，该属性基本无用。但是，对于构造函数来说，生成实例的时候，该属性会自动成为实例对象的原型。

3.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。

4.如果实例对象自身就有某个属性或方法，它就不会再去原型对象寻找这个属性或方法。

总结：

原型对象的作用，就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因，而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。

3.原型链

JavaScript 规定，所有对象都有自己的原型对象（prototype）。一方面，任何一个对象，都可以充当其他对象的原型；另一方面，由于原型对象也是对象，所以它也有自己的原型。因此，就会形成一个“原型链”（prototype chain）：对象到原型，再到原型的原型……

4.constructor 属性

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

function P() {}
var p = new P();

p.constructor === P // true
p.constructor === P.prototype.constructor // true
p.hasOwnProperty('constructor') // false

上面代码中，p是构造函数P的实例对象，但是p自身没有constructor属性，该属性其实是读取原型链上面的P.prototype.constructor属性。

所以继承时候要修改constructor属性

5.instanceof 运算符

1.instanceof运算符返回一个布尔值，表示对象是否为某个构造函数的实例。

v instanceof Vehicle
// 等同于
Vehicle.prototype.isPrototypeOf(v)

2.instanceof的原理是检查右边构造函数的prototype属性，是否在左边对象的原型链上。有一种特殊情况，就是左边对象的原型链上，只有null对象。这时，instanceof判断会失真。

var obj = Object.create(null);
typeof obj // "object"
Object.create(null) instanceof Object // false

3.注意，instanceof运算符只能用于对象，不适用原始类型的值。

6.构造函数的继承

让一个构造函数继承另一个构造函数，是非常常见的需求。这可以分成两步实现。

第一步，是在子类的构造函数中，调用父类的构造函数。

function Sub(value) {
  Super.call(this);
  this.prop = value;
}

第二步，是让子类的原型指向父类的原型，这样子类就可以继承父类原型。

Sub.prototype = Object.create(Super.prototype);
Sub.prototype.constructor = Sub;
Sub.prototype.method = '...';

有时只需要单个方法的继承，这时可以采用下面的写法。

ClassB.prototype.print = function() {
  ClassA.prototype.print.call(this);
  // some code
}

7.多重继承

function M1() {
  this.hello = 'hello';
}

function M2() {
  this.world = 'world';
}

function S() {
  M1.call(this);
  M2.call(this);
}

// 继承 M1
S.prototype = Object.create(M1.prototype);
// 继承链上加入 M2
Object.assign(S.prototype, M2.prototype);

// 指定构造函数
S.prototype.constructor = S;

var s = new S();
s.hello // 'hello'
s.world // 'world'

四.模块

嵌入网页的 JavaScript 代码越来越庞大，越来越复杂。需要一个团队分工协作、进度管理、单元测试等等……开发者必须使用软件工程的方法，管理网页的业务逻辑。

JavaScript 不是一种模块化编程语言，ES6 才开始支持“类”和“模块”。下面介绍传统的做法，如何利用对象实现模块的效果。

1.实现方法

var module1 = new Object({
&emsp;_count : 0,
&emsp;m1 : function (){
&emsp;&emsp;//...
&emsp;},
&emsp;m2 : function (){
  &emsp;//...
&emsp;}
});

2.封装私有变量：构造函数的写法

function StringBuilder() {
  var buffer = [];

  this.add = function (str) {
     buffer.push(str);
  };

  this.toString = function () {
    return buffer.join('');
  };

}

上面代码中，buffer是模块的私有变量。一旦生成实例对象，外部是无法直接访问buffer的。但是，这种方法将私有变量封装在构造函数中，导致构造函数与实例对象是一体的，总是存在于内存之中，无法在使用完成后清除。这意味着，构造函数有双重作用，既用来塑造实例对象，又用来保存实例对象的数据，违背了构造函数与实例对象在数据上相分离的原则（即实例对象的数据，不应该保存在实例对象以外）。同时，非常耗费内存。

function StringBuilder() {
  this._buffer = [];
}

StringBuilder.prototype = {
  constructor: StringBuilder,
  add: function (str) {
    this._buffer.push(str);
  },
  toString: function () {
    return this._buffer.join('');
  }
};

这种方法将私有变量放入实例对象中，好处是看上去更自然，但是它的私有变量可以从外部读写，不是很安全。

3.封装私有变量：立即执行函数的写法

另一种做法是使用“立即执行函数”（Immediately-Invoked Function Expression，IIFE），将相关的属性和方法封装在一个函数作用域里面，可以达到不暴露私有成员的目的。

var module1 = (function () {
&emsp;var _count = 0;
&emsp;var m1 = function () {
&emsp;  //...
&emsp;};
&emsp;var m2 = function () {
&emsp;&emsp;//...
&emsp;};
&emsp;return {
&emsp;&emsp;m1 : m1,
&emsp;&emsp;m2 : m2
&emsp;};
})();

使用上面的写法，外部代码无法读取内部的_count变量。

console.info(module1._count); //undefined

上面的module1就是 JavaScript 模块的基本写法。下面，再对这种写法进行加工。

4.模块的放大模式

如果一个模块很大，必须分成几个部分，或者一个模块需要继承另一个模块，这时就有必要采用“放大模式”（augmentation）。

var module1 = (function (mod){
&emsp;mod.m3 = function () {
&emsp;&emsp;//...
&emsp;};
&emsp;return mod;
})(module1);

上面的代码为module1模块添加了一个新方法m3()，然后返回新的module1模块。

在浏览器环境中，模块的各个部分通常都是从网上获取的，有时无法知道哪个部分会先加载。如果采用上面的写法，第一个执行的部分有可能加载一个不存在空对象，这时就要采用"宽放大模式"（Loose augmentation）。

var module1 = (function (mod) {
&emsp;//...
&emsp;return mod;
})(window.module1 || {});

与"放大模式"相比，“宽放大模式”就是“立即执行函数”的参数可以是空对象。

5.输入全局变量

独立性是模块的重要特点，模块内部最好不与程序的其他部分直接交互。

为了在模块内部调用全局变量，必须显式地将其他变量输入模块。

var module1 = (function ($, YAHOO) {
&emsp;//...
})(jQuery, YAHOO);

上面的module1模块需要使用 jQuery 库和 YUI 库，就把这两个库（其实是两个模块）当作参数输入module1。这样做除了保证模块的独立性，还使得模块之间的依赖关系变得明显。

立即执行函数还可以起到命名空间的作用。

(function($, window, document) {

  function go(num) {
  }

  function handleEvents() {
  }

  function initialize() {
  }

  function dieCarouselDie() {
  }

  //attach to the global scope
  window.finalCarousel = {
    init : initialize,
    destroy : dieCarouselDie
  }

})( jQuery, window, document );

上面代码中，finalCarousel对象输出到全局，对外暴露init和destroy接口，内部方法go、handleEvents、initialize、dieCarouselDie都是外部无法调用的。

五.严格模式

早期的 JavaScript 语言有很多设计不合理的地方，但是为了兼容以前的代码，又不能改变老的语法，只能不断添加新的语法，引导程序员使用新语法。

严格模式是从 ES5 进入标准的，主要目的有以下几个。

明确禁止一些不合理、不严谨的语法，减少 JavaScript 语言的一些怪异行为。
增加更多报错的场合，消除代码运行的一些不安全之处，保证代码运行的安全。
提高编译器效率，增加运行速度。
为未来新版本的 JavaScript 语法做好铺垫。

总之，严格模式体现了 JavaScript 更合理、更安全、更严谨的发展方向。

显式报错

1.严格模式下，设置字符串的length属性，会报错。

2.严格模式下，对一个只有取值器（getter）、没有存值器（setter）的属性赋值，会报错。

3.严格模式下，对禁止扩展的对象添加新属性，会报错。

'use strict';
var obj = {};
Object.preventExtensions(obj);
obj.v = 1;
// Uncaught TypeError: Cannot add property v, object is not extensible

4.严格模式下，使用eval或者arguments作为标识名，将会报错。下面的语句都会报错。

5.严格模式下，使用eval或者arguments作为标识名，将会报错。下面的语句都会报错。

6.函数不能有重名的参数：正常模式下，如果函数有多个重名的参数，可以用arguments[i]读取。严格模式下，这属于语法错误。

function f(a, a, b) {
  'use strict';
  return a + b;
}
// Uncaught SyntaxError: Duplicate parameter name not allowed in this context

7.正常模式下，整数的第一位如果是0，表示这是八进制数，比如0100等于十进制的64。严格模式禁止这种表示法，整数第一位为0，将报错。

'use strict';
var n = 0100;
// Uncaught SyntaxError: Octal literals are not allowed in strict mode.

增强的安全措施

1.正常模式中，如果一个变量没有声明就赋值，默认是全局变量。严格模式禁止这种用法，全局变量必须显式声明。（禁止变量提升）

2.正常模式下，函数内部的this可能会指向全局对象，严格模式禁止这种用法，避免无意间创造全局变量。

这种限制对于构造函数尤其有用。使用构造函数时，有时忘了加new，这时this不再指向全局对象，而是报错。

function f() {
  'use strict';
  this.a = 1;
};

f();// 报错，this 未定义

3.函数内部不得使用fn.caller、fn.arguments，否则会报错。这意味着不能在函数内部得到调用栈了。

4.禁止使用 arguments.callee、arguments.caller

5.严格模式下无法删除变量，如果使用delete命令删除一个变量，会报错。只有对象的属性，且属性的描述对象的configurable属性设置为true，才能被delete命令删除。（变量只能设为null）

静态绑定

JavaScript 语言的一个特点，就是允许“动态绑定”，即某些属性和方法到底属于哪一个对象，不是在编译时确定的，而是在运行时（runtime）确定的。

严格模式对动态绑定做了一些限制。某些情况下，只允许静态绑定。也就是说，属性和方法到底归属哪个对象，必须在编译阶段就确定。这样做有利于编译效率的提高，也使得代码更容易阅读，更少出现意外。

1.严格模式下，使用with语句将报错。因为with语句无法在编译时就确定，某个属性到底归属哪个对象，从而影响了编译效果。

2.正常模式下，JavaScript 语言有两种变量作用域（scope）：全局作用域和函数作用域。严格模式创设了第三种作用域：eval作用域。（eval所生成的变量只能用于eval内部。）

(function () {
  'use strict';
  var x = 2;
  console.log(eval('var x = 5; x')) // 5
  console.log(x) // 2
})()

3.变量arguments代表函数的参数。严格模式下，函数内部改变参数与arguments的联系被切断了，两者不再存在联动关系。

function f(a) {
  a = 2;
  return [a, arguments[0]];
}
f(1); // 正常模式为[2, 2]

function f(a) {
  'use strict';
  a = 2;
  return [a, arguments[0]];
}
f(1); // 严格模式为[2, 1]

向下一个版本的 JavaScript 过渡

1.ES6 会引入块级作用域。为了与新版本接轨，ES5 的严格模式只允许在全局作用域或函数作用域声明函数。也就是说，不允许在非函数的代码块内声明函数。（只有函数内还能声明函数）

'use strict';
if (true) {
  function f1() { } // 语法错误
}

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  function f2() { } // 语法错误
}

ES5 环境会报错

注意，如果是 ES6 环境，上面的代码不会报错，因为 ES6 允许在代码块之中声明函数。

2.为了向将来 JavaScript 的新版本过渡，严格模式新增了一些保留字（implements、interface、let、package、private、protected、public、static、yield等）。使用这些词作为变量名将会报错。

js文档笔记3——面向对象