ES6中Class的基本语法及与ES5中Class的区别

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Class

目录

  • 简介
  • 静态方法
  • 实例属性的新写法
  • 静态属性
  • 私有方法和私有属性
  • new.target属性

一、简介

类的由来

ES6以前的生成实例对象的传统方法是通过构造函数:

function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 2);
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上面这种写法与传统的面向对象语言(比如 C++ 和 Java)差异很大,所以ES6中引入了Class关键字,可以用来定义类,但是其大部分功能都可以用ES5实现,其更像一个语法糖。新的Class写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。

上面的例子用ES6改写成如下:

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}
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ES5 的构造函数Point,对应 ES6 的Point类的构造方法。 ES6 的类,完全可以看作构造函数的另一种写法:

class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

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上面代码说明,类的数据类型就是函数,类本身就指向构造函数。

使用的时候也是直接new一下,和构造函数的用法完全一致:

class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}

var b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"
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构造函数的prototype属性,在 ES6 的“类”上面继续存在。事实上,类的所有方法都定义在类的prototype属性上面:

class Point {
  constructor() {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }

  toValue() {
    // ...
  }
}

// 等同于

Point.prototype = {
  constructor() {},
  toString() {},
  toValue() {},
};
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在类的实例上面调用方法,其实就是调用原型上的方法:

class B {}
let b = new B();

b.constructor === B.prototype.constructor // true
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由于类的方法都定义在prototype对象上面,所以类的新方法可以添加在prototype对象上面。Object.assign方法可以很方便地一次向类添加多个方法:

class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}

Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}
});
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prototype对象的constructor属性,直接指向“类”的本身,这与 ES5 的行为是一致的。

Point.prototype.constructor === Point // true
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  • ES6中类的内部所有定义的方法,都是不可枚举的(non-enumerable):
class Point {
  constructor(x, y) {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }
}

Object.keys(Point.prototype)
// []
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]
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  • 但是ES5中是可以枚举的:
var Point = function (x, y) {
  // ...
};

Point.prototype.toString = function() {
  // ...
};

Object.keys(Point.prototype)
// ["toString"]
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]
复制代码

constructor 方法

constructor方法是类的默认方法,通过new命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须有constructor方法,如果没有显式定义,一个空的constructor方法会被自动添加:

class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}
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constructor方法默认返回实例对象(即this),完全可以指定返回另外一个对象:

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

new Foo() instanceof Foo
// false
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上面代码中,constructor函数返回一个全新的对象,结果导致实例对象不是Foo类的实例。

类必须使用new调用,否则会报错。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 Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

Foo()
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'
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类的实例

必须使用new实例化:

class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);
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与 ES5 一样,实例的属性除非显式定义在其本身(即定义在this对象上),否则都是定义在原型上(即定义在class上):

//定义类
class Point {

  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }

}

var point = new Point(2, 3);

point.toString() // (2, 3)

point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true
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与 ES5 一样,类的所有实例共享一个原型对象:

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__ === p2.__proto__
//true
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p1p2都是Point的实例,它们的原型都是Point.prototype,所以__proto__属性是相等的,这也意味着,可以通过实例的__proto__属性为“类”添加方法。

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };

p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"
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使用实例的__proto__属性改写原型,必须相当谨慎,不推荐使用,因为这会改变“类”的原始定义,影响到所有实例。

取值函数(getter)和存值函数(setter)

与 ES5 一样,在“类”的内部可以使用getset关键字,对某个属性设置存值函数和取值函数,拦截该属性的存取行为:

class MyClass {
  constructor() {
    // ...
  }
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}

let inst = new MyClass();

inst.prop = 123;
// setter: 123

inst.prop
// 'getter'
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存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的:

class CustomHTMLElement {
  constructor(element) {
    this.element = element;
  }

  get html() {
    return this.element.innerHTML;
  }

  set html(value) {
    this.element.innerHTML = value;
  }
}

var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(
  CustomHTMLElement.prototype, "html"
);

"get" in descriptor  // true
"set" in descriptor  // true
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属性表达式

类的属性名,可以采用表达式:

let methodName = 'getArea';

class Square {
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}
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Class 表达式

与函数一样,类也可以使用表达式的形式定义:

const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};
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需要注意的是,这个类的名字是Me,但是Me只在Class 的内部可用,指代当前类。在 Class 外部,这个类只能用MyClass引用:

let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined
复制代码

如果类的内部没用到的话,可以省略Me,也就是可以写成下面的形式:

const MyClass = class { /* ... */ };
复制代码

采用 Class 表达式,可以写出立即执行的 Class:

let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
}('张三');

person.sayName(); // "张三"
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注意

1. 严格模式 类和模块的内部,默认就是严格模式,所以不需要使用use strict指定运行模式,ES6 实际上把整个语言升级到了严格模式。 2. 不存在变量提升 与ES5不同,类不存在变量提升(hoist):

new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}
复制代码

上面代码中,Foo类使用在前,定义在后,这样会报错,因为 ES6 不会把类的声明提升到代码头部。

{
  let Foo = class {};
  class Bar extends Foo {
  }
}
复制代码

上面的代码不会报错,因为Bar继承Foo的时候,Foo已经有定义了。但是,如果存在class的提升,上面代码就会报错,因为class会被提升到代码头部,而let命令是不提升的,所以导致Bar继承Foo的时候,Foo还没有定义。

name 属性

由于本质上,ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装,所以函数的许多特性都被Class继承,包括name属性:

class Point {}
Point.name // "Point"
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name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。

Generator 方法

如果某个方法之前加上星号(*),就表示该方法是一个 Generator 函数:

class Foo {
  constructor(...args) {
    this.args = args;
  }
  * [Symbol.iterator]() {
    for (let arg of this.args) {
      yield arg;
    }
  }
}

for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
  console.log(x);
}
// hello
// world
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上面代码中,Foo类的Symbol.iterator方法前有一个星号,表示该方法是一个 Generator 函数。Symbol.iterator方法返回一个Foo类的默认遍历器,for...of循环会自动调用这个遍历器。

this指向

类的方法内部如果含有this,默认指向类的实例。

class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}

const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined
复制代码

上面代码中,printName方法中的this,默认指向Logger类的实例。但是,如果将这个方法提取出来单独使用,this会指向该方法运行时所在的环境(由于 class 内部是严格模式,所以 this 实际指向的是undefined),从而导致找不到print方法而报错。 可以在构造方法中绑定this来解决:

class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }

  // ...
}
复制代码

还可以使用箭头函数来解决:

class Obj {
  constructor() {
    this.getThis = () => this;
  }
}

const myObj = new Obj();
myObj.getThis() === myObj // true
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箭头函数内部的this总是指向定义时所在的对象。上面代码中,箭头函数位于构造函数内部,它的定义生效的时候,是在构造函数执行的时候。 还有一种是使用proxy,在获取方法的时候,自动绑定this

function selfish (target) {
  const cache = new WeakMap();
  const handler = {
    get (target, key) {
      const value = Reflect.get(target, key);
      if (typeof value !== 'function') {
        return value;
      }
      if (!cache.has(value)) {
        cache.set(value, value.bind(target));
      }
      return cache.get(value);
    }
  };
  const proxy = new Proxy(target, handler);
  return proxy;
}

const logger = selfish(new Logger());
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二、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 Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function
复制代码

静态方法只能在类上面调用,而不能在实例上调用。

如果静态方法包含this关键字,这个this指的是类,而不是实例:

class Foo {
  static bar() {
    this.baz();
  }
  static baz() {
    console.log('hello');
  }
  baz() {
    console.log('world');
  }
}

Foo.bar() // hello
复制代码

从上面可以看出静态方法可以与非静态方法重名。

父类的静态方法,可以被子类继承:

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'
复制代码

静态方法也是可以从super对象上调用:

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

Bar.classMethod() // "hello, too"
复制代码

三、实例属性的新写法

定义在constructor里:

class IncreasingCounter {
  constructor() {
    this._count = 0;
  }
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}
复制代码

定义在顶部:

class IncreasingCounter {
  _count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}
复制代码
class foo {
  bar = 'hello';
  baz = 'world';

  constructor() {
    // ...
  }
}
复制代码

优点是不需要写this,简单明了,一目了然。

四、静态属性

class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1
复制代码

上面的写法为Foo类定义了一个静态属性prop

class MyClass {
  static myStaticProp = 42;

  constructor() {
    console.log(MyClass.myStaticProp); // 42
  }
}
复制代码
// 老写法
class Foo {
  // ...
}
Foo.prop = 1;

// 新写法
class Foo {
  static prop = 1;
}
复制代码

五、私有方法和私有属性

现有方案

ES6 不提供私有方法和私有属性,只能通过变通方法模拟实现,一种做法是在命名上加以区别。

class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }

  // ...
}
复制代码

另一种方法就是索性将私有方法移出模块,因为模块内部的所有方法都是对外可见的。

class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}
复制代码

还有一种方法是利用Symbol值的唯一性,将私有方法的名字命名为一个Symbol值。

const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');

export default class myClass{

  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }

  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }

  // ...
};
复制代码

上面代码中,barsnaf都是Symbol值,一般情况下无法获取到它们,因此达到了私有方法和私有属性的效果。但是也不是绝对不行,Reflect.ownKeys()依然可以拿到它们。

const inst = new myClass();

Reflect.ownKeys(myClass.prototype)
// [ 'constructor', 'foo', Symbol(bar) ]
复制代码

六、new.target 属性

new是从构造函数生成实例对象的命令。ES6 为new命令引入了一个new.target属性,该属性一般用在构造函数之中,返回new命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过new命令或Reflect.construct()调用的,new.target会返回undefined,因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。

function Person(name) {
  if (new.target !== undefined) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

// 另一种写法
function Person(name) {
  if (new.target === Person) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}
复制代码

Class 内部调用new.target,返回当前 Class

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    this.length = length;
    this.width = width;
  }
}

var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true
复制代码

需要注意的是,子类继承父类时,new.target会返回子类。

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    // ...
  }
}

class Square extends Rectangle {
  constructor(length) {
    super(length, width);
  }
}

var obj = new Square(3); // 输出 false
复制代码

上面代码中,new.target会返回子类。

利用这个特点,可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。

class Shape {
  constructor() {
    if (new.target === Shape) {
      throw new Error('本类不能实例化');
    }
  }
}

class Rectangle extends Shape {
  constructor(length, width) {
    super();
    // ...
  }
}

var x = new Shape();  // 报错
var y = new Rectangle(3, 4);  // 正确
复制代码

上面代码中,Shape类不能被实例化,只能用于继承。 注意,在函数外部,使用new.target会报错。

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