javascript的6种继承方式

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在介绍javascript的继承方式之前,我们首先得了解javascript这个语言是怎样实现继承的。这里我也查阅了很多的资料。首先先来说说javascript的原型以及原型链。

原型原型链

javascript语言的设计之初就是为了方便,所以设计者Brendan Eich在开发这门语言的时候并没有想java一样使用class,javascript使用的是new命令,后面跟构造函数。这部分是参考法国程序员Vjeux的解释。

 function DOG(name){
    this.name = name;
  }
var dogA = new DOG('大毛');
alert(dogA.name); // 大毛

这里的构造函数中的this关键字,它代表的是新建的实例对象。所以在生成实例对象的时候,无法共享其中的属性和方法。

  function DOG(name){
    this.name = name;
        this.species = '犬科';
  }
 var dogA = new DOG('大毛');
 var dogB = new DOG('二毛');  dogA.species = '猫科';
 alert(dogB.species); // 显示"犬科",不受dogA的影响

因此就引入了prototype属性,这个属性包含一个对象(以下简称"prototype对象"),所有实例对象需要共享的属性和方法,都放在这个对象里面;那些不需要共享的属性和方法,就放在构造函数里面。

实例对象一旦创建,将自动引用prototype对象的属性和方法。也就是说,实例对象的属性和方法,分成两种,一种是本地的,另一种是引用的。

  function DOG(name){
    this.name = name;
  }
 DOG.prototype = { species : '犬科' };

  var dogA = new DOG('大毛');
  var dogB = new DOG('二毛');

  alert(dogA.species); // 犬科
  alert(dogB.species); // 犬科

由于所有的实例对象共享同一个prototype对象,那么从外界看起来,prototype对象就好像是实例对象的原型,而实例对象则好像"继承"了prototype对象一样。

而关于原型和原型链的设计主要看下面这张图就好

帮你梳理完javascript的原型链和原型的关系之后。下面开始介绍6种继承方式

第一种:原型链继承

原型链继承是比较常见的继承方式之一,其中涉及的构造函数、原型和实例,三者之间存在着一定的关系,即每一个构造函数都有一个原型对象,原型对象又包含一个指向构造函数的指针,而实例则包含一个原型对象的指针。

下面我们结合代码来了解一下。

  function Parent1() {
    this.name = 'parent1';
    this.play = [1, 2, 3]
  }
  function Child1() {
    this.type = 'child2';
  }
  Child1.prototype = new Parent1();
  console.log(new Child1());

通过原型链实现的继承我们上面说过了因为两个实例使用的是同一个原型对象。它们的内存空间是共享的,当一个发生变化的时候,另外一个也随之进行了变化,这就是使用原型链继承方式的一个缺点。

第二种:构造函数继承(借助 call)

直接通过代码来了解,如下所示。

  function Parent1(){
    this.name = 'parent1';
  }

  Parent1.prototype.getName = function () {
    return this.name;
  }

  function Child1(){
    Parent1.call(this);
    this.type = 'child1'
  }

  let child = new Child1();
  console.log(child);  // 没问题
  console.log(child.getName());  // 会报错

可以看到最后打印的 child 在控制台显示,除了 Child1 的属性 type 之外,也继承了 Parent1 的属性 name。这样写的时候子类虽然能够拿到父类的属性值,解决了第一种继承方式的弊端,但问题是,父类原型对象中一旦存在父类之前自己定义的方法,那么子类将无法继承这些方法。

上面的两种继承方式各有优缺点,那么结合二者的优点,于是就产生了下面这种组合的继承方式。

第三种:组合继承(前两种组合)

这种方式结合了前两种继承方式的优缺点,结合起来的继承,代码如下。

  function Parent3 () {

    this.name = 'parent3';

    this.play = [1, 2, 3];

  }



  Parent3.prototype.getName = function () {

    return this.name;

  }

  function Child3() {

    // 第二次调用 Parent3()

    Parent3.call(this);

    this.type = 'child3';

  }



  // 第一次调用 Parent3()

  Child3.prototype = new Parent3();

  // 手动挂上构造器,指向自己的构造函数

  Child3.prototype.constructor = Child3;

  var s3 = new Child3();

  var s4 = new Child3();

  s3.play.push(4);

  console.log(s3.play, s4.play);  // 不互相影响

  console.log(s3.getName()); // 正常输出'parent3'

  console.log(s4.getName()); // 正常输出'parent3'

但是这里又增加了一个新问题:通过注释我们可以看到 Parent3 执行了两次,第一次是改变Child3 的 prototype 的时候,第二次是通过 call 方法调用 Parent3 的时候,那么 Parent3 多构造一次就多进行了一次性能开销,这是我们不愿看到的。

第四种:原型式继承

这里不得不提到的就是 ES5 里面的 Object.create 方法,这个方法接收两个参数:一是用作新对象原型的对象、二是为新对象定义额外属性的对象(可选参数)。

  let parent4 = {

    name: "parent4",

    friends: ["p1", "p2", "p3"],

    getName: function() {

      return this.name;

    }

  };



  let person4 = Object.create(parent4);

  person4.name = "tom";

  person4.friends.push("jerry");



  let person5 = Object.create(parent4);

  person5.friends.push("lucy");



  console.log(person4.name);                //tom

  console.log(person4.name === person4.getName());    //true

  console.log(person5.name);          //parent4

  console.log(person4.friends);         //["p1", "p2", "p3"."jerry","lucy"],

  console.log(person5.friends);           //["p1", "p2", "p3"."jerry","lucy"],

最后两个输出结果是一样的,讲到这里你应该可以联想到 02 讲中浅拷贝的知识点,关于引用数据类型“共享”的问题,其实 Object.create 方法是可以为一些对象实现浅拷贝的。

第五种:寄生式继承

使用原型式继承可以获得一份目标对象的浅拷贝,然后利用这个浅拷贝的能力再进行增强,添加一个方法产生了寄生式继承。

虽然其优缺点和原型式继承一样,但是对于普通对象的继承方式来说,寄生式继承相比于原型式继承,还是在父类基础上添加了更多的方法。那么我们看一下代码是怎么实现。

   let parent5 = {

    name: "parent5",

    friends: ["p1", "p2", "p3"],

    getName: function() {

      return this.name;

    }

  };



  function clone(original) {

    let clone = Object.create(original);

    clone.getFriends = function() {

      return this.friends;

    };

    return clone;

  }



  let person5 = clone(parent5);



  console.log(person5.getName());     //parents

  console.log(person5.getFriends());    //["p1", "p2", "p3"]

第六种:寄生组合式继承

解决普通对象的继承问题的Object.creat方法,这也是所有继承方式里面相对最优的继承方式。

   function clone (parent, child) {

    // 这里改用 Object.create 就可以减少组合继承中多进行一次构造的过程

    child.prototype = Object.create(parent.prototype);

    child.prototype.constructor = child;

  }



  function Parent6() {

    this.name = 'parent6';

    this.play = [1, 2, 3];

  }

   Parent6.prototype.getName = function () {

    return this.name;

  }

  function Child6() {

    Parent6.call(this);

    this.friends = 'child5';

  }



  clone(Parent6, Child6);



  Child6.prototype.getFriends = function () {

    return this.friends;

  }



  let person6 = new Child6();

  console.log(person6);

  console.log(person6.getName());

  console.log(person6.getFriends());

通过这段代码可以看出来,这种寄生组合式继承方式,基本可以解决前几种继承方式的缺点,较好地实现了继承想要的结果,同时也减少了构造次数,减少了性能的开销。

整体看下来,这六种继承方式中,寄生组合式继承是这六种里面最优的继承方式。另外,ES6 还提供了继承的关键字 extends,我们再看下 extends 的底层实现继承的逻辑。

ES6 的 extends 关键字实现逻辑

我们可以利用 ES6 里的 extends 的语法糖,使用关键词很容易直接实现 JavaScript 的继承,但是如果想深入了解 extends 语法糖是怎么实现的,就得深入研究 extends 的底层逻辑。

我们先看下用利用 extends 如何直接实现继承,代码如下。

class Person {

  constructor(name) {

    this.name = name

  }

  // 原型方法

  // 即 Person.prototype.getName = function() { }

  // 下面可以简写为 getName() {...}

  getName = function () {

    console.log('Person:', this.name)

  }

}

class Gamer extends Person {

  constructor(name, age) {

    // 子类中存在构造函数,则需要在使用“this”之前首先调用 super()。

    super(name)

    this.age = age

  }

}

const asuna = new Gamer('Asuna', 20)

asuna.getName() // 成功访问到父类的方法

使用babel编译过后的样子如下

function _possibleConstructorReturn (self, call) { 

    return call && (typeof call === 'object' || typeof call === 'function') ? call : self; 
}

function _inherits (subClass, superClass) { 

    // 这里可以看到

	subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, { 

		constructor: { 

			value: subClass, 

			enumerable: false, 

			writable: true, 

			configurable: true 

		} 

	}); 

	if (superClass) Object.setPrototypeOf ? Object.setPrototypeOf(subClass, superClass) : subClass.__proto__ = superClass; 

}



var Parent = function Parent () {

	// 验证是否是 Parent 构造出来的 this

	_classCallCheck(this, Parent);

};

var Child = (function (_Parent) {

	_inherits(Child, _Parent);

	function Child () {

		_classCallCheck(this, Child);

		return _possibleConstructorReturn(this, (Child.__proto__ || Object.getPrototypeOf(Child)).apply(this, arguments));

}

	return Child;

}(Parent));

其实我们会发现extend采用的就是寄生组合方式继承。

6种继承方式总结到这里就结束了。

参考:

这部分内容参考若离老师关于javascript核心原理整理。