原生 js 实现继承的六种方法及优缺点分析

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小知识,大挑战!本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

继承作为 js 的高级技能在开发过程中也会经常遇到,但是很多小伙伴表示对这个知识点还是有些不太清晰,今天就来把这个知识给汇总一下。

继承是面向对象编程中的一个重要概念,通过继承可以使子类的实例使用在父类中定义的属性和方法。

1 原型链继承

原型链继承是ECMAScript的主要继承方式。其基本思想就是通过原型继承多个引用类型的属性和方法。什么是原型链?每个构造函数都会有一个原型对象,调用构造函数创建的实例会有一个指针__proto__指向原型对象,这个原型可能是另一个类型的实例,所以内部可能也有一个指针指向另一个原型,然后就这样形成了一条原型链。

//代码:

function SuperType() {

   this.property =  true;

}

SuperType.prototype.getSuperValue =  function() {

    return this.property;

};

function SubType() {

this.subproperty =  false;

}

// 继承SuperType

SubType.prototype =  new SuperType();

SubType.prototype.getSubValue =  function () {  //注意 不能通过对象字面量的方式添加新方法,否则上一行无效
return this.subproperty;

};

let instance =  ``new` `SubType();

 console.log(instance.getSuperValue());  // true

特点:

  1. 非常纯粹的继承关系,实例是子类的实例,也是父类的实例
  2. 父类新增原型方法/原型属性,子类都能访问到
  3. 简单,易于实现

缺点:

  1. 要想为子类新增属性和方法,必须要在new SuperType()这样的语句之后执行,不能放到构造器中
  2. 无法实现多继承
  3. 来自原型对象的所有属性被所有实例共享(来自原型对象的引用属性是所有实例共享的)(详细请看附录代码:)
  4. 创建子类实例时,无法向父类构造函数传参

推荐指数:★★(3、4两大致命缺陷)

2 借用构造函数继承

为了解决原型中包含引用类型值的问题,开始使用借用构造函数,也叫伪造对象或经典继承。

//构造函数继承
function Teacher (name, age) {
    Person.call(this, name, age);
}

var t1 = new Teacher('B', 22);
var t2 = new Teacher('C', 30);
console.log(t1.name);//B
console.log(t2.name);//C
console.log(t1 instanceof Person);//false
console.log(t1 instanceof Teacher);//true
t1.sayHi();//TypeError: t1.sayHi is not a function
t2.sayHi();//TypeError: t1.sayHi is not a function

特点:

  1. 解决了1中,子类实例共享父类引用属性的问题
  2. 创建子类实例时,可以向父类传递参数
  3. 可以实现多继承(call多个父类对象)

缺点:

  1. 实例并不是父类的实例,只是子类的实例
  2. 只能继承父类的实例属性和方法,不能继承原型属性/方法
  3. 无法实现函数复用,每个子类都有父类实例函数的副本,影响性能

推荐指数:★★(缺点3)

3 组合继承

综合了原型链和构造函数,将两者的优点集中了起来。基本的思路是使用原型链继承原型上的属性和方法,而通过构造函数继承实例属性。这样既可以把方法定义在原型上以实现重用,又可以让每个实例都有自己的属性。

function SuperType(name){
	this.name = name;
	this.colors = ["red","blue","green"];
}
SuperType.prototype.sayName = function() {
	console.log(this.name);
};
function SubType(name, age){
	// 继承属性 第二次调用
	SuperType.call(this, name);
	this.age = age;
}
// 继承方法 第一次调用
SubType.prototype = new SuperType();
SubType.prototype.sayAge = function() {
	console.log(this.age);
};
let instance1 = new SubType("Nicholas", 29);
instance1.colors.push("black");
console.log(instance1.colors); //["red,blue,green,black"]
instance1.sayName(); // "Nicholas";
instance1.sayAge(); // 29
let instance2 = new SubType("Greg", 27);
console.log(instance2.colors); // ["red,blue,green"]
instance2.sayName(); // "Greg";
instance2.sayAge(); // 27

//可以继承父类原型上的属性,可以传参,可复用。 每个新实例引入的构造函数属性是私有的 

重点:

结合了两种模式的优点,传参和复用

特点:

  1. 可以继承父类原型上的属性,可以传参,可复用。
  2. 每个新实例引入的构造函数属性是私有的。

缺点:

调用了两次父类构造函数(耗内存),子类的构造函数会代替原型上的那个父类构造函数。

4 原型式继承

不自定义类型的情况下,临时创建一个构造函数,借助已有的对象作为临时构造函数的原型,然后在此基础实例化对象,并返回。本质上是object()对传入其中的对象执行了一次浅复制。

function object(o){
 function F(){}
 F.prototype = o;
 return new F();
} 

var person = {
 name: "Nicholas",
 friends: ["Shelby", "Court", "Van"]
};

var anotherPerson = object(person);
anotherPerson.name = "Greg";
anotherPerson.friends.push("Rob");

var yetAnotherPerson = object(person);
yetAnotherPerson.name = "Linda";
yetAnotherPerson.friends.push("Barbie");

alert(person.friends); //"Shelby,Court,Van,Rob,Barbie" 

重点:

用一个函数包装一个对象,然后返回这个函数的调用,这个函数就变成了个可以随意增添属性的实例或对象。object.create()就是这个原理。

特点:

类似于复制一个对象,用函数来包装。

缺点:

  1. 所有实例都会继承原型上的属性。

  2. 无法实现复用。(新实例属性都是后面添加的)

  3. 效率较低,内存占用高(因为要拷贝父类的属性)

5 寄生式继承

与原型式继承比较接近的一种继承方式是寄生式继承,类似于寄生构造函数和工厂模式:创建一个实现继承的函数,以某种方式增强对象,然后返回这个对象。寄生式继承同样适合主要关注对象,而不在乎类型和构造函数的场景

function object(person) {
 function F() {}
 F.prototype = person
 return new F()
}
function createAnother(original){
	let clone = object(original); // 通过调用函数创建一个新对象
	clone.sayHi = function() { // 以某种方式增强这个对象
	console.log("hi");
};
	return clone; // 返回这个对象
}

重点:

就是给原型式继承外面套了个壳子。

优点:

没有创建自定义类型,因为只是套了个壳子返回对象(这个),这个函数顺理成章就成了创建的新对象。

缺点:

没用到原型,无法复用。

6 寄生组合式继承(常用)

寄生:在函数内返回对象然后调用

组合:1、函数的原型等于另一个实例。2、在函数中用apply或者call引入另一个构造函数,可传参

最常用的继承方式,也是最佳的,组合继承会调用两次父类构造函数,存在效率问题。其实本质上子类原型最终是要包含父类对象的所有实例属性,子类构造函数只要在执行时重写自己的原型就行了。基本思路是不通过调用父类构造函数给子类原型赋值,而是取得父类原型的一个副本。说到底就是使用寄生式继承来继承父类原型,然后将返回的新对象赋值给子类原型。

//核心代码
function object(person) {
 function F(params) {}
 F.prototype = person
 return new F()
}
function inheritPrototype(SubType,SuperType) {
 let prototype = object(SuperType.prototype) //生成一个父类原型的副本

 //重写这个实例的constructor
 prototype.constructor = SubType

 //将这个对象副本赋值给 子类的原型
 SubType.prototype = prototype
}

function SuperType(name) {
	this.name = name;
	this.colors = ["red","blue","green"];
}
SuperType.prototype.sayName = function() {
	console.log(this.name);
};
function SubType(name, age) {
	SuperType.call(this, name);
	this.age = age;
}

//调用inheritPrototype函数给子类原型赋值,修复了组合继承的问题
inheritPrototype(SubType, SuperType);

SubType.prototype.sayAge = function() {
	console.log(this.age);
};

重点:修复了组合继承的问题