Class 的基本语法

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Class 的基本语法

简介

类的由来

JavaScript 语言中，生成实例对象的传统方法是通过构造函数。下面是一个例子。

function Person(name,age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

Person.prototype.sayHello = function(){
    console.log(`i am ${this.name},今年${this.age}`)
}

var p = new Person("张三",18)
p.sayHello();

ES6 提供了更接近传统语言的写法，引入了 Class（类）这个概念，作为对象的模板。通过class关键字，可以定义类。

基本上，ES6 的class可以看作只是一个语法糖，它的绝大部分功能，ES5 都可以做到，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。上面的代码用 ES6 的class改写，就是下面这样。

class Person {
    constructor(name,age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    sayHello(){
        console.log(`i am ${this.name},今年${this.age}`)
    }
}

var p = new Person("张三",18)
p.sayHello();

上面代码定义了一个“类”，可以看到里面有一个constructor()方法，这就是构造方法，而this关键字则代表实例对象。

注意，定义SayHello()方法的时候，前面不需要加上function这个关键字，直接把函数定义放进去了就可以了。另外，方法与方法之间不需要逗号分隔，加了会报错。

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 Person {
  constructor() {
    // ...
  }

  sayHello() {
    // ...
  }

  sayBaye() {
    // ...
  }
}

// 等同于

Person.prototype = {
  constructor() {},
  sayHello() {},
  sayBaye() {},
};

上面代码中，constructor()、sayHello()、sayBaye()这三个方法，其实都是定义在Person .prototype上面。

因此，在类的实例上面调用方法，其实就是调用原型上的方法。

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()方法会被默认添加。

class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

上面代码中，定义了一个空的类Point，JavaScript 引擎会自动为它添加一个空的constructor()方法。

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() {
    
  }
}

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

function Foo() {

}

f1 = Foo()
f2 = new Foo()
console.log(f1) //undefined
console.log(f2) //Foo {}

类的实例

生成类的实例的写法，与 ES5 完全一样，也是使用new命令。前面说过，如果忘记加上new，像函数那样调用Class，将会报错。

class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);

与 ES5 一样，实例的属性除非显式定义在其本身，否则都是定义在原型上。

//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

上面代码中，x和y都是实例对象point自身的属性，所以hasOwnProperty()方法返回true，而toString()是原型对象的属性，所以hasOwnProperty()方法返回false。这些都与 ES5 的行为保持一致。

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

上面代码中，p1和p2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。

__proto__ 并不是语言本身的特性，这是各大厂商具体实现时添加的私有属性，虽然目前很多现代浏览器的 JS 引擎中都提供了这个私有属性，但依旧不建议在生产中使用该属性，避免对环境产生依赖。生产环境中，我们可以使用 Object.getPrototypeOf 方法来获取实例对象的原型，然后再来为原型添加方法/属性。

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

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

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

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "aaa"

上面代码在p1的原型上添加了一个printName()方法，由于p1的原型就是p2的原型，因此p2也可以调用这个方法。而且，此后新建的实例p3也可以调用这个方法。这意味着，使用实例的__proto__属性改写原型，必须相当谨慎，不推荐使用，因为这会影响到所有实例。

Class 的继承

简介

Class 可以通过extends关键字实现继承，这比 ES5 的通过修改原型链实现继承，要清晰和方便很多。

class Point {
    constructor(x,y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    
    toString(){
        return `Point X : ${this.x}  Point Y : ${this.y}`;
    }
}


class ColorPoint extends Point {
}

上面代码定义了一个ColorPoint类，该类通过extends关键字，继承了Point类的所有属性和方法。但是由于没有部署任何代码，所以这两个类完全一样，等于复制了一个Point类。下面，我们在ColorPoint内部加上代码。

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}

上面代码中，constructor方法和toString方法之中，都出现了super关键字，它在这里表示父类的构造函数，用来新建父类的this对象。

子类必须在constructor方法中调用super方法，否则新建实例时会报错。这是因为子类自己的this对象，必须先通过父类的构造函数完成塑造，得到与父类同样的实例属性和方法，然后再对其进行加工，加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用super方法，子类就得不到this对象。

ES5 的继承，实质是先创造子类的实例对象this，然后再将父类的方法添加到this上面（Parent.apply(this)）。ES6 的继承机制完全不同，实质是先将父类实例对象的属性和方法，加到this上面（所以必须先调用super方法），然后再用子类的构造函数修改this。

另一个需要注意的地方是，在子类的构造函数中，只有调用super之后，才可以使用this关键字，否则会报错。这是因为子类实例的构建，基于父类实例，只有super方法才能调用父类实例。

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

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}

上面代码中，子类的constructor方法没有调用super之前，就使用this关键字，结果报错，而放在super方法之后就是正确的。

最后，父类的静态方法，也会被子类继承。

class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}

class B extends A {
}

B.hello()  // hello world

上面代码中，hello()是A类的静态方法，B继承A，也继承了A的静态方法。

Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类。

Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

因此，可以使用这个方法判断，一个类是否继承了另一个类。

super 关键字

super这个关键字，既可以当作函数使用，也可以当作对象使用。在这两种情况下，它的用法完全不同。

第一种情况，super作为函数调用时，代表父类的构造函数。ES6 要求，子类的构造函数必须执行一次super函数。

class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

上面代码中，子类B的构造函数之中的super()，代表调用父类的构造函数。这是必须的，否则 JavaScript 引擎会报错。

作为函数时，super()只能用在子类的构造函数之中，用在其他地方就会报错。

class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 报错
  }
}

上面代码中，super()用在B类的m方法之中，就会造成语法错误。

第二种情况，super作为对象时，在普通方法中，指向父类的原型对象

class A {
  p() {
    return 2;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.p()); // 2
  }
}

let b = new B();

上面代码中，子类B当中的super.p()，就是将super当作一个对象使用。这时，super在普通方法之中，指向A.prototype，所以super.p()就相当于A.prototype.p()。

取值函数（getter）和存值函数（setter）

与 ES5 一样，在“类”的内部可以使用get和set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 Girl {

    constructor(name,age,weight) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.weight = weight;
    }

    get Age(){
        return "未知"
    }
    set Age(v){
        if(v > 18){
            this.age = 18;
        }else {
            this.age = v;
        }
    }

}

girl = new Girl("亦菲",28,105);
console.log(girl.Age);
girl.Age = 30;
console.log(girl.Age)
console.log(girl.age)

上面代码中，Age属性有对应的存值函数和取值函数，因此赋值和读取行为都被自定义了。

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

上面代码中，Foo类的classMethod方法前有static关键字，表明该方法是一个静态方法，可以直接在Foo类上调用（Foo.classMethod()），而不是在Foo类的实例上调用。如果在实例上调用静态方法，会抛出一个错误，表示不存在该方法。

注意，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

上面代码中，静态方法bar调用了this.baz，这里的this指的是Foo类，而不是Foo的实例，等同于调用Foo.baz。另外，从这个例子还可以看出，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'

上面代码中，父类Foo有一个静态方法，子类Bar可以调用这个方法。

静态方法也是可以从super对象上调用的。

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

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

Bar.classMethod() // "hello, too"

实例属性的新写法

实例属性除了定义在constructor()方法里面的this上面，也可以定义在类的最顶层。

class Counter {
    constructor() {
        this.count = 0;
    }
    get value() {
        console.log('Getting the current value!');
        return this.count;
    }
    add() {
        this.count++;
    }
}

counter = new Counter();
console.log(counter.value);
counter.add();
counter.add();
counter.add();
console.log(counter.value);

上面代码中，实例属性this.count定义在constructor()方法里面。另一种写法是，这个属性也可以定义在类的最顶层，其他都不变。

class Counter {

    count = 0;

    get value() {
        console.log('Getting the current value!');
        return this.count;
    }
    add() {
        this.count++;
    }
}

counter = new Counter();
console.log(counter.value);
counter.add();
counter.add();
counter.add();
console.log(counter.value);

上面代码中，实例属性count与取值函数value()方法，处于同一个层级。这时，不需要在实例属性前面加上this。

这种新写法的好处是，所有实例对象自身的属性都定义在类的头部，看上去比较整齐，一眼就能看出这个类有哪些实例属性。

class foo {
  a = 'hello';
  b = 'world';

  constructor() {
    // ...
  }
}

上面的代码，一眼就能看出，foo类有两个实例属性，一目了然。另外，写起来也比较简洁。

静态属性

静态属性指的是 Class 本身的属性，即Class.propName，而不是定义在实例对象（this）上的属性。

class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1

上面的写法为Foo类定义了一个静态属性prop。

目前，只有这种写法可行，因为 ES6 明确规定，Class 内部只有静态方法，没有静态属性。

私有方法和私有属性

现有的解决方案

私有方法和私有属性，是只能在类的内部访问的方法和属性，外部不能访问。这是常见需求，有利于代码的封装，但 ES6 不提供，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;
  }

  // ...
}

上面代码中，_bar()方法前面的下划线，表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是，这种命名是不保险的，在类的外部，还是可以调用到这个方法。

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 a = Symbol('a');

class myClass{
    // 公有方法
    foo(p1) {
        console.log(p1);
    }
    // 私有方法
    [a]() {
        console.log("私有方法");
    }

};

my = new myClass()
my.foo(123)
my[a]()

上面代码中，一般情况下无法获取到一些 方法，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。

私有属性的提案

有一个提案，为class加了私有属性。方法是在属性名之前，使用#表示。

class Counter {
    #count = 0;
    get value() {
        console.log('Getting the current value!');
        return this.#count;
    }
    add() {
        this.#count++;
    }
}

c = new Counter()
console.log(c.value);
c.add()
c.add()
c.add()
console.log(c.value);

上面代码中，#count就是私有属性，只能在类的内部使用（this.#count）。如果在类的外部使用，就会报错。

const counter = new IncreasingCounter();
counter.#count // 报错
counter.#count = 42 // 报错

上面代码在类的外部，读取私有属性，就会报错。

之所以要引入一个新的前缀#表示私有属性，而没有采用private关键字，是因为 JavaScript 是一门动态语言，没有类型声明，使用独立的符号似乎是唯一的比较方便可靠的方法，能够准确地区分一种属性是否为私有属性。

这种写法不仅可以写私有属性，还可以用来写私有方法。

class Foo {
  #a;
  #b;
  constructor(a, b) {
    this.#a = a;
    this.#b = b;
  }
  #sum() {
    return this.#a + this.#b;
  }
  printSum() {
    console.log(this.#sum());
  }
}

上面代码中，#sum()就是一个私有方法。

私有属性和私有方法前面，也可以加上static关键字，表示这是一个静态的私有属性或私有方法。

class Foo {
    
    static #privateValue = 0;
    
    constructor(privateValue) {
        Foo.#privateValue = privateValue;
    }

    static getPrivateValue(foo){
        return Foo.#privateValue;
    }
}

f = new Foo(999)
f = new Foo(233)
f = new Foo(666)
console.log(Foo.getPrivateValue())
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