javascript进阶ES6——构造函数和原型

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一、构造函数和原型

1.1 概述

在典型的 OOP 的语言中(如 Java),都存在类的概念,类就是对象的模板,对象就是类的实例,但在 ES6之前, JS 中并没用引入类的概念。

ES6, 全称 ECMAScript 6.0 ,2015.06 发版。

在 ES6之前 ,对象不是基于类创建的,而是用一种称为构建函数的特殊函数来定义对象和它们的特征。

创建对象可以通过以下三种方式:

  1. 对象字面量

  2. new Object()

  3. 自定义构造函数

// 1、利用 new Object() 创建对象
var obj1 = new Object();

// 2、利用对象字面量创建对象
var obj2 = {};

// 利用构造函数创建对象
function Star(name,age) {
    this.name=name;
    this.age=age;
    this.sing=function(){
        console.log('唱歌');
    }
}

var ldh=new Star('刘德华',23);
console.log(ldh);
ldh.sing();
// Star { name: '刘德华', age: 23, sing: [Function (anonymous)] }
//唱歌
1.2 构造函数

构造函数是一种特殊的函数,主要用来初始化对象,即为对象成员变量赋初始值,它总与 new 一起使用。我们可以把对象中一些公共的属性和方法抽取出来,然后封装到这个函数里面。

在 JS 中,使用构造函数时要注意以下两点:

(1)构造函数用于创建某一类对象,其首字母要大写

(2)构造函数要和 new 一起使用才有意义

new 在执行时会做四件事情:

(1)在内存中创建一个新的空对象。

(2)让 this 指向这个新的对象。

(3)执行构造函数里面的代码,给这个新对象添加属性和方法。

(4)返回这个新对象(所以构造函数里面不需要 return )。

JavaScript 的构造函数中可以添加一些成员,可以在构造函数本身上添加,也可以在构造函数内部的 this 上添加。通过这两种方式添加的成员,就分别称为静态成员和实例成员。

  • 静态成员:在构造函数本上添加的成员称为静态成员,只能由构造函数本身来访问

  • 实例成员:在构造函数内部创建的对象成员称为实例成员,只能由实例化的对象来访问

举个栗子:

// 构造函数中的属性和方法称为成员
function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
    this.sing = function() {
        console.log('我会唱歌');

    }
}
var ldh = new Star('刘德华', 18);

// 1、实例成员就是构造函数内部通过this添加的成员
// uname、age、sing就是实例成员
// 实例成员只能通过实例化的对象来访问
console.log(ldh.uname); //刘德华
ldh.sing();  //我会唱歌
// 不可以通过构造函数来访问实例成员
console.log(Star.uname); //undefined

Star.sex='男'
// 2、静态成员 在构造函数本身上添加的成员 sex 就是静态成员
// 静态成员只能通过构造函数来访问
console.log(Star.sex); //男
// 静态成员不能通过对象来访问
console.log(ldh.sex);  //undefined
1.3 构造函数的问题

构造函数方法很好用,但是存在浪费内存的问题。

图片9.png

我们希望所有的对象使用同一个函数,这样就比较节省内存,那么我们要怎样做呢?

1.4 构造函数原型 prototype

构造函数通过原型分配的函数是所有对象所共享的。

JavaScript 规定,每一个构造函数都有一个 prototype 属性,指向另一个对象。注意这个 prototype 就是一个对象,这个对象的所有属性和方法,都会被构造函数所拥有。

我们可以把那些不变的方法,直接定义在 prototype 对象上,这样所有对象的实例就可以共享这些方法。

打印对象的属性,查看prototype

 function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
    this.sing = function() {
        console.log('我会唱歌');
    }
}
        console.dir(Star);

输出结果:

图片10.png 问答?

  1. 原型是什么 ?

一个对象,我们也称为 prototype 为原型对象。

  1. 原型的作用是什么 ?

共享方法。

举个栗子:

function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
    // this.sing=function() {
    //     console.log('我会唱歌');
    // }
}
     Star.prototype.sing=function() {
         console.log('我会唱歌');
     }
    var ldh= new Star('刘德华',18);
    var zxy= new Star('张学友',19);
    console.log(ldh.sing===zxy.sing); //采用this添加方法时输出 false 采用prototype添加方法时输出 true
    ldh.sing();
    zxy.sing();
1.5 对象原型__proto__

对象都会有一个属性__proto__指向构造函数的 prototype 原型对象,之所以我们对象可以使用构造函数 prototype 原型对象的属性和方法,就是因为对象有 __proto__原型的存在。

  • __proto__对象原型和原型对象 prototype 是等价的

  • __proto__对象原型的意义就在于为对象的查找机制提供一个方向,或者说一条路线,但是它是一个非标准属性,因此实际开发中,不可以使用这个属性,它只是内部指向原型对象 prototype

图片11.png

举个栗子:

        function Star(uname, age) {
            this.uname = uname;
            this.age = age;
        }
        Star.prototype.sing=function(){
            console.log('我会唱歌');
        }
        var ldh = new Star('刘德华', 18);
        var zxy = new Star('张学友', 19);
        console.log(ldh); 
        //对象身上系统自己添加一个__proto__ 指向构造函数的原型对象 prototype
        console.log(ldh.__proto__===Star.prototype); //true
        // 方法的查找规则(以sing方法为例):
        // 首先看 实例对象身上是否有 sing 方法,如果有就执行这个对象的sing
        // 如果没有sing 方法,因为有__proto__的存在,就去 构造函数原型对象prototype身上找sing 方法

图片12.png

1.6 constructor 构造函数

对象原型__proto__和构造函数(prototype)原型对象里面都有一个属性 constructor 属性 ,constructor 我们称为构造函数,因为它指回构造函数本身。

图片13.png constructor 主要用于记录该对象引用于哪个构造函数,它可以让原型对象重新指向原来的构造函数。

一般情况下,对象的方法都在构造函数的原型对象中设置。如果有多个对象的方法,我们可以给原型对象采取对象形式赋值,但是这样就会覆盖构造函数原型对象原来的内容,这样修改后的原型对象 constructor 就不再指向当前构造函数了。此时,我们可以在修改后的原型对象中,添加一个 constructor 指向原来的构造函数。

   function Star(uname, age) {
            this.uname = uname;
            this.age = age;
        }
        Star.prototype = {
            // 如果我们修改了原来的原型对象,给原型对象赋值的是一个对象,则必须手动的利用constructor指回原来的构造函数
            constructor: Star,
            sing: function() {
                console.log('我会唱歌');
            },
            movie: function() {
                console.log('我会演电影');
            }
        }
        var ldh = new Star('刘德华', 18);
        console.log(Star.prototype.constructor);
        console.log(ldh.__proto__.constructor);

图片15.png

给原型对象采取对象形式赋值,会覆盖构造函数原型对象原来的内容,就不会有constructor指向当前构造函数

        Star.prototype = {
            sing: function() {
                console.log('我会唱歌');
            },
            movie: function() {
                console.log('我会演电影');
            }
        }
      console.dir(Star);

图片14.png

解决办法:手动的利用constructor指回原来的构造函数

        Star.prototype = {
            // 如果我们修改了原来的原型对象,给原型对象赋值的是一个对象,则必须手动的利用constructor指回原来的构造函数
            constructor: Star,
            sing: function() {
                console.log('我会唱歌');
            },
            movie: function() {
                console.log('我会演电影');
            }
        }
1.7 构造函数、实例、原型对象三者之间的关系

图片16.png

1.8 原型链

图片17.png

举个栗子:

       function Star(uname, age) {
            this.uname = uname;
            this.age = age;
        }
        Star.prototype.sing = function() {
            console.log('我会唱歌');
        }
        var ldh = new Star('刘德华', 18); 
        // 1、只要是对象就有__proto__原型,指向原型对象
        console.log(Star.prototype);
        console.log(Star.prototype.__proto__===Object.prototype); // true
        // 2、Star原型对象里面的__proto__原型指向的是 Object.prototype
        console.log(Object.prototype.__proto__); //null
        // 3、Object原型对象里面的__proto__原型 指向为null
1.9 JavaScript 的成员查找机制(规则)

(1)当访问一个对象的属性(包括方法)时,首先查找这个对象自身有没有该属性。

(2)如果没有就查找它的原型(也就是__proto__ 指向的 prototype 原型对象)。

(3)如果还没有就查找原型对象的原型(Object的原型对象)。

(4)依此类推一直找到 Object 为止(null)。

(5)__proto__对象原型的意义就在于为对象成员查找机制提供一个方向,或者说一条路线。

举个栗子:

        function Star(uname, age) {
            this.uname = uname;
        }
        Star.prototype.change = function() {
            console.log('我会变色');
        }
         Object.prototype.color='青' 
        //Star.prototype.color='红';
        var sky = new Star('天空'); 
        //sky.color='蓝';
        // 就近原则
        console.log(sky.color); //青
        console.log(sky.toString()); // [object Object]
        // sky实例和Star对象中并未定义toString()方法
        //之所以能调用是因为Object原型对象中定义了此方法
1.10 原型对象this指向

构造函数中的this 指向我们实例对象.

原型对象里面放的是方法, 这个方法里面的this 指向的是 这个方法的调用者, 也就是这个实例对象.

举个栗子:

        var that;
        function Star(uname, age) {
            this.uname = uname;
            this.age = age;
        }
        Star.prototype.sing = function() {
            console.log('我会唱歌');
            that=this;
        }
        var ldh = new Star('刘德华', 18); 
        // 1、在构造函数中,this指向对象实例 ldh
        ldh.sing();
        console.log(that===ldh); //true
        // 2、原型对象函数里面的this 指向 实例对象 ldh
1.11 扩展内置对象

可以通过原型对象,对原来的内置对象进行扩展自定义的方法。比如给数组增加自定义求偶数和的功能。

        // 原型对象的应用 扩展内置对象方法
        console.log(Array.prototype);
        Array.prototype.sum=function(){
            var sum=0;
            for(var i=0;i<this.length;i++){
                sum+=this[i];
            }
            return sum;
        }
        console.log(Array.prototype);
        var arr=[4,5,3];
        console.log(arr.sum()); //12
        var arr2=new Array(11,22,33);
        console.log(arr2.sum());

图片18.png

二、继承

ES6之前并没有给我们提供 extends 继承。我们可以通过构造函数+原型对象模拟实现继承,被称为组合继承。

2.1 call()

调用这个函数, 并且修改函数运行时的 this 指向

fun.call(thisArg, arg1, arg2, ...) 
  • thisArg :当前调用函数 this 的指向对象

  • arg1,arg2:传递的其他参数

举个栗子:

 // call方法
        function fn(x,y){
            console.log('我想喝水');
            console.log(this);
            console.log(x+y);
        }
        var o={
            name:'andy'
        }
        // 1、call()可以调用函数
        fn.call()
        // 2、call() 可以改变函数的this指向
        fn.call(o,1,2);

图片19.png

2.2 借用构造函数继承父类型属性

核心原理: 通过 call() 把父类型的 this 指向子类型的 this ,这样就可以实现子类型继承父类型的属性。

// 借用父构造函数继承属性
        // 1、父构造函数
        function Father(uname,age){
            // this 指向父构造函数的对象实例
            this.uname=uname;
            this.age=age;
        }
        // 2、子构造函数
        function Son(uname,age,score){
            // this指向子构造函数的对象实例
            Father.call(this,uname,age);
            this.score=score;
        }
        var son=new Son('陈东',32,99);
        console.log(son);

图片20.png

2.3 借用原型对象继承父类型方法

一般情况下,对象的方法都在构造函数的原型对象中设置,通过构造函数无法继承父类方法。

核心原理:

(1)将子类所共享的方法提取出来,让子类的 prototype 原型对象 = new 父类()

(2)本质:子类原型对象等于是实例化父类,因为父类实例化之后另外开辟空间,就不会影响原来父类原型对象

(3)将子类的 constructor 从新指向子类的构造函数

举个栗子:

        // 借用父构造函数继承属性
        // 1、父构造函数
        function Father(uname,age){
            // this 指向父构造函数的对象实例
            this.uname=uname;
            this.age=age;
        }
        Father.prototype.money=function(){
            console.log(10000);
        }
        // 2、子构造函数
        function Son(uname,age,score){
            // this指向子构造函数的对象实例
            Father.call(this,uname,age);
            this.score=score;
        }
        // Son.prototype=Father.prototype;
        // 这样直接赋值有问题,如果修改了子原型对象,父原型对象也会跟着变化
        
        Son.prototype= new Father();
        // 如果利用对象的形式修改了原型对象,别忘了利用constructor 指回原来的构造函数
        Son.prototype.constructor=Son;
        // 子构造函数专门的方法
        Son.prototype.exam=function(){
            console.log('孩子要考试');
        }
        var son=new Son('陈东',32,99);
        console.log(son);
        console.log(Father.prototype);
        console.log(Son.prototype.constructor);

图片21.png

3. 类的本质
  1. class本质还是function.

  2. 类的所有方法都定义在类的prototype属性上

  3. 类创建的实例,里面也有__proto__ 指向类的prototype原型对象

4.所以ES6的类它的绝大部分功能,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。

5.所以ES6的类其实就是语法糖.

  1. 语法糖:语法糖就是一种便捷写法. 简单理解, 有两种方法可以实现同样的功能, 但是一种写法更加清晰、方便,那么这个方法就是语法糖

举个栗子:

 // ES6 之前通过 构造函数+ 原型实现面向对象 编程
        // (1) 构造函数有原型对象prototype 
        // (2) 构造函数原型对象prototype 里面有constructor 指向构造函数本身
        // (3) 构造函数可以通过原型对象添加方法
        // (4) 构造函数创建的实例对象有__proto__ 原型指向 构造函数的原型对象
        // ES6 通过 类 实现面向对象编程 
        class Star {

        }
        console.log(typeof Star);
        // 1. 类的本质其实还是一个函数 我们也可以简单的认为 类就是 构造函数的另外一种写法
        // (1) 类有原型对象prototype 
        console.log(Star.prototype);
        // (2) 类原型对象prototype 里面有constructor 指向类本身
        console.log(Star.prototype.constructor);
        // (3)类可以通过原型对象添加方法
        Star.prototype.sing = function() {
            console.log('冰雨');

        }
        var ldh = new Star();
        console.dir(ldh);
        // (4) 类创建的实例对象有__proto__ 原型指向 类的原型对象
        console.log(ldh.__proto__ === Star.prototype);

图片22.png

三、ES5中的新增方法

3.1 ES5 新增方法概述

ES5 中给我们新增了一些方法,可以很方便的操作数组或者字符串,这些方法主要包括:

  • 数组方法

  • 字符串方法

  • 对象方法

3.2 数组方法

迭代(遍历)方法:forEach()、map()、filter()、some()、every();

forEach()方法:

array.forEach(function(currentValue, index, arr))
  • currentValue:数组当前项的值

  • index:数组当前项的索引

  • arr:数组对象本身

filter()方法

array.filter(function(currentValue, index, arr))

filter() 方法创建一个新的数组,新数组中的元素是通过检查指定数组中符合条件的所有元素,主要用于筛选数组

  • 注意它直接返回一个新数组

  • currentValue: 数组当前项的值

  • index:数组当前项的索引

  • arr:数组对象本身

示例:

        var arr=[12,66,4,88];
        var newArr=arr.filter(function(value,index){
            return value>20;
        })
        console.log(newArr);//输出 (2) [66,88]

some方法

array.some(function(currentValue, index, arr))
  • some() 方法用于检测数组中的元素是否满足指定条件. 通俗点 查找数组中是否有满足条件的元素

  • 注意它返回值是布尔值, 如果查找到这个元素, 就返回true , 如果查找不到就返回false.

  • 如果找到第一个满足条件的元素,则终止循环. 不在继续查找.

  • currentValue: 数组当前项的值

  • index:数组当前项的索引

  • arr:数组对象本身

示例:

 var arr=[10,30,4]
        var flag=arr.some(function(value){
            return value<3;
        })
        console.log(flag);  //false

forEach和some、filter的区别:

forEach和filter中碰到return不会终止迭代,而some会终止

3.3 字符串方法

trim() 方法会从一个字符串的两端删除空白字符。

str.trim()

trim() 方法并不影响原字符串本身,它返回的是一个新的字符串。

3.4 对象方法
  1. Object.keys() 用于获取对象自身所有的属性
Object.keys(obj)
  • 效果类似 for…in

  • 返回一个由属性名组成的数组

示例:

// 用于获取对象自身所有的属性
        var obj = {
            id: 1,
            pname: '小米',
            price: 1999,
            num: 2000
        };
        var arr = Object.keys(obj);
        console.log(arr);
        arr.forEach(function(value) {
            console.log(value);

        })

图片23.png

  1. Object.defineProperty() 定义对象中新属性或修改原有的属性。(了解)
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)
  • obj:必需。目标对象

  • prop:必需。需定义或修改的属性的名字

  • descriptor:必需。目标属性所拥有的特性

Object.defineProperty() 第三个参数 descriptor 说明: 以对象形式 { } 书写

  • value: 设置属性的值 默认为undefined

  • writable: 值是否可以重写。true | false 默认为false

  • enumerable: 目标属性是否可以被枚举。true | false 默认为 false

  • configurable: 目标属性是否可以被删除或是否可以再次修改特性(第三个参数中所有) true | false 默认为false

参考资料:

1、2019全新javaScript进阶面向对象ES6_哔哩哔哩_bilibili

2、菜鸟教程 (runoob.com)

3、MDN Web Docs (mozilla.org)

以上如有错误还请各位指出,多谢!