面向对象编程

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带着这些问题去总结把!

1.实例对象与new命令,new到底做了什么

2.this关键字 juejin.cn/post/705671…

3.原型链和对象的继承

4.对象的相关方法

构造函数

构造函数其实也能像普通函数一样调用,为了保证构造函数只能通过new方式调用,一个解决办法是,构造函数内部使用严格模式,即第一行加上use strict。这样的话,一旦忘了使用new命令,直接调用构造函数就会报错。

function Person() {
      'use strict';
      this.username = 'bwf';
      this.age = 18
}

Person()

// Uncaught TypeError: Cannot set properties of undefined (setting 'username')

另一个解决办法,构造函数内部判断是否使用new命令,如果发现没有使用,则直接返回一个实例对象。

  function Person() {
      if (!(this instanceof Person)) {
        return new Person()
      }
      this.username = 'bwf';
      this.age = 18
  }
 const p = Person()
 console.log('p', p)

怎么判断一个函数是否是new调用的还是普通函数调用的?

函数内部可以使用new.target属性。如果当前函数是new命令调用,new.target指向当前函数,否则为undefined

 function Person() {
      if (!new.target) {
        throw new Error('请使用new命令调用')
      }
      this.username = 'bwf';
      this.age = 18
}
const p = new Person()

new关键字到底做了什么?

使用new命令时,它后面的函数依次执行下面的步骤。

  1. 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。
  2. 将这个空对象的原型,指向构造函数的prototype属性。
  3. 将这个空对象赋值给函数内部的this关键字。
  4. 开始执行构造函数内部的代码。

也就是说,构造函数内部,this指的是一个新生成的空对象,所有针对this的操作,都会发生在这个空对象上。构造函数之所以叫“构造函数”,就是说这个函数的目的,就是操作一个空对象(即this对象),将其“构造”为需要的样子。

如果构造函数内部有return语句,而且return后面跟着一个对象,new命令会返回return语句指定的对象;否则,就会不管return语句,返回this对象。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
  return 1000;
};

(new Vehicle()) === 1000
// false

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句返回一个数值。这时,new命令就会忽略这个return语句,返回“构造”后的this对象。

但是,如果return语句返回的是一个跟this无关的新对象,new命令会返回这个新对象,而不是this对象。这一点需要特别引起注意。

var Vehicle = function (){
  this.price = 1000;
  return { price: 2000 };
};

(new Vehicle()).price
// 2000

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句,返回的是一个新对象。new命令会返回这个对象,而不是this对象。

另一方面,如果对普通函数(内部没有this关键字的函数)使用new命令,则会返回一个空对象。

function getMessage() {
  return 'this is a message';
}

var msg = new getMessage();

msg // {}
typeof msg // "object"

上面代码中,getMessage是一个普通函数,返回一个字符串。对它使用new命令,会得到一个空对象。这是因为new命令总是返回一个对象,要么是实例对象,要么是return语句指定的对象。本例中,return语句返回的是字符串,所以new命令就忽略了该语句。

new命令简化的内部流程,可以用下面的代码表示。

    function _new(constructor, params) {
      // 把函数参数arguments对象转成真正的数组
      const args = Array.from(arguments);
      // 数组的第一位是构造函数
      const myConstructor = args.shift();
      // 创建一个实例对象,原型指向构造函数的prototype
      const obj = Object.create(myConstructor.prototype);
      
      //也可以用下面这种方式
      //const obj = {}
      //Object.setPrototypeOf(obj, myConstructor.prototype);
      
      // 绑定this,构造函数中的this绑定该实例对象对象
      const result = myConstructor.apply(obj, args);
      // 如果构造函数返回一个对象类型则直接返回该对象,否则返回该实例对象
      if (typeof result === 'object' && result != null) {
        return result
      } else {
        return obj;
      }
    }
 function Person() {
      if (!(this instanceof Person)) {
        return _new(Person)
      }
      this.username = 'bwf';
      this.age = 18;
    }
    
  const obj1 = _new(Person)
  console.log('obj1',obj1); 

原型链

JavaScript 规定,所有对象都有自己的原型对象(prototype)。一方面,任何一个对象,都可以充当其他对象的原型;另一方面,由于原型对象也是对象,所以它也有自己的原型。因此,就会形成一个“原型链”(prototype chain):对象到原型,再到原型的原型……

如果一层层地上溯,所有对象的原型最终都可以上溯到Object.prototype,即Object构造函数的prototype属性。那么,Object.prototype对象有没有它的原型呢?回答是Object.prototype的原型是nullnull没有任何属性和方法,也没有自己的原型。因此,原型链的尽头就是null

Object.getPrototypeOf(Object.prototype)
// null

继承

JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象的所有属性和方法,都能被实例对象共享。

原型对象的作用,就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因,而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。

构造函数的继承

function Person(username, age) {
      this.username = username;
      this.age = age;
      this.say = function () {
        console.log(`hello,my name is ${username}`)
      }
    }
Person.prototype = {
  eat: function () {
    console.log('我在吃饭呀')
  }
}

function Student(username, age, score) {
//第一步是在子类的构造函数中,调用父类的构造函数。
  Person.call(this, username, age)
  this.score = score
}
// 第二步,是让子类的原型指向父类的原型,这样子类就可以继承父类原型。
Student.prototype = Object.create(Person.prototype)
//`constructor`属性表示原型对象与构造函数之间的关联关系,如果修改了原型对象,一般会同时修改`constructor`属性,防止引用的时候出错。
Student.prototype.constructor = Student;
const stu1 = new Student('bwf', 18, 90)
console.log('stu1', stu1)

控制台结果如下:

image.png 为啥是2层原型呢?见下图。重点理解下面这行代码到底做了什么?

Student.prototype = Object.create(Person.prototype)

image.png

上面代码中,Student.prototype是子类的原型,要将它赋值为Object.create(Person.prototype),而不是直接等于Person.prototype。否则后面两行对Student.prototype的操作,会连父类的原型Person.prototype一起修改掉。

另外一种写法是Student.prototype等于一个父类实例。

Student.prototype = new Person()
Student.prototype.constructor = Student;
const stu1 = new Student('bwf', 18, 90)
console.log('stu1', stu1)

image.png

上面这种写法也有继承的效果,但是子类的原型也会具有父类实例的方法。有时,这可能不是我们需要的,所以不推荐使用这种写法。

多重继承(又叫混入)

JavaScript 不提供多重继承功能,即不允许一个对象同时继承多个对象。但是,可以通过变通方法,实现这个功能

function M1() {
  this.hello = 'hello';
}

function M2() {
  this.world = 'world';
}

function S() {
  M1.call(this);
  M2.call(this);
}

// 继承 M1
S.prototype = Object.create(M1.prototype);
// 继承链上加入 M2
Object.assign(S.prototype, M2.prototype);

// 指定构造函数
S.prototype.constructor = S;

var s = new S();
s.hello // 'hello'
s.world // 'world'

上面代码中,子类S同时继承了父类M1M2。这种模式又称为 Mixin(混入)。

补充理解: constructor属性表示原型对象与构造函数之间的关联关系,如果修改了原型对象,一般会同时修改constructor属性,防止引用的时候出错。

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

Person.prototype.constructor === Person // true

Person.prototype = {
  method: function () {}
};

Person.prototype.constructor === Person // false
Person.prototype.constructor === Object // true

上面代码中,构造函数Person的原型对象改掉了,但是没有修改constructor属性,导致这个属性不再指向Person。由于Person的新原型是一个普通对象,而普通对象的constructor属性指向Object构造函数,导致Person.prototype.constructor变成了Object

所以,修改原型对象时,一般要同时修改constructor属性的指向

// 坏的写法
C.prototype = {
  method1: function (...) { ... },
  // ...
};

// 好的写法
C.prototype = {
  constructor: C,
  method1: function (...) { ... },
  // ...
};

// 更好的写法
C.prototype.method1 = function (...) { ... };

上面代码中,要么将constructor属性重新指向原来的构造函数,要么只在原型对象上添加方法,这样可以保证instanceof运算符不会失真。

Object 对象的相关方法

Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法返回参数对象的原型。这是获取原型对象的标准方法。

var F = function () {};
var f = new F();
Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype // true

Object.setPrototypeOf()

Object.setPrototypeOf方法为参数对象设置原型,返回该参数对象。它接受两个参数,第一个是现有对象,第二个是原型对象。

var a = {};
var b = {x: 1};
Object.setPrototypeOf(a, b);

Object.getPrototypeOf(a) === b // true
a.x // 1

上面代码中,Object.setPrototypeOf方法将对象a的原型,设置为对象b,因此a可以共享b的属性。

new命令可以使用Object.setPrototypeOf方法模拟。

var F = function () {
  this.foo = 'bar';
};

var f = new F();
// 等同于
var f = Object.setPrototypeOf({}, F.prototype);
F.call(f);

上面代码中,new命令新建实例对象,其实可以分成两步。第一步,将一个空对象的原型设为构造函数的prototype属性(上例是F.prototype);第二步,将构造函数内部的this绑定这个空对象,然后执行构造函数,使得定义在this上面的方法和属性(上例是this.foo),都转移到这个空对象上。

Object.create()

生成实例对象的常用方法是,使用new命令让构造函数返回一个实例。但是很多时候,只能拿到一个实例对象,它可能根本不是由构建函数生成的,那么能不能从一个实例对象,生成另一个实例对象呢?

JavaScript 提供了Object.create()方法,用来满足这种需求。该方法接受一个对象作为参数,然后以它为原型,返回一个实例对象。该实例完全继承原型对象的属性。

// 原型对象
var A = {
  print: function () {
    console.log('hello');
  }
};

// 实例对象
var B = Object.create(A);

Object.getPrototypeOf(B) === A // true
B.print() // hello
B.print === A.print // true

上面代码中,Object.create()方法以A对象为原型,生成了B对象。B继承了A的所有属性和方法。

实际上,Object.create()方法可以用下面的代码代替。

if (typeof Object.create !== 'function') {
  Object.create = function (obj) {
    function F() {}
    F.prototype = obj;
    return new F();
  };
}

上面代码表明,Object.create()方法的实质是新建一个空的构造函数F,然后让F.prototype属性指向参数对象obj,最后返回一个F的实例,从而实现让该实例继承obj的属性。

下面三种方式生成的新对象是等价的。

var obj1 = Object.create({});
var obj2 = Object.create(Object.prototype);
var obj3 = new Object();

如果想要生成一个不继承任何属性(比如没有toString()valueOf()方法)的对象,可以将Object.create()的参数设为null

var obj = Object.create(null);

obj.valueOf()
// TypeError: Object [object Object] has no method 'valueOf'

上面代码中,对象obj的原型是null,它就不具备一些定义在Object.prototype对象上面的属性,比如valueOf()方法。

使用Object.create()方法的时候,必须提供对象原型,即参数不能为空,或者不是对象,否则会报错。

Object.create()
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null
Object.create(123)
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null

Object.create()方法生成的新对象,动态继承了原型。在原型上添加或修改任何方法,会立刻反映在新对象之上。

var obj1 = { p: 1 };
var obj2 = Object.create(obj1);

obj1.p = 2;
obj2.p // 2

上面代码中,修改对象原型obj1会影响到实例对象obj2

Object.prototype.isPrototypeOf()

实例对象的isPrototypeOf方法,用来判断该对象是否为参数对象的原型。

var o1 = {};
var o2 = Object.create(o1);
var o3 = Object.create(o2);

o2.isPrototypeOf(o3) // true
o1.isPrototypeOf(o3) // true

上面代码中,o1o2都是o3的原型。这表明只要实例对象处在参数对象的原型链上,isPrototypeOf方法都返回true

Object.prototype.isPrototypeOf({}) // true
Object.prototype.isPrototypeOf([]) // true
Object.prototype.isPrototypeOf(/xyz/) // true
Object.prototype.isPrototypeOf(Object.create(null)) // false

上面代码中,由于Object.prototype处于原型链的最顶端,所以对各种实例都返回true,只有直接继承自null的对象除外。

Object.prototype._proto_

实例对象的__proto__属性(前后各两个下划线),返回该对象的原型。该属性可读写。

var obj = {};
var p = {};

obj.__proto__ = p;
Object.getPrototypeOf(obj) === p // true

上面代码通过__proto__属性,将p对象设为obj对象的原型。

根据语言标准,__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以没有这个属性。它前后的两根下划线,表明它本质是一个内部属性,不应该对使用者暴露。因此,应该尽量少用这个属性,而是用Object.getPrototypeOf()Object.setPrototypeOf(),进行原型对象的读写操作。

原型链可以用__proto__很直观地表示。

var A = {
  name: '张三'
};
var B = {
  name: '李四'
};

var proto = {
  print: function () {
    console.log(this.name);
  }
};

A.__proto__ = proto;
B.__proto__ = proto;

A.print() // 张三
B.print() // 李四

A.print === B.print // true
A.print === proto.print // true
B.print === proto.print // true

上面代码中,A对象和B对象的原型都是proto对象,它们都共享proto对象的print方法。也就是说,ABprint方法,都是在调用proto对象的print方法。

获取原型对象方法的比较

因此,获取实例对象obj的原型对象,有三种方法。

  • obj.__proto__
  • obj.constructor.prototype
  • Object.getPrototypeOf(obj)

上面三种方法之中,前两种都不是很可靠。__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以不部署。而obj.constructor.prototype在手动改变原型对象时,可能会失效。

var P = function () {};
var p = new P();

var C = function () {};
C.prototype = p;
var c = new C();

c.constructor.prototype === p // false

上面代码中,构造函数C的原型对象被改成了p,但是实例对象的c.constructor.prototype却没有指向p。所以,在改变原型对象时,一般要同时设置constructor属性。

C.prototype = p;
C.prototype.constructor = C;

var c = new C();
c.constructor.prototype === p // true

因此,推荐使用第三种Object.getPrototypeOf方法,获取原型对象。

Object.getOwnPropertyNames()

Object.getOwnPropertyNames方法返回一个数组,成员是参数对象本身的所有属性的键名,不包含继承的属性键名。

Object.prototype.hasOwnProperty()

对象实例的hasOwnProperty方法返回一个布尔值,用于判断某个属性定义在对象自身,还是定义在原型链上。

Date.hasOwnProperty('length') // true
Date.hasOwnProperty('toString') // false

上面代码表明,Date.length(构造函数Date可以接受多少个参数)是Date自身的属性,Date.toString是继承的属性。

另外,hasOwnProperty方法是 JavaScript 之中唯一一个处理对象属性时,不会遍历原型链的方法。

in 运算符和 for...in 循环

in运算符返回一个布尔值,表示一个对象是否具有某个属性。它不区分该属性是对象自身的属性,还是继承的属性。

'length' in Date // true
'toString' in Date // true

in运算符常用于检查一个属性是否存在。

获得对象的所有可遍历属性(不管是自身的还是继承的),可以使用for...in循环。

var o1 = { p1: 123 };

var o2 = Object.create(o1, {
  p2: { value: "abc", enumerable: true }
});

for (p in o2) {
  console.info(p);
}
// p2
// p1

上面代码中,对象o2p2属性是自身的,p1属性是继承的。这两个属性都会被for...in循环遍历。