JS 高手进阶:玩转七种继承艺术

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JS 继承全解析:七大经典继承模式大揭秘

在JavaScript中,继承是实现代码复用和构建复杂对象结构的关键机制。不同于传统的基于类的语言,如Java或C++,JavaScript采用基于原型的继承模型。然而,随着ES6的引入,类的概念被加入到语言中,使得面向对象编程更为直观。在JavaScript中实现继承的多种手段各有其特点和适用场景,本文将探索七种不同的继承模式,从原型链继承到ES6的类继承。

1. 原型链继承

原型链继承是最基本的继承方式,利用JavaScript对象的__proto__属性( 在JavaScript中通常使用Object.getPrototypeOf方法 )来实现。每个对象都有一个指向其原型对象的链接,而这个原型对象又可能有它自己的原型,如此递归形成一条原型链。

  • 实现方式

    function Parent() {
        this.name = 'Tom'
        this.like = [1, 2, 3]
    }
    function Child() {
        this.type = 'children'
    }
    
    Child.prototype = new Parent()
    // s1.__proto__ === s2.__ptoto__
    let s1 = new Child()
    let s2 = new Child()
    
    s1.like.push(4)
    
    
  • 优点

    • 简单,易于理解和实现。
    • 子类可以访问父类的所有原型方法。
  • 缺点

    • 子类实例共享父类原型的引用类型属性。
    • 每次创建子类实例时,父类构造函数会被调用一次,造成不必要的性能开销。
    • 子类的constructor属性会指向父类构造函数,需要手动修正。
  • 注意

    • 但此处的使用的 push 方法不一样,实例对象调用 push 方法是实例对象访问了原型上的值,并且帮原型调用 push 方法,所以可以修改原型上的值,此时其他的实例对象访问原型上的值也会访问到修改后的值。

2. 构造函数继承

构造函数继承通过在子构造函数内部调用父构造函数,允许子对象访问父对象的属性。

  • 实现方式

    function Parent(name) {
        this.name = name;
        this.arr = [];
    }
    
    function Child(name) {
        Parent.call(this, name);
    }
    
  • 优点

    • 每个子类实例都有自己的属性副本,不会共享引用类型属性,不会相互影响。
    • 可以向父类构造函数传参。
  • 缺点

    • 方法没有被复用,每个子类实例都会有自己的一份方法。
    • 无法实现原型链上的方法继承。
  • 注意

    • 调用 call 方法,可以让实例对象显示继承父类上的值,此时子类实例调用 push 方法不管用,调用的 push 方法是调用子类实例自己的 push 方法。

3. 组合继承

组合继承结合了原型链继承和构造函数继承的优点,即可以访问父类的方法,同时也能拥有自己的属性。

  • 实现方式

    function Parent(name) {
        this.name = name;
        this.arr = [];
    }
    
    Parent.prototype.getName = function() {
        return this.name;
    };
    
    function Child(name) {
        Parent.call(this, name);
    }
    
    Child.prototype = new Parent();
    Child.prototype.constructor = Child;
    
  • 优点

    • 子类实例有自己的属性副本。
    • 可以访问父类原型上的方法。
    • 可以向父类构造函数传参。
  • 缺点

    • 父类构造函数会被调用两次,一次在子类构造函数中,一次在设置子类原型时,性能开销大。
    • 子类的constructor属性会指向父类构造函数,需要手动修正。

4. 寄生继承

寄生继承创建一个新对象,修改这个对象,然后返回这个对象。这种方式通常用于封装创建过程,使对象的创建更加灵活

  • 实现方式

    Parent.prototype.getName = function() {
      return this.name
    }
    function Parent() {
      this.name = 'Tom'
      this.like = [1, 2, 3]
    }
    
    function Child() {
      Parent.call(this)
      this.type = 'children'
    }
    
    Child.prototype = Object.create(Parent.prototype) // new Parent()
    Child.prototype.constructor = Child
    
    let s1 = new Child()
    let s2 = new Child()
    
  • 优点

    • 可以在克隆的原型上扩展新属性和方法。
  • 缺点

    • 需要额外的封装,不适合大规模的继承场景。
    • 子类的constructor属性会指向父类构造函数,需要手动修正。

5. 原型式继承

原型式继承允许创建一个新对象,该对象具有指定对象的属性。这是通过使用Object.create方法实现的,该方法接受一个对象作为参数,并创建一个新对象,其原型设置为传入的对象。

  • 实现方式

    let parent = {
      name: 'Tom',
      age: 40,
      like: [1, 2]
    }
    
    function clone(obj) {
        let clone = Object.create(obj)
        clone.getLike = function() {
          return this.like
        }
        return clone
    }
    
    let child = clone(parent)
    let child2 = clone(parent)
    
  • 优点

    • 简单,不需要定义构造函数。
  • 缺点

    • 无法向父类传参。
    • 不适合创建多个实例,因为所有实例都会共享相同的原型,会相互影响。

6. 寄生组合继承

寄生组合继承是一种优化的组合继承,避免了两次调用父构造函数的问题,而是通过借用构造函数来创建一个新对象,然后将其属性复制给子对象的原型。

  • 实现方式

    function Parent(name) {
        this.name = name;
        this.arr = [];
    }
    
    Parent.prototype.getName = function() {
        return this.name;
    };
    
    function Child(name) {
        Parent.call(this, name);
    }
    
    Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
    Child.prototype.constructor = Child;
    
  • 优点

    • 解决了组合继承中父类构造函数被调用两次的问题。
    • 具备组合继承的所有优点。
  • 缺点

    • 需要额外的函数封装,代码略显复杂。
    • 子类的constructor属性会指向父类构造函数,需要手动修正。

7. ES6 类继承

ES6引入了类语法,虽然它们本质上仍然是基于原型的,但提供了更接近传统类语言的语法糖。类继承使用extends关键字和super关键字来实现。

  • 实现方式

    class Parent {
        constructor(name) {
            this.name = name;
        }
        
        getName() {
            return this.name;
        }
    }
    
    class Child extends Parent {
        constructor(name) {
            super(name);
            this.type = 'child';
        }
    }
    
  • 优点

    • 语法糖,使代码更接近传统OOP语言的写法。
    • 易于阅读和维护。
  • 缺点

    • 在早期的浏览器中可能需要转译支持。
    • 性能上可能略逊于原型链继承,但差异通常很小。

每种继承方式都有其适用场景,选择哪一种取决于具体需求和对性能的考量。但在现代JavaScript开发中,ES6类继承因其简洁性和易读性而成为首选。希望本文能帮助你更好地理解和应用JavaScript中的继承模式。