图解 JavaScript 几种对象继承方法

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一、基础概念

原型、原型对象、对象原型、 原型链

  • 每个构造函数都有一个 原型 prototype,这个原型的只是一个对象,所以我们常称呼为 原型对象。其作用是共享
  • 每个实例对象也有一个属性叫__proto__或者[[prototype]],因为在对象上,所以称 对象原型。 其作用是:指向构造函数的原型对象
  • 调用对象的属性和方法时, js会优先查找当前对象是否有该属性,如果没有则继续往原型(原型对象)查找,如果还没有查找到该属性,接着往上找,直至到 Object,如果还是没有找到,则返回 undefined,这个过程就是 原型链

1.png

二、动物与猫

比如,现在有一个"动物"对象的构造函数。

function Animal(){
  this.species = "动物";
}
Animal.prototype.hair = "黄毛";
Animal.prototype.fly = function () {
     console.log("你这只沙雕想飞得更好!")
}

还有一个"猫"对象的构造函数。

function Cat(name,color){
     this.name = name;
   this.color = color;
}

怎样才能使"猫"继承"动物"呢?,接下来进入正文。。。。

三、构造函数绑定

介绍:第一种方法也是最简单的方法,使用 call 或 apply 方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上

function Cat(name,color){
    Animal.apply(this, arguments); // 将父对象的构造函数绑定在子对象上
    this.name = name;
    this.color = color;
}
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");

alert(cat1.species); // 动物

// 试着调用 Animal 的原型对象方法
console.log(bird1.hair); //undefined

优缺点:不能继承 Animal 原型对象的属性及方法

四、prototype 模式

介绍:第二种方法更常见,使用 prototype 属性。如果"猫"的 prototype对象,指向一个Animal的实例,那么所有"猫"的实例,就能继承 Animal 了。

1.png

Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");

alert(cat1.species); // 动物

代码解释

我们将 Cat的 prototype对象 指向一个Animal 实例,那么所有"猫"的实例,就能继承 Animal 了

Cat.prototype = new Animal();

它相当于完全删除了prototype 对象原先的值,然后赋予一个新值。但是,第二行又是什么意思呢?

Cat.prototype.constructor = Cat;

原来,任何一个prototype对象都有一个constructor属性,指向它的构造函数。

如果没有 Cat.prototype = new Animal() 这一行, Cat.prototype.constructor 是指向 Cat 的;

加了这一行以后,Cat.prototype.constructor 指向 Animal;

alert(Cat.prototype.constructor == Animal); //true

更重要的是,每一个实例也有一个constructor属性,默认调用prototype对象的constructor属性

alert(cat1.constructor == Cat.prototype.constructor); // true

因此,在运行 Cat.prototype = new Animal() 这一行之后,cat1.constructor 也指向 Animal。

alert(cat1.constructor == Animal); // true

这显然会导致继承链的紊乱(cat1明明是用构造函数Cat生成的),

因此我们必须手动纠正,将Cat.prototype对象的 constructor 值改为 Cat。这就是第二行的意思。


插入重点提示

这是很重要的一点,编程时务必要遵守。下文都遵循这一点,即如果替换了prototype对象

o.prototype = {};

那么,下一步必然是为新的 prototype 对象加上 constructor 属性,并将这个属性指回原来的构造函数

o.prototype.constructor = o;

五、直接继承 prototype

介绍:第三种方法是对第二种方法的改进。由于Animal对象中,不变的属性都可以直接写入Animal.prototype。所以,我们也可以让Cat()跳过 Animal(),直接继承Animal.prototype

1.png 将Cat的prototype对象,然后指向Animal的prototype对象,这样就完成了继承

Cat.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物

与前一种方法相比,这样做的优点是效率比较高(不用执行和建立Animal的实例),比较省内存

缺点是 Cat.prototype和Animal.prototype现在指向了同一个对象.

那么任何对Cat.prototype的修改,都会反映到Animal.prototype。

所以,上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行

Cat.prototype.constructor = Cat;

这一句实际上把Animal.prototype对象的constructor属性也改掉了!

alert(Animal.prototype.constructor); // Cat

六、利用空对象作为中介

由于 直接继承prototype 存在上述的缺点,所以就有第四种方法,利用一个空对象作为中介。

var F = function(){};
F.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype = new F();
Cat.prototype.constructor = Cat;

F是空对象,所以几乎不占内存。

这时,修改Cat的prototype对象,就不会影响到Animal的prototype对象

alert(Animal.prototype.constructor); // Animal

我们将上面的方法,封装成一个函数,便于使用。

function extend(Child, Parent) {
    var F = function(){};
    // 将空对象的 原型对象 指向 你要继承的原型对象上
    F.prototype = Parent.prototype;
   
    // 将子代原型对象 指向 空对象的实例对象
    Child.prototype = new F();
    
    // 修改子代的构造函数 
    Child.prototype.constructor = Child;
}

七、拷贝继承

介绍:上面是采用prototype对象,实现继承。我们也可以换一种思路,纯粹采用"拷贝"方法实现继承。简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象,不也能够实现继承吗?这样我们就有了第五种方法。

首先,还是把Animal的所有不变属性,都放到它的prototype对象上。

function Animal(){}
Animal.prototype.species = "动物";

然后,再写一个函数,实现属性拷贝的目的:

function extend2(Child, Parent) {
    var p = Parent.prototype;
    var c = Child.prototype;
    for (var i in p) {
      c[i] = p[i];
    }
    c.uber = p;
}

这个函数的作用,就是将父对象的prototype对象中的属性,拷贝给Child对象的prototype对象。

使用的时候,这样写:

extend2(Cat, Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物