本篇內(nèi)容介紹了“javascript是如何實(shí)現(xiàn)繼承的”的有關(guān)知識(shí),在實(shí)際案例的操作過程中,不少人都會(huì)遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細(xì)閱讀,能夠?qū)W有所成!
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javascript實(shí)現(xiàn)繼承方式:1、構(gòu)造原型,直接使用prototype原型設(shè)計(jì)類的繼承;2、利用動(dòng)態(tài)原型實(shí)現(xiàn)繼承;3、利用工廠模式實(shí)現(xiàn)繼承;4、利用類繼承,通過在子類中調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)來實(shí)現(xiàn)繼承。
本教程操作環(huán)境:windows7系統(tǒng)、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。
構(gòu)造原型
直接使用 prototype 原型設(shè)計(jì)類的繼承存在兩個(gè)問題。
由于構(gòu)造函數(shù)事先聲明,而原型屬性在類結(jié)構(gòu)聲明之后才被定義,因此無法通過構(gòu)造函數(shù)向原型動(dòng)態(tài)傳遞參數(shù)。這樣實(shí)例化對(duì)象都是一個(gè)模樣,沒有個(gè)性。要改變?cè)蛯傩灾?,則所有實(shí)例都會(huì)受到干擾。
當(dāng)原型屬性的值為引用類型數(shù)據(jù)時(shí),如果在一個(gè)對(duì)象實(shí)例中修改該屬性值,將會(huì)影響所有的實(shí)例。
示例1
簡(jiǎn)單定義 Book 類型,然后實(shí)例化。
function Book () {}; //聲明構(gòu)造函數(shù) Book.prototype.o = {x : 1, y : 2}; //構(gòu)造函數(shù)的原型屬性o是一個(gè)對(duì)象 var book1 = new Book (); //實(shí)例化對(duì)象book1 var book2 = new Book (); //實(shí)例化對(duì)象book2 console.log(book1.o.x); //返回1 console.log(book2.o.x); //返回1 book2.o.x = 3; //修改實(shí)例化對(duì)象book2中的屬性x的值 console.log(book1.o.x); //返回3 console.log(book2.o.x); //返回3
由于原型屬性 o 為一個(gè)引用型的值,所以所有實(shí)例的屬性 o 的值都是同一個(gè)對(duì)象的引用,一旦 o 的值發(fā)生變化,將會(huì)影響所有實(shí)例。
構(gòu)造原型正是為了解決原型模式而誕生的一種混合設(shè)計(jì)模式,它把構(gòu)造函數(shù)模式與原型模式混合使用,從而避免了上述問題的發(fā)生。
實(shí)現(xiàn)方法:對(duì)于可能會(huì)相互影響的原型屬性,并且希望動(dòng)態(tài)傳遞參數(shù)的屬性,可以把它們獨(dú)立出來使用構(gòu)造函數(shù)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于不需要個(gè)性設(shè)計(jì)、具有共性的方法或?qū)傩裕瑒t可以使用原型模式來設(shè)計(jì)。
示例2
遵循上述設(shè)計(jì)原則,把其中兩個(gè)屬性設(shè)計(jì)為構(gòu)造函數(shù)模式,設(shè)計(jì)方法為原型模式。
function Book (title, pages) { //構(gòu)造函數(shù)模式設(shè)計(jì) this.title = title; this.pages = pages; } Book.prototype.what = function () { //原型模式設(shè)計(jì) console.log(this.title + this.pages); }; var book1 = new Book("JavaScript 程序設(shè)計(jì)", 160); var book2 = new Book("C語言程序設(shè)計(jì)", 240); console.log(book1.title); console.log(book2.title);
構(gòu)造原型模式是 ECMAScript 定義類的推薦標(biāo)準(zhǔn)。一般建議使用構(gòu)造函數(shù)模式定義所有屬性,使用原型模式定義所有方法。這樣所有方法都只創(chuàng)建一次,而每個(gè)實(shí)例都能夠根據(jù)需要設(shè)置屬性值。這也是使用最廣的一種設(shè)計(jì)模式。
動(dòng)態(tài)原型
根據(jù)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則,類型的所有成員應(yīng)該都被封裝在類結(jié)構(gòu)體內(nèi)。例如:
function Book (title, pages) { //構(gòu)造函數(shù)模式設(shè)計(jì) this.title = title; this.pages = pages; Book.prototype.what = function () { //原型模式設(shè)計(jì),位于類的內(nèi)部 console.log(this.title + this.pages); }; }
但當(dāng)每次實(shí)例化時(shí),類 Book 中包含的原型方法就會(huì)被重復(fù)創(chuàng)建,生成大量的原型方法,浪費(fèi)系統(tǒng)資源。可以使用 if 判斷原型方法是否存在,如果存在就不再創(chuàng)建該方法,否則就創(chuàng)建方法。
function Book (title, pages) { this.title = title; this.pages = pages; if (typeof Book.isLock == "undefined") { //創(chuàng)建原型方法的鎖,如果不存在則創(chuàng)建 Book.prototype.what = function () { console.log(this.title + this.pages); }; Book.isLock = true; //創(chuàng)建原型方法后,把鎖鎖上,避免重復(fù)創(chuàng)建 } } var book1 = new Book("JavaScript 程序設(shè)計(jì)", 160); var book2 = new Book("C語言程序設(shè)計(jì)", 240); console.log(book1.title); console.log(book2.title);
typeof Book.isLock 表達(dá)式能夠檢測(cè)該屬性值的類型,如果返回為 undefined 字符串,則不存在該屬性值,說明沒有創(chuàng)建原型方法,并允許創(chuàng)建原型方法,設(shè)置該屬性的值為 true,這樣就不用重復(fù)創(chuàng)建原型方法。這里使用類名 Book,而沒有使用 this,這是因?yàn)樵褪菍儆陬惐旧淼模皇菍?duì)象實(shí)例的。
動(dòng)態(tài)原型模式與構(gòu)造原型模式在性能上是等價(jià)的,用戶可以自由選擇,不過構(gòu)造原型模式應(yīng)用比較廣泛。
工廠模式
工廠模式是定義類型的最基本方法,也是 JavaScript 最常用的一種開發(fā)模式。它把對(duì)象實(shí)例化簡(jiǎn)單封裝在一個(gè)函數(shù)中,然后通過調(diào)用函數(shù),實(shí)現(xiàn)快速、批量生產(chǎn)實(shí)例對(duì)象。
示例1
下面示例設(shè)計(jì)一個(gè) Car 類型:包含汽車顏色、驅(qū)動(dòng)輪數(shù)、百公里油耗 3 個(gè)屬性,同時(shí)定義一個(gè)方法,用來顯示汽車顏色。
function Car (color, drive, oil) { //汽車類 var _car = new Object(); //臨時(shí)對(duì)象 _car.color = color; //初始化顏色 _car.drive = drive; //初始化驅(qū)動(dòng)輪數(shù) _car.oil = oil; //初始化百公里油耗 _car.showColor = function () { //方法,提示汽車顏色 console.log(this.color); }; return _car; //返回實(shí)例 } var car1 = Car("red", 4, 8); var car2 = Car("blue", 2, 6); car1.showColor(); //輸出“red” car2.showColor(); //輸出“blue”
上面代碼是一個(gè)簡(jiǎn)單的工廠模式類型,使用 Car 類可以快速創(chuàng)建多個(gè)汽車實(shí)例,它們的結(jié)構(gòu)相同,但是屬性不同,可以初始化不同的顏色、驅(qū)動(dòng)輪數(shù)和百公里油耗。
示例2
在類型中,方法就是一種行為或操作,它能夠根據(jù)初始化參數(shù)完成特定任務(wù),具有共性。因此,可以考慮把方法置于 Car() 函數(shù)外面,避免每次實(shí)例化時(shí)都要?jiǎng)?chuàng)建一次函數(shù),讓每個(gè)實(shí)例共享同一個(gè)函數(shù)。
function showColor () { //公共方法,提示汽車顏色 console.log(this.color); }; function Car (color, drive, oil) { //汽車類 var _car = new Object(); //臨時(shí)對(duì)象 _car.color = color; //初始化顏色 _car.drive = drive; //初始化驅(qū)動(dòng)輪數(shù) _car.oil = oil; //初始化百公里油耗 _car.showColor = showColor; //引用外部函數(shù) return _car; //返回實(shí)例 }
在上面這段重寫的代碼中,在函數(shù) Car() 之前定義了函數(shù) showColor()。在 Car() 內(nèi)部,通過引用外部 showColor() 函數(shù),避免了每次實(shí)例化時(shí)都要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的函數(shù)。從功能上講,這樣解決了重復(fù)創(chuàng)建函數(shù)的問題;但是從語義上講,該函數(shù)不太像是對(duì)象的方法。
類繼承
類繼承的設(shè)計(jì)方法:在子類中調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)。
在 JavaScript 中實(shí)現(xiàn)類繼承,需要注意以下 3 個(gè)技術(shù)問題。
在子類中,使用 apply 調(diào)用父類,把子類構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)傳遞給父類父類構(gòu)造函數(shù)。讓子類繼承父類的私有屬性,即 Parent.apply(this, arguments); 代碼行。
在父類和子類之間建立原型鏈,即 Sub.prototype = new Parent(); 代碼行。通過這種方式保證父類和子類是原型鏈上的上下級(jí)關(guān)系,即子類的 prototype 指向父類的一個(gè)實(shí)例。
恢復(fù)子類的原型對(duì)象的構(gòu)造函數(shù),即 Sub.prototype.constructor=Sub;語句行。當(dāng)改動(dòng) prototype 原型時(shí),就會(huì)破壞原來的 constructor 指針,所以必須重置 constructor。
示例1
下面示例演示了一個(gè)三重繼承的案例,包括基類、父類和子類,它們逐級(jí)繼承。
//基類Base function Base (x) { //構(gòu)造函數(shù)Base this.get = function () { //私有方法,獲取參數(shù)值 return x; } } Base.prototype.has = function () { //原型方法,判斷get()方法返回值是否為0 return ! (this.get() == 0); } //父類Parent function Parent () { //構(gòu)造函數(shù)Parent var a = []; //私有數(shù)組a a = Array.apply(a, arguments); //把參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)組 Base.call(this, a.length); //調(diào)用Base類,并把參數(shù)數(shù)組長(zhǎng)度傳遞給它 this.add = function () { //私有方法,把參數(shù)數(shù)組補(bǔ)加到數(shù)組a中并返回 return a.push.apply(a, arguments) } this.geta = function () { //私有方法,返回?cái)?shù)組a return a; } } Parent.prototype = new Base(); //設(shè)置Parent原型為Base的實(shí)例,建立原型鏈 Parent.prototype.constructor = Parent; //恢復(fù)Parent類原型對(duì)象的構(gòu)造器 Parent.prototype.str = function (){ //原型方法,把數(shù)組轉(zhuǎn)換為字符串并返回 return this.geta().toString(); } //子類Sub function Sub () { //構(gòu)造函數(shù) Parent.apply(this, arguments); //調(diào)用Parent類,并把參數(shù)數(shù)組長(zhǎng)度傳遞給它 this.sort = function () { //私有方法,以字符順序?qū)?shù)組進(jìn)行排序 var a = this.geta(); //獲取數(shù)組的值 a.sort.apply(a, arguments); //調(diào)用數(shù)組排序方法 sort()對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序 } } Sub.prototype = new Parent(); //設(shè)置Sub原型為Parent實(shí)例,建立原型鏈 Sub.prototype.constructor = Sub; //恢復(fù)Sub類原型對(duì)象的構(gòu)造器 //父類Parent的實(shí)例繼承類Base的成員 var parent = new Parent (1, 2, 3, 4); //實(shí)例化Parent類 console.log(parent.get()); //返回4,調(diào)用Base類的方法get() console.log(parent.has()); //返回true,調(diào)用Base類的方法has() //子類Sub的實(shí)例繼承類Parent和類Base的成員 var sub = new Sub (30, 10, 20, 40); //實(shí)例化Sub類 sub.add(6, 5); //調(diào)用Parent類方法add(),補(bǔ)加數(shù)組 console.log(sub.geta()); //返回?cái)?shù)組30,10,20,40,6,5 sub.sort(); //排序數(shù)組 console.log(sub.geta()); //返回?cái)?shù)組10,20,30,40,5,6 console.log(sub.get()); //返回4,調(diào)用Base類的方法get() console.log(sub.has()); //返回true,調(diào)用Base類的方法has() console.log(sub.str()); //返回10,20,30,40,5,6
【設(shè)計(jì)思路】
設(shè)計(jì)子類 Sub 繼承父類 Parent,而父類 Parent 又繼承基類 Base。Base、Parent、Sub 三個(gè)類之間的繼承關(guān)系是通過在子類中調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)來維護(hù)的。
例如,在 Sub 類中,Parent.apply(this, arguments); 能夠在子類中調(diào)用父類,并把子類的參數(shù)傳遞給父類,從而使子類擁有父類的所有屬性。
同理,在父類中,Base.call(this, a.length); 把父類的參數(shù)長(zhǎng)度作為值傳遞給基類,并進(jìn)行調(diào)用,從而實(shí)現(xiàn)父類擁有基類的所有成員。
從繼承關(guān)系上看,父類繼承了基類的私有方法 get(),為了確保能夠繼承基類的原型方法,還需要為它們建立原型鏈,從而實(shí)現(xiàn)原型對(duì)象的繼承關(guān)系,方法是添加語句行 Parent.prototype=new Base();。
同理,在子類中添加語句 Sub.prototype=new Parent();,這樣通過原型鏈就可以把基類、父類和子類串連在一起,從而實(shí)現(xiàn)子類能夠繼承父類屬性,還可以繼承基類的屬性。
示例2
下面嘗試把類繼承模式封裝起來,以便規(guī)范代碼應(yīng)用。
function extend (Sub, Sup) { //類繼承封裝函數(shù) var F = function () {}; //定義一個(gè)空函數(shù) F.prototype = Sup.prototype; //設(shè)置空函數(shù)的原型為父類的原型 Sub.prototype = new F (); //實(shí)例化空函數(shù),并把父類原型引用傳給給子類 Sub.prototype.constructor = Sub; //恢復(fù)子類原型的構(gòu)造器為子類自身 Sub.sup = Sup.prototype; //在子類定義一個(gè)私有屬性存儲(chǔ)父類原型 //檢測(cè)父類原型構(gòu)造器是否為自身 if (Sup.prototype.constructor == Object.prototype.constructor) { Sup.prototype.constructor = Sup; //類繼承封裝函數(shù) } }
【操作步驟】
1) 定義一個(gè)封裝函數(shù)。設(shè)計(jì)入口為子類和父類對(duì)象,函數(shù)功能是子類能夠繼承父類的所有原型成員,不涉及出口。
function extend (Sub, Sup) { //類繼承封裝函數(shù) //其中參數(shù)Sub表示子類,Sup表示父類 }
2) 在函數(shù)體內(nèi),首先定義一個(gè)空函數(shù) F,用來實(shí)現(xiàn)功能中轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)它的原型為父類的原型,然后把空函數(shù)的實(shí)例傳遞給子類的原型,這樣就避免了直接實(shí)例化父類可能帶來的系統(tǒng)負(fù)荷。因?yàn)樵趯?shí)際開發(fā)中,父類的規(guī)??赡軙?huì)很大,如果實(shí)例化,會(huì)占用大量?jī)?nèi)存。
3) 恢復(fù)子類原型的構(gòu)造器為子類自己。同時(shí),檢測(cè)父類原型構(gòu)造器是否與 Object 的原型構(gòu)造器發(fā)生耦合。如果是,則恢復(fù)它的構(gòu)造器為父類自身。
下面定義兩個(gè)類,嘗試把它們綁定為繼承關(guān)系。
function A (x) { //構(gòu)造函數(shù)A this.x = x; //私有屬性x this.get = function () { //私有方法get() return this.x; } } A.prototype.add = function () { //原型方法add() return this.x + this.x; } A.prototype.mul = function () { //原型方法mul() return this.x * this.x; } function B (x) { //構(gòu)造函數(shù)B A.call (this.x); //在函數(shù)體內(nèi)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)A,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)綁定 } extend (B, A); //調(diào)用封裝函數(shù),把A和B的原型捆綁在一起 var f = new B (5); //實(shí)例化類B console.log(f.get()); //繼承類A的方法get(),返回5 console.log(f.add()); //繼承類A的方法add(),返回10 console.log(f.mul()); //繼承類A的方法mul(),返回25
在函數(shù)類封裝函數(shù)中,有這么一句 Sub.sup=Sup.prototype;,在上面代碼中沒有被利用,那么它有什么作用呢?為了解答這個(gè)問題,先看下面的代碼。
extend (B, A); B.prototype.add = function () { //為B類定義一個(gè)原型方法 return this.x + "" + this.x; }
上面的代碼是在調(diào)用封裝函數(shù)之后,再為 B 類定義了一個(gè)原型方法,該方法名與基類中原型方法 add() 同名,但是功能不同。如果此時(shí)測(cè)試程序,會(huì)發(fā)現(xiàn)子類 B 定義的原型方法 add() 將會(huì)覆蓋父類 A 的原型方法 add()。
console.log(f.add()); //返回字符串55,而不是數(shù)值10
如果在 B 類的原型方法 add() 中調(diào)用父類的原型方法 add(),避免代碼耦合現(xiàn)象發(fā)生。
B.prototype.add = function () { //定義子類B的原型方法add() return B.sup.add.call(this); //在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用父類方法add() }
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