JavaScript 五种继承方式

2021/8/14 JavaScript

补充: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。原型对象的作用是共享

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

# 对象之间"继承"的五种方法。

介绍: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!")
}
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还有一个"猫"对象的构造函数。

function Cat(name,color){
     this.name = name;
   this.color = color;
}
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怎样才能使"猫"继承"动物"呢?

# 一、 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,即在子对象构造函数中加一行:

function Cat(name,color){
    Animal.apply(this, arguments);
    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
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缺点:不能继承 Animal 原型对象的属性及方法

# 二、 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。

Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
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代码的第一行,我们将Cat的prototype对象指向一个Animal的实例。

Cat.prototype = new Animal();
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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;
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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
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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
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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
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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。

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 = {};
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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;
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# 三、 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。

现在,我们先将Animal对象改写:

function Animal(){ }
Animal.prototype.species = "动物";
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如果还是采用这种方式

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

则 Cat 是无法继承到 species 的属性

console.log(cat1.species); // undefined

然后,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
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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的实例了),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;
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这一句实际上把Animal.prototype对象的constructor属性也改掉了!

alert(Animal.prototype.constructor); // Cat
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# 四、 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;
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**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
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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;
    
    // 见下文
    Child.uber = Parent.prototype;
  }
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使用的时候,方法如下

extend(Cat,Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
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这个extend函数,就是YUI库如何实现继承的方法。

另外,说明一点,函数体最后一行

  Child.uber = Parent.prototype;
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意思是为子对象设一个uber属性,这个属性直接指向父对象的prototype属性。(uber是一个德语词,意思是"向上"、"上一层"。)这等于在子对象上打开一条通道,可以直接调用父对象的方法。这一行放在这里,只是为了实现继承的完备性,纯属备用性质。

# 五、 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";
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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;
}
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这个函数的作用,就是将父对象的prototype对象中的属性,一一拷贝给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
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