JS面向对象编程基础篇(三) 继承操作实例详解

本文实例讲述了JS面向对象编程继承操作。分享给大家供大家参考,具体如下:

构造函数的继承

上一篇JS面向对象编程封装操作,主要介绍了如何"封装"数据和方法,以及如何从原型对象生成实例。

今天要介绍的是,对象之间的"继承"的五种方法

比如,现在有一个"动物"对象的构造函数。

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

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?

一、 构造函数绑定

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");
console.log(cat1.species); // 动物
console.log(cat1.action); // 吃

二、 prototype模式

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");

  console.log(cat1.species); // 动物
       console.log(cat1.action); // 吃

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();

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。

  console.log(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。

  console.log(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!

  console.log(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。

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;

三、 直接继承prototype(它是存在缺点的,也就是浅拷贝问题)

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";

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");

  console.log(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。(浅拷贝)

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!

  console.log(Animal.prototype.constructor); // Cat

四、 利用空对象作为中介(解决方式三的浅拷贝问题)

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。

  console.log(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(){};

    F.prototype = Parent.prototype;

    Child.prototype = new F();

    Child.prototype.constructor = Child;

    Child.uber = Parent.prototype;

  }

使用的时候,方法如下

  extend(Cat,Animal);

  var cat1 = new Cat("大毛","黄色");

  console.log(cat1.species); // 动物

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;

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(解决方式三的浅拷贝问题)

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,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");

  console.log(cat1.species); // 动物

非构造函数继承

一、什么是"非构造函数"的继承?

比如,现在有一个对象,叫做"中国人"。

  var Chinese = {
    nation:'中国'
  };

还有一个对象,叫做"医生"。

  var Doctor ={
    career:'医生'
  }

请问怎样才能让"医生"去继承"中国人",也就是说,我怎样才能生成一个"中国医生"的对象?

这里要注意,这两个对象都是普通对象,不是构造函数,无法使用构造函数方法实现"继承"。

二、object()方法

json格式的发明人Douglas Crockford,提出了一个object()函数,可以做到这一点。

  function object(o) {

    function F() {}

    F.prototype = o;

    return new F();

  }

这个object()函数,其实只做一件事,就是把子对象的prototype属性,指向父对象,从而使得子对象与父对象连在一起。

使用的时候,第一步先在父对象的基础上,生成子对象:

  var Doctor = object(Chinese);

然后,再加上子对象本身的属性:

  Doctor.career = '医生';

这时,子对象已经继承了父对象的属性了。

  console.log(Doctor.nation); //中国

三、浅拷贝

除了使用"prototype链"以外,还有另一种思路:把父对象的属性,全部拷贝给子对象,也能实现继承。

下面这个函数,就是在做拷贝:

  function extendCopy(p) {

    var c = {};

    for (var i in p) { 
      c[i] = p[i];
    }

    c.uber = p;

    return c;
  }

使用的时候,这样写:

  var Doctor = extendCopy(Chinese);

  Doctor.career = '医生';

  console.log(Doctor.nation); // 中国

但是,这样的拷贝有一个问题。那就是,如果父对象的属性等于数组或另一个对象,那么实际上,子对象获得的只是一个内存地址,而不是真正拷贝,因此存在父对象被篡改的可能。

请看,现在给Chinese添加一个"出生地"属性,它的值是一个数组。

  Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];

通过extendCopy()函数,Doctor继承了Chinese。

  var Doctor = extendCopy(Chinese);

然后,我们为Doctor的"出生地"添加一个城市:

  Doctor.birthPlaces.push('厦门');

发生了什么事?Chinese的"出生地"也被改掉了!

  console.log(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门

  console.log(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门

所以,extendCopy()只是拷贝基本类型的数据,我们把这种拷贝叫做"浅拷贝"。这是早期jQuery实现继承的方式。

四、深拷贝

所谓"深拷贝",就是能够实现真正意义上的数组和对象的拷贝。它的实现并不难,只要递归调用"浅拷贝"就行了。

  function deepCopy(p, c) {

    var c = c || {};

    for (var i in p) {

      if (typeof p[i] === 'object') {

        c[i] = (p[i].constructor === Array) ? [] : {};

        deepCopy(p[i], c[i]);

      } else {

         c[i] = p[i];

      }
    }

    return c;
  }

使用的时候这样写:

  var Doctor = deepCopy(Chinese);

现在,给父对象加一个属性,值为数组。然后,在子对象上修改这个属性:

  Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港'];

  Doctor.birthPlaces.push('厦门');

这时,父对象就不会受到影响了。

  console.log(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 厦门

  console.log(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港

目前,jQuery库使用的就是这种继承方法。

感兴趣的朋友可以使用在线HTML/CSS/JavaScript代码运行工具:http://tools.jb51.net/code/HtmlJsRun测试上述代码运行效果。

更多关于JavaScript相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《javascript面向对象入门教程》、《JavaScript错误与调试技巧总结》、《JavaScript数据结构与算法技巧总结》、《JavaScript遍历算法与技巧总结》及《JavaScript数学运算用法总结》

希望本文所述对大家JavaScript程序设计有所帮助。

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