JavaScript面向對象編程深入分析 一. Javascript 面向對象編程：封裝 Javascript是一種基于對象(object-based)的語言，你遇到的所有東西幾乎都是對象。但是，它又不是一種真正的面向對象編程(OOP)語言，因為它的語法中沒有class(類)。 那么，如果我們要把"屬性"(property)和"方法"(method)，封裝成一個對象，甚至要從原型對象生成一個實例對象，我們應該怎么做呢? 1. 生成對象的原始模式 假定我們把貓看成一個對象，它有"名字"和"顏色"兩個屬性。 1. var Cat = { 2. name : '', 3. color : '' 4. } 現在，我們需要根據這個原型對象，生成兩個實例對象。 1. var cat1 = {}; // 創建一個空對象 2. cat1.name = "大毛"; // 按照原型對象的屬性賦值 3. cat1.color = "黃色"; 4. var cat2 = {}; 5. cat2.name = "二毛"; 6. cat2.color = "黑色"; 好了，這就是最簡單的封裝了。但是，這樣的寫法有兩個缺點，一是如果多生成幾個實例，寫起來就非常麻煩;二是實例與原型之間，沒有任何辦法，可以看出有什么聯系。 2. 原始模式的改進 我們可以寫一個函數，解決代碼重復的問題。 1. 　function Cat(name,color){ 2. return { 3. name:name, 4. color:color 5. } 6. } 然后生成實例對象，就等于是在調用函數： 1. var cat1 = Cat("大毛","黃色"); 2. var cat2 = Cat("二毛","黑色"); 這種方法的問題依然是，cat1和cat2之間沒有內在的聯系，不能反映出它們是同一個原型對象的實例。 3. 構造函數模式 為了解決從原型對象生成實例的問題，Javascript提供了一個構造函數(Constructor)模式。 所謂"構造函數"，其實就是一個普通函數，但是內部使用了this變量。對構造函數使用new運算符，就能生成實例，并且this變量會綁定在實例對象上。 比如，貓的原型對象現在可以這樣寫， 1. function Cat(name,color){ 2. this.name=name; 3. this.color=color; 4. } 5. 我們現在就可以生成實例對象了。 1. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 2. var cat2 = new Cat("二毛","黑色"); 3. alert(cat1.name); // 大毛 4. alert(cat1.color); // 黃色 這時cat1和cat2會自動含有一個constructor屬性，指向它們的構造函數。 1. alert(cat1.constructor == Cat); //true 2. alert(cat2.constructor == Cat); //true Javascript還提供了一個instanceof運算符，驗證原型對象與實例對象之間的關系。 1. alert(cat1 instanceof Cat); //true 2. alert(cat2 instanceof Cat); //true 4. 構造函數模式的問題 構造函數方法很好用，但是存在一個浪費內存的問題。 請看，我們現在為Cat對象添加一個不變的屬性"type"(種類)，再添加一個方法eat(吃老鼠)。那么，原型對象Cat就變成了下面這樣： 1. 　function Cat(name,color){ 2. this.name = name; 3. this.color = color; 4. this.type = "貓科動物"; 5. this.eat = function(){alert("吃老鼠");}; 6. } 還是采用同樣的方法，生成實例： 1. 　var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 2. var cat2 = new Cat ("二毛","黑色"); 3. alert(cat1.type); // 貓科動物 4. cat1.eat(); // 吃老鼠 表面上好像沒什么問題，但是實際上這樣做，有一個很大的弊端。那就是對于每一個實例對象，type屬性和eat()方法都是一模一樣的內容，每一次生成一個實例，都必須為重復的內容，多占用一些內存。這樣既不環保，也缺乏效率。 1. alert(cat1.eat == cat2.eat); //false 能不能讓type屬性和eat()方法在內存中只生成一次，然后所有實例都指向那個內存地址呢?回答是可以的。 5. Prototype模式 Javascript規定，每一個構造函數都有一個prototype屬性，指向另一個對象。這個對象的所有屬性和方法，都會被構造函數的實例繼承。 這意味著，我們可以把那些不變的屬性和方法，直接定義在prototype對象上。 1. 　function Cat(name,color){ 2. this.name = name; 3. this.color = color; 4. } 5. Cat.prototype.type = "貓科動物"; 6. Cat.prototype.eat = function(){alert("吃老鼠")}; 然后，生成實例。 1. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 2. var cat2 = new Cat("二毛","黑色"); 3. alert(cat1.type); // 貓科動物 4. cat1.eat(); // 吃老鼠 這時所有實例的type屬性和eat()方法，其實都是同一個內存地址，指向prototype對象，因此就提高了運行效率。 1. 　alert(cat1.eat == cat2.eat); //true 6. Prototype模式的驗證方法 6.1 isPrototypeOf() 這個方法用來判斷，某個proptotype對象和某個實例之間的關系。 1. alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true 2. alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true 6.2 hasOwnProperty() 每個實例對象都有一個hasOwnProperty()方法，用來判斷某一個屬性到底是本地屬性，還是繼承自prototype對象的屬性。 1. alert(cat1.hasOwnProperty("name")); // true 2. alert(cat1.hasOwnProperty("type")); // false 6.3 in運算符 in運算符可以用來判斷，某個實例是否含有某個屬性，不管是不是本地屬性。 1. alert("name" in cat1); // true 2. alert("type" in cat1); // true in運算符還可以用來遍歷某個對象的所有屬性。 1. for(var prop in cat1) { alert("cat1["+prop+"]="+cat1[prop]); } 二. Javascript 面向對象編程：構造函數的繼承 本節主要介紹，如何生成一個"繼承"多個對象的實例。 比如，現在有一個"動物"對象的構造函數， 1. function Animal(){ 2. this.species = "動物"; 3. } 還有一個"貓"對象的構造函數， 1. function Cat(name,color){ 2. this.name = name; 3. this.color = color; 4. } 怎樣才能使"貓"繼承"動物"呢? 1. 構造函數綁定 最簡單的方法，大概就是使用call或apply方法，將父對象的構造函數綁定在子對象上，也就是在子對象構造函數中加一行： 1. 　function Cat(name,color){ 2. Animal.apply(this, arguments); 3. this.name = name; 4. this.color = color; 5. } 6. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 7. alert(cat1.species); // 動物 2. prototype模式 更常見的做法，則是使用prototype屬性。 如果"貓"的prototype對象，指向一個Animal的實例，那么所有"貓"的實例，就能繼承Animal了。 1. Cat.prototype = new Animal(); 2. Cat.prototype.constructor = Cat; 3. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 4. alert(cat1.species); // 動物 代碼的第一行，我們將Cat的prototype對象指向一個Animal的實例。 1. Cat.prototype = new Animal(); 它相當于完全刪除了prototype 對象原先的值，然后賦予一個新值。但是，第二行又是什么意思呢? 1. Cat.prototype.constructor = Cat; 原來，任何一個prototype對象都有一個constructor屬性，指向它的構造函數。也就是說，Cat.prototype 這個對象的constructor屬性，是指向Cat的。 我們在前一步已經刪除了這個prototype對象原來的值，所以新的prototype對象沒有constructor屬性，所以我們必須手動加上去，否則后面的"繼承鏈"會出問題。這就是第二行的意思。 總之，這是很重要的一點，編程時務必要遵守。下文都遵循這一點，即如果替換了prototype對象， 1. o.prototype = {}; 那么，下一步必然是為新的prototype對象加上constructor屬性，并將這個屬性指回原來的構造函數。 1. o.prototype.constructor = o; 3. 直接繼承prototype 由于Animal對象中，不變的屬性都可以直接寫入Animal.prototype。所以，我們也可以讓Cat()跳過 Animal()，直接繼承Animal.prototype。 現在，我們先將Animal對象改寫： 1. function Animal(){ } 2. Animal.prototype.species = "動物"; 然后，將Cat的prototype對象，然后指向Animal的prototype對象，這樣就完成了繼承。 1. Cat.prototype = Animal.prototype; 2. CatCat.prototype.constructor = Cat; 3. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 4. alert(cat1.species); // 動物 與前一種方法相比，這樣做的優點是效率比較高(不用執行和建立Animal的實例了)，比較省內存。缺點是 Cat.prototype和Animal.prototype現在指向了同一個對象，那么任何對Cat.prototype的修改，都會反映到Animal.prototype。 所以，上面這一段代碼其實是有問題的。請看第二行 1. Cat.prototype.constructor = Cat; 這一句實際上把Animal.prototype對象的constructor屬性也改掉了! 1. alert(Animal.prototype.constructor); // Cat 4. 利用空對象作為中介 由于"直接繼承prototype"存在上述的缺點，所以可以利用一個空對象作為中介。 1. var F = function(){}; 2. F.prototype = Animal.prototype; 3. Cat.prototype = new F(); 4. Cat.prototype.constructor = Cat; F是空對象，所以幾乎不占內存。這時，修改Cat的prototype對象，就不會影響到Animal的prototype對象。 1. alert(Animal.prototype.constructor); // Animal 5. prototype模式的封裝函數 我們將上面的方法，封裝成一個函數，便于使用。 1. function extend(Child, Parent) { 2. 3. var F = function(){}; 4. F.prototype = Parent.prototype; 5. Child.prototype = new F(); 6. Child.prototype.constructor = Child; 7. Child.uber = Parent.prototype; 8. } 使用的時候，方法如下 1. extend(Cat,Animal); 2. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 3. alert(cat1.species); // 動物 這個extend函數，就是YUI庫如何實現繼承的方法。 另外，說明一點。函數體最后一行 1. Child.uber = Parent.prototype; 意思是為子對象設一個uber屬性，這個屬性直接指向父對象的prototype屬性。這等于是在子對象上打開一條通道，可以直接調用父對象的方法。這一行放在這里，只是為了實現繼承的完備性，純屬備用性質。 6. 拷貝繼承 上面是采用prototype對象，實現繼承。我們也可以換一種思路，純粹采用"拷貝"方法實現繼承。簡單說，如果把父對象的所有屬性和方法，拷貝進子對象，不也能夠實現繼承嗎? 首先，還是把Animal的所有不變屬性，都放到它的prototype對象上。 1. function Animal(){} 2. Animal.prototype.species = "動物"; 然后，再寫一個函數，實現屬性拷貝的目的。 1. function extend2(Child, Parent) { 2. var p = Parent.prototype; 3. var c = Child.prototype; 4. for (var i in p) { 5. c[i] = p[i]; 6. } 7. c.uber = p; 8. } 這個函數的作用，就是將父對象的prototype對象中的屬性，一一拷貝給Child對象的prototype對象。 使用的時候，這樣寫： 1. extend2(Cat, Animal); 2. var cat1 = new Cat("大毛","黃色"); 3. alert(cat1.species); // 動物 三. Javascript面向對象編程：非構造函數的繼承 本節介紹不使用構造函數實現"繼承"。 1. 什么是"非構造函數"的繼承? 比如，現在有一個對象，叫做"中國人"。 1. 　var Chinese = { 2. nation:'中國' 3. }; 還有一個對象，叫做"醫生"。 1. 　var Doctor ={ 2. career:'醫生' 3. } 請問怎樣才能讓"醫生"去繼承"中國人"，也就是說，我怎樣才能生成一個"中國醫生"的對象? 這里要注意，這兩個對象都是普通對象，不是構造函數，無法使用構造函數方法實現"繼承"。 2. object()方法 json格式的發明人Douglas Crockford，提出了一個object()函數，可以做到這一點。 1. function object(o) { 2. function F() {} 3. F.prototype = o; 4. return new F(); 5. } 這個object()函數，其實只做一件事，就是把子對象的prototype屬性，指向父對象，從而使得子對象與父對象連在一起。 使用的時候，第一步先在父對象的基礎上，生成子對象： 1. var Doctor = object(Chinese); 然后，再加上子對象本身的屬性： 1. 　Doctor.career = '醫生'; 這時，子對象已經繼承了父對象的屬性了。 1. 　alert(Doctor.nation); //中國 3. 淺拷貝 除了使用"prototype鏈"以外，還有另一種思路：把父對象的屬性，全部拷貝給子對象，也能實現繼承。 下面這個函數，就是在做拷貝： 1. function extendCopy(p) { 2. var c = {}; 3. for (var i in p) { 4. c[i] = p[i]; 5. } 6. c.uber = p; 7. return c; 8. } 使用的時候，這樣寫： 1. var Doctor = extendCopy(Chinese); 2. Doctor.career = '醫生'; 3. alert(Doctor.nation); // 中國 但是，這樣的拷貝有一個問題。那就是，如果父對象的屬性等于數組或另一個對象，那么實際上，子對象獲得的只是一個內存地址，而不是真正拷貝，因此存在父對象被篡改的可能。 請看，現在給Chinese添加一個"出生地"屬性，它的值是一個數組。 1. Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港']; 通過extendCopy()函數，Doctor繼承了Chinese。 1. var Doctor = extendCopy(Chinese); 然后，我們為Doctor的"出生地"添加一個城市： 1. Doctor.birthPlaces.push('廈門'); 發生了什么事?Chinese的"出生地"也被改掉了! 1. alert(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 廈門 2. alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 廈門 所以，extendCopy()只是拷貝基本類型的數據，我們把這種拷貝叫做"淺拷貝"。這是早期jQuery實現繼承的方式。 4. 深拷貝 所謂"深拷貝"，就是能夠實現真正意義上的數組和對象的拷貝。它的實現并不難，只要遞歸調用"淺拷貝"就行了。 1. function deepCopy(p, c) { 2. var c = c || {}; 3. for (var i in p) { 4. if (typeof p[i] === 'object') { 5. c[i] = (p[i].constructor === Array) ? [] : {}; 6. deepCopy(p[i], c[i]); 7. } else { 8. 　c[i] = p[i]; 9. } 10. } 11. return c; 12. } 使用的時候這樣寫： 1. 　var Doctor = deepCopy(Chinese); 現在，給父對象加一個屬性，值為數組。然后，在子對象上修改這個屬性： 1. Chinese.birthPlaces = ['北京','上海','香港']; 2. Doctor.birthPlaces.push('廈門'); 這時，父對象就不會受到影響了。 1. alert(Doctor.birthPlaces); //北京, 上海, 香港, 廈門 2. alert(Chinese.birthPlaces); //北京, 上海, 香港 目前，jQuery庫使用的就是這種繼承方法。

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總結

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