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JavaScript继承详解（一）时间：2009-07-08 Tag：继承 面向对象与基于对象几乎每个开发人员都有面向对象语言（比如C+、C#、Java）的开发经验。 在传统面向对象的语言中，有两个非常重要的概念 - 类和实例。 类定义了一类事物公共的行为和方法；而实例则是类的一个具体实现。 我们还知道，面向对象编程有三个重要的概念 - 封装、继承和多态。 但是在JavaScript的世界中，所有的这一切特性似乎都不存在。 因为JavaScript本身不是面向对象的语言，而是基于对象的语言。 这里面就有一些有趣的特性，比如JavaScript中所有事物都是对象， 包括字符串、数组、日期、数字，甚至是函数，比如下面这个例子： / 定义一个函数 - add function add(a, b) add.invokeTimes+; return a + b; / 因为函数本身也是对象，这里为函数add定义一个属性，用来记录此函数被调用的次数 add.invokeTimes = 0; add(1 + 1); add(2 + 3); console.log(add.invokeTimes); / 2 模拟JavaScript中类和继承在面向对象的语言中，我们使用类来创建一个自定义对象。然而JavaScript中所有事物都是对象，那么用什么办法来创建自定义对象呢？ 这就需要引入另外一个概念 - 原型（prototype），我们可以简单的把prototype看做是一个模版，新创建的自定义对象都是这个模版（prototype）的一个拷贝 （实际上不是拷贝而是链接，只不过这种链接是不可见，给人们的感觉好像是拷贝）。 让我们看一下通过prototype创建自定义对象的一个例子： / 构造函数 function Person(name, sex) = name; this.sex = sex; / 定义Person的原型，原型中的属性可以被自定义对象引用 Ptotype = getName: function() return ; , getSex: function() return this.sex; 这里我们把函数Person称为构造函数，也就是创建自定义对象的函数。可以看出，JavaScript通过构造函数和原型的方式模拟实现了类的功能。 创建自定义对象（实例化类）的代码： var zhang = new Person(ZhangSan, man); console.log(zhang.getName(); / ZhangSan var chun = new Person(ChunHua, woman); console.log(chun.getName(); / ChunHua 当代码var zhang = new Person(ZhangSan, man)执行时，其实内部做了如下几件事情： 创建一个空白对象（new Object()）。 拷贝Ptotype中的属性（键值对）到这个空对象中（我们前面提到，内部实现时不是拷贝而是一个隐藏的链接）。 将这个对象通过this关键字传递到构造函数中并执行构造函数。 将这个对象赋值给变量zhang。 为了证明prototype模版并不是被拷贝到实例化的对象中，而是一种链接的方式，请看如下代码： function Person(name, sex) = name; this.sex = sex; Ptotype.age = 20; var zhang = new Person(ZhangSan, man); console.log(zhang.age); / 20 / 覆盖prototype中的age属性 zhang.age = 19; console.log(zhang.age); / 19 delete zhang.age; / 在删除实例属性age后，此属性值又从prototype中获取 console.log(zhang.age); / 20 这种在JavaScript内部实现的隐藏的prototype链接，是JavaScript赖以生存的温润土壤， 也是模拟实现继承的基础。 如何在JavaScript中实现简单的继承？ 下面的例子将创建一个雇员类Employee，它从Person继承了原型prototype中的所有属性。 function Employee(name, sex, employeeID) = name; this.sex = sex; this.employeeID = employeeID; / 将Employee的原型指向Person的一个实例 / 因为Person的实例可以调用Person原型中的方法, 所以Employee的实例也可以调用Person原型中的所有属性。 Etotype = new Person(); Etotype.getEmployeeID = function() return this.employeeID; ; var zhang = new Employee(ZhangSan, man, 1234); console.log(zhang.getName(); / ZhangSan 上面关于继承的实现很粗糙，并且存在很多问题： 在创建Employee构造函数和原型（以后简称类）时，就对Person进行了实例化，这是不合适的。 Employee的构造函数没法调用父类Person的构造函数，导致在Employee构造函数中对name和sex属性的重复赋值。 Employee中的函数会覆盖Person中的同名函数，没有重载的机制（和上一条是一个类型的问题）。 创建JavaScript类的语法过于零散，不如C#/Java中的语法优雅。 实现中有constructor属性的指向错误，这个会在第二篇文章中讨论。 我们会在第三章完善这个例子。 JavaScript继承的实现正因为JavaScript本身没有完整的类和继承的实现，并且我们也看到通过手工实现的方式存在很多问题， 因此对于这个富有挑战性的任务网上已经有很多实现了： Douglas Crockford - Prototypal Inheritance in JavaScript Douglas Crockford - Classical Inheritance in JavaScript John Resig - Simple JavaScript Inheritance Dean Edwards - A Base Class for JavaScript Inheritance Prototype Mootools Extjs 这个系列的文章将会逐一深入分析这些实现，最终达到对JavaScript中如何实现类和继承有一个深入的了解。 下一章我们将会介绍在类实现中的相关知识，比如this、constructor、prototype等。JavaScript继承详解（二）时间：2009-07-08 Tag：继承 这一章我们将会重点介绍JavaScript中几个重要的属性（this、constructor、prototype）， 这些属性对于我们理解如何实现JavaScript中的类和继承起着至关重要的作用。 thisthis表示当前对象，如果在全局作用范围内使用this，则指代当前页面对象windows； 如果在函数中使用this，则this指代什么是根据运行时此函数在什么对象上被调用。 我们还可以使用apply和call两个全局方法来改变函数中this的具体指向。 先看一个在全局作用范围内使用this的例子： console.log(this = window); / true console.log(window.alert = this.alert); / true console.log(this.parseInt(021, 10); / 10 函数中的this是在运行时决定的，而不是函数定义时，如下： / 定义一个全局函数 function foo() console.log(this.fruit); / 定义一个全局变量，等价于window.fruit = apple; var fruit = apple; / 此时函数foo中this指向window对象 / 这种调用方式和window.foo();是完全等价的 foo(); / apple / 自定义一个对象，并将此对象的属性foo指向全局函数foo var pack = fruit: orange, foo: foo ; / 此时函数foo中this指向window.pack对象 pack.foo(); / orange 全局函数apply和call可以用来改变函数中this的指向，如下： / 定义一个全局函数 function foo() console.log(this.fruit); / 定义一个全局变量 var fruit = apple; / 自定义一个对象 var pack = fruit: orange ; / 等价于window.foo(); foo.apply(window); / apple / 此时foo中的this = pack foo.apply(pack); / orange 注：apply和call两个函数的作用相同，唯一的区别是两个函数的参数定义不同。因为在JavaScript中函数也是对象，所以我们可以看到如下有趣的例子： / 定义一个全局函数 function foo() if (this = window) console.log(this is window.); / 函数foo也是对象，所以可以定义foo的属性boo为一个函数 foo.boo = function() if (this = foo) console.log(this is foo.); else if (this = window) console.log(this is window.); ; / 等价于window.foo(); foo(); / this is window. / 可以看到函数中this的指向调用函数的对象 foo.boo(); / this is foo. / 使用apply改变函数中this的指向 foo.boo.apply(window); / this is window. prototype我们已经在第一章中使用prototype模拟类和继承的实现。 prototype本质上还是一个JavaScript对象。 并且每个函数都有一个默认的prototype属性。 如果这个函数被用在创建自定义对象的场景中，我们称这个函数为构造函数。 比如下面一个简单的场景： / 构造函数 function Person(name) = name; / 定义Person的原型，原型中的属性可以被自定义对象引用 Ptotype = getName: function() return ; var zhang = new Person(ZhangSan); console.log(zhang.getName(); / ZhangSan 作为类比，我们考虑下JavaScript中的数据类型 - 字符串（String）、数字（Number）、数组（Array）、对象（Object）、日期（Date）等。 我们有理由相信，在JavaScript内部这些类型都是作为构造函数来实现的，比如：/ 定义数组的构造函数，作为JavaScript的一种预定义类型 function Array() / . / 初始化数组的实例 var arr1 = new Array(1, 56, 34, 12); / 但是，我们更倾向于如下的语法定义： var arr2 = 1, 56, 34, 12; 同时对数组操作的很多方法（比如concat、join、push）应该也是在prototype属性中定义的。 实际上，JavaScript所有的固有数据类型都具有只读的prototype属性（这是可以理解的：因为如果修改了这些类型的prototype属性，则哪些预定义的方法就消失了）， 但是我们可以向其中添加自己的扩展方法。/ 向JavaScript固有类型Array扩展一个获取最小值的方法 Atotype.min = function() var min = this0; for (var i = 1; i this.length; i+) if (thisi min) min = thisi; return min; ; / 在任意Array的实例上调用min方法 console.log(1, 56, 34, 12.min(); / 1 注意：这里有一个陷阱，向Array的原型中添加扩展方法后，当使用for-in循环数组时，这个扩展方法也会被循环出来。 下面的代码说明这一点（假设已经向Array的原型中扩展了min方法）： var arr = 1, 56, 34, 12; var total = 0; for (var i in arr) total += parseInt(arri, 10); console.log(total); / NaN 解决方法也很简单：var arr = 1, 56, 34, 12; var total = 0; for (var i in arr) if (arr.hasOwnProperty(i) total += parseInt(arri, 10); console.log(total); / 103 constructor constructor始终指向创建当前对象的构造函数。比如下面例子： / 等价于 var foo = new Array(1, 56, 34, 12); var arr = 1, 56, 34, 12; console.log(arr.constructor = Array); / true / 等价于 var foo = new Function(); var Foo = function() ; console.log(Foo.constructor = Function); / true / 由构造函数实例化一个obj对象 var obj = new Foo(); console.log(obj.constructor = Foo); / true / 将上面两段代码合起来，就得到下面的结论 console.log(obj.constructor.constructor = Function); / true 但是当constructor遇到prototype时，有趣的事情就发生了。 我们知道每个函数都有一个默认的属性prototype，而这个prototype的constructor默认指向这个函数。如下例所示： function Person(name) = name; ; Ptotype.getName = function() return ; ; var p = new Person(ZhangSan); console.log(p.constructor = Person); / true console.log(Ptotype.constructor = Person); / true / 将上两行代码合并就得到如下结果 console.log(totype.constructor = Person); / true 当时当我们重新定义函数的prototype时（注意：和上例的区别，这里不是修改而是覆盖）， constructor的行为就有点奇怪了，如下示例：function Person(name) = name; ; Ptotype = getName: function() return ; ; var p = new Person(ZhangSan); console.log(p.constructor = Person); / false console.log(Ptotype.constructor = Person); / false console.log(totype.constructor = Person); / false 为什么呢？ 原来是因为覆盖Ptotype时，等价于进行如下代码操作：Ptotype = new Object( getName: function() return ; ); 而constructor始终指向创建自身的构造函数，所以此时Ptotype.constructor = Object，即是：function Person(name) = name; ; Ptotype = getName: function() return ; ; var p = new Person(ZhangSan); console.log(p.constructor = Object); / true console.log(Ptotype.constructor = Object); / true console.log(totype.constructor = Object); / true 怎么修正这种问题呢？方法也很简单，重新覆盖Ptotype.constructor即可：function Person(name) = name; ; Ptotype = new Object( getName: function() return ; ); Ptotype.constructor = Person; var p = new Person(ZhangSan); console.log(p.constructor = Person); / true console.log(Ptotype.constructor = Person); / true console.log(totype.constructor = Person); / true下一章我们将会对第一章提到的Person-Employee类和继承的实现进行完善。JavaScript中的对象、函数和继承前一段时间在看Extjs的源代码，起初打算从他的Widget开始看起，因为想借鉴一下 并应用到自己的代码中，但是看了一段时间发现很难阅读进去，主要因为对他的整体如何组织对象和事件的方式不是很清楚。所以还是耐下性子从最基础的开始看 起，什么是Extjs的基础，可以说是他的Ext.extend函数，因为之后的各个wdiget的扩展都用它来实现的。但是起初发现他的内容并不是那么 容易就可以看明白的，有的时候觉得自己看明白了，但是再多问自己一个为什么，可能又答不上来了。 这个时候正好碰到一本很不错的讲JS原理书，周爱民的Javascript语 言精粹与编程实践，如获至宝，赶紧买来阅读。在阅读的过程中又在我面前蹭蹭蹭，出现了几本很不错的js书籍，在这里也向大家推荐一下，一本是有 Yahoo的js大牛Douglas Crockeord（后文称之为老道）所著，由淘宝UED的小马和秦歌翻译的 Javascript语言精粹，一本是Javascript设计模式。最早我读的这两本书都是英文版的，所以还被第二本书中的一些观点给误导了， 但是幸好看到第二本书的译者很负责任，在批注中都已经修正过来了。最后一本，其实不是书，而是ECMAScript Language Specification，俗称ECMA-262，有两个值得看的版本，一个是第三版，一个是第五版；现在的大部分js实现都是基于第三版的规范，但 是在有些问题上，第五版描述的更加清晰一些。废话少说，进入正题。 1、 Javascript中的对象 JavaScript可以说是一个基于对象的编程语言，为什么说是基于对象而不是面向对 象，因为JavaScript自身只实现了封装，而没有实现继承和多态。既然他是基于对象的，那么我们就来说说js中的对象。有人说js中所有的都是对 象，这句话不完全正确。正确的一方是他强调了对象在js中的重要性，对象在js中无处不在，包括可以构造对象的函数本身也是对象。但是另一方面，js中也 有一些简单的数据类型，包括数字、字符串和布尔值、null值和undefined值，而这些不是对象。那为什么这些类型的值不是对象呢，毕竟他们也有方 法。那让我们来看一下，JavaScript中对于对象的定义，有两种定义。（1）JavaScript中的对象是可变的键控集合（keyed collections） (此定义来自老道的那本书的第三章)（2）JavaScript 中的对象是无序（unordered）的属性集合，这些属性可以含有简单的数据类型、对象、函数；保存在一个对象属性中的函数也被称为这个对象的方法。 （来自ECMA-262 的4.3.3）(注:这里所说的属性是可以在js脚本中创建和访问的（我们称之为显性属性），不包括系统为对象自动分配的内部属性)那为什么那个简单的数据类型不是对象呢，主要是因为这些数据类型的值中拥有的方法是不可变的，而一个对象的属性是应当可以被改变的。2、 对象中的原型链proto JavaScript中的每个对象创建的时候系统都会自动为其分配一个原型属性 proto，用来连接到他的原型对象。在JavaScript中就是通过每个对象中的proto来实现对象的继承关系的。但是对象的 proto属性在JavaScript是不能访问和修改的，他是作为一个内部的属性存在的，而且是在对象被创建的同时由系统自动设定的。当访问一个对象的某一属性，如果这个属性在此对象中不存在，就在他的proto所指的原型对象的属性中寻找，如果找到则返回，否则继续沿着proto链一直找下去，直到proto的连接为null的时候停止。 3、 函数也是对象 JavaScript中的函数本身就是一个对象（所以我们经常称之为函数对象），而且可以 说他是js中最重要的对象。之所以称之为最重要的对象，一方面他可以扮演像其他语言中的函数同样的角色，可以被调用，可以被传入参数；另一方面他还被作为 对象的构造器（constructor）来使用，可以结合new操作符来创建对象。既然函数就是对象，所以必然含有对象拥有的全部性质，包括对象在创建时设定的原型链proto属性。让我们来看看函数对象和普通对象有什么区别。我们前面说过，对象就是无序的属性集合，那么 函数的属性和普通对象的属性有什么不同呢。根据ECMA-262中的13.2节所述，在函数对象创建时，系统会默认为其创建两个属性call和 constructor，当函数对象被当做一个普通函数调用的时候（例如myFunc()），“（）”操作符指明函数对象的call属性 就被执行，当他被当做一个构造器被调用的时候(例如new myConst()，他的constructor属性就被执行，cosntructor的执行过程我们将在下一节中介绍。除此之外，当 一个函数被创建时，系统会默认的再为其创建一个显示属性prototype，并为其赋值为totype = constructor:this 具体内容可以参加老道的那本书的第五章。这个函数对象的prototype属性也是为了 js把函数当做构造器来实现继承是准备的，但是这个属性是可以在js脚本中访问和修改的。在这里要强调的一点是，大家一定要区分对象中的 proto属性和函数对象中的prototype属性，我在刚开始学习的时候就是因为没有很好的区分这两个东西，走了很多的弯路。4、 对象的创建 在js中有两种创建对象的方法，一种是通过字面量来实现，如var Person = “first_name”:liang,last_name:yang另一种方法是通过构造器来创建var my = new Person(liang,yang);其实第一种方式的创建过程相当于调用Object构造器来实现，如下。var Person = new Object();Person.first_name = liang;Person.last_name = yang所以我们可以把js中所有对象的创建都合并到使用构造器来实现，下面我么来详细说明构造器创建对象的过程：第一步，先创建一个空的对象（既没有任何属性），并将这个对象的proto指向这个构造器函数的prototype属性对象第二步，将这个空的对象作为this指针传给构造器函数并执行第三步，如果上面的函数返回一个对象，则返回这个对象，否则返回第一步创建的对象第四步，把函数当做一个类来使用由上面的步骤我们可以看出，一般来说函数对象的prototype指向的是一个普通对象， 而不是一个函数对象，这个普通对象中的属在由此函数构造器创建的对象中也可以访问。由此可以如此设计我们的代码，假设一个函数就可以代表一个类，这个构造 器函数生成的对象就是这个类的实例对象，那么实例对象中应有的属性和方法应该放在这个构造器函数的prototype中，这个类的静态方法就可以直接放到 这个函数作为对象的属性中，最后这个函数体就是我们平时在面向对象语言中所说的构造函数（在这里我们要区分连个词“构造函数”和“构造器函数”，所谓构造 函数是指普通的面向对象语言中的类的构造函数，而构造器函数是指javascript中的一个函数被当做构造器使用）。在第3节我们说过每个函数的prototype对象中总是含有一个constructor 属性，这个属性就是连接到我们的这个函数本身。再加之，有这个函数生成的每个对象的proto属性都是指向构造器函数的prototype对象， 所以通过proto链，每个由构造器函数生成的对象，都有一个construc