搞懂 Javascript中this 指向及继承原理

时间 2019-11-07

原文原文链接

在理解继承以前，须要知道 js 的三个东西：javascript

什么是 JS 原型链
this 的值究竟是什么
JS 的new 究竟是干什么的

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1、什么是 JS 原型链？

咱们知道 JS 有对象，好比java

var obj = { name: 'obj' }

咱们经过控制台把obj 打印出来：git

咱们会发现 obj已经有几个属性（方法）了。那么问题来了：valueOf/toString/constructor 是怎么来？咱们并无给 obj.valueOf 赋值呀。github

上面这个图有点难懂，手画一个示意图：面试

咱们发现控制台打出来的结果是：浏览器

obj自己有一个属性 name (这是咱们给它加的)
obj还有一个属性叫作 __proto__(它是一个对象)
obj还有一个属性，包括 valueOf, toString, constructor等
obj.__proto__其实也有一个叫作__proto__的属性(console.log没有显示)，值为 null

如今回到咱们的问题：obj 为何会拥有 valueOf / toString / constructor 这几个属性？app

答案：这跟 __proto__有关。函数

当咱们「读取」 obj.toString 时，JS 引擎会作下面的事情：学习

看看 obj 对象自己有没有 toString 属性。没有就走到下一步。
看看 obj.__proto__ 对象有没有 toString 属性，发现 obj.__proto__ 有 toString 属性，因而找到了，因此 obj.toString实际就是第2步中找到的 obj.__proto__.toString。
若是 obj.__proto__没有，那么浏览器会继续查看 obj.__proto__.__proto__。
若是 obj.__proto__.__proto__ 也没有，那么浏览器会继续查看 obj.__proto__.__proto__.__proto__。

5.直到找到 toString 或者 __proto__ 为 null。

上面的过程，就是「读」属性的「搜索过程」。而这个「搜索过程」，是连着由 proto 组成的链子一直走的。这个链子，就叫作「原型链」。

共享原型链

如今咱们还有另外一个对象

var obj2 = { name: 'obj2' }

如图:

那么 obj.toString 和 obj2.toString 实际上是同一东西，也就是 obj2.__proto__.toString。
说白了，咱们改其中的一个 __proto__.toString ，那么另一个其实也会变!

差别化

若是咱们想让 obj.toString 和 obj2.toString 的行为不一样怎么作呢？
直接赋值就行了：

obj.toString = function(){ return '新的 toString 方法' }

小结

[读]属性时会沿着原型链搜索
[新增]属性时不会去看原型链

2、 this 的值究竟是什么

你可能遇到过这样的 JS 面试题：

var obj = {
  foo: function(){
    console.log(this)
  }
}

var bar = obj.foo
obj.foo() // 打印出的 this 是 obj
bar() // 打印出的 this 是 window

请解释最后两行函数的值为何不同。

函数调用

JS（ES5）里面有三种函数调用形式：

func(p1, p2) 
obj.child.method(p1, p2)
func.call(context, p1, p2) // 先不讲 apply

通常，初学者都知道前两种形式，并且认为前两种形式「优于」第三种形式。

咱们方方老师大姥说了，你必定要记住，第三种调用形式，才是正常调用形式：

func.call(context, p1, p2)

其余两种都是语法糖，能够等价地变为 call 形式：

func(p1, p2)等价于 func.call(undefined, p1, p2);

obj.child.method(p1, p2) 等价于 obj.child.method.call(obj.child, p1, p2);

至此咱们的函数调用只有一种形式：

func.call(context, p1, p2)

这样，this 就好解释了 this就是上面 context。

this 是你 call 一个函数时传的 context，因为你历来不用 call 形式的函数调用，因此你一直不知道。

先看 func(p1, p2) 中的 this 如何肯定：

当你写下面代码时

function func(){
  console.log(this)
}

func()

等价于

function func(){
  console.log(this)
}

func.call(undefined) // 能够简写为 func.call()

按理说打印出来的 this 应该就是 undefined 了吧，可是浏览器里有一条规则：

若是你传的 context 就 null 或者 undefined，那么 window 对象就是默认的 context（严格模式下默认 context 是 undefined）

所以上面的打印结果是 window。若是你但愿这里的 this 不是 window，很简单：

func.call(obj) // 那么里面的 this 就是 obj 对象了

回到题目：

var obj = {
  foo: function(){
    console.log(this)
  }
}

var bar = obj.foo
obj.foo() // 转换为 obj.foo.call(obj)，this 就是 obj
bar() 
// 转换为 bar.call()
// 因为没有传 context
// 因此 this 就是 undefined
// 最后浏览器给你一个默认的 this —— window 对象

[ ] 语法

function fn (){ console.log(this) }
var arr = [fn, fn2]
arr[0]() // 这里面的 this 又是什么呢？

咱们能够把 arr[0]( ) 想象为arr.0( )，虽而后者的语法错了，可是形式与转换代码里的 obj.child.method(p1, p2) 对应上了，因而就能够愉快的转换了：

arr[0]() 
假想为    arr.0()
而后转换为 arr.0.call(arr)
那么里面的 this 就是 arr 了

小结：

this 就是你 call 一个函数时，传入的第一个参数。
若是你的函数调用不是 call 形式，请将其转换为 call 形式

3、JS 的 new 究竟是干什么的？

咱们声明一个士兵，具备以下属性：

var 士兵 = {
  ID: 1, // 用于区分每一个士兵
  兵种:"美国大兵",
  攻击力:5,
  生命值:42, 
  行走:function(){ /*走俩步的代码*/},
  奔跑:function(){ /*狂奔的代码*/  },
  死亡:function(){ /*Go die*/    },
  攻击:function(){ /*糊他熊脸*/   },
  防护:function(){ /*护脸*/       }
}

咱们制造一个士兵，只须要这样：

兵营.制造(士兵)

若是须要制造 100 个士兵怎么办呢？

循环 100 次吧：

var 士兵们 = []
var 士兵
for(var i=0; i<100; i++){
  士兵 = {
    ID: i, // ID 不能重复
    兵种:"美国大兵",
    攻击力:5,
    生命值:42, 
    行走:function(){ /*走俩步的代码*/}，
    奔跑:function(){ /*狂奔的代码*/  },
    死亡:function(){ /*Go die*/    },
    攻击:function(){ /*糊他熊脸*/   },
    防护:function(){ /*护脸*/       }
  }
  士兵们.push(士兵)
}

兵营.批量制造(士兵们)

哎呀，看起来好简单

质疑

上面的代码存在一个问题：浪费了不少内存

行走、奔跑、死亡、攻击、防护这五个动做对于每一个士兵实际上是同样的，只须要各自引用同一个函数就能够了，不必重复建立 100 个行走、100个奔跑……
这些士兵的兵种和攻击力都是同样的，不必建立 100 次。
只有 ID 和生命值须要建立 100 次，由于每一个士兵有本身的 ID 和生命值。

改进

经过第一节能够知道，咱们能够经过原型链来解决重复建立的问题：咱们先建立一个「士兵原型」，而后让「士兵」的 proto 指向「士兵原型」。

var 士兵原型 = {
  兵种:"美国大兵",
  攻击力:5,
  行走:function(){ /*走俩步的代码*/}，
  奔跑:function(){ /*狂奔的代码*/  },
  死亡:function(){ /*Go die*/    },
  攻击:function(){ /*糊他熊脸*/   },
  防护:function(){ /*护脸*/       }
}

var 士兵们 = []
var 士兵
for(var i=0; i<100; i++){
  士兵 = {
    ID: i, // ID 不能重复
    生命值:42
  }

  /*实际工做中不要这样写，由于 __proto__ 不是标准属性*/
  士兵.__proto__ = 士兵原型 

  士兵们.push(士兵)
}

兵营.批量制造(士兵们)

优雅？

有人指出建立一个士兵的代码分散在两个地方很不优雅，因而咱们用一个函数把这两部分联系起来：

function 士兵(ID){
  var 临时对象 = {};
  临时对象.__proto__ = 士兵.原型;
  临时对象.ID = ID;
  临时对象.生命值 = 42;
  
  return 临时对象;
}  

士兵.原型 = {
  兵种:"美国大兵",
  攻击力:5,
  行走:function(){ /*走俩步的代码*/}，
  奔跑:function(){ /*狂奔的代码*/  },
  死亡:function(){ /*Go die*/    },
  攻击:function(){ /*糊他熊脸*/   },
  防护:function(){ /*护脸*/       }
}

// 保存为文件：士兵.js

 而后就能够愉快地引用「士兵」来建立士兵了：

var 士兵们 = []
for(var i=0; i<100; i++){
  士兵们.push(士兵(i))
}

兵营.批量制造(士兵们)

JS 之父看到你们都这么搞，以为何须呢，我给大家个糖吃，因而 JS 之父建立了 new 关键字，可让咱们少写几行代码：

只要你在士兵前面使用 new 关键字，那么能够少作四件事情：

不用建立临时对象，由于 new 会帮你作（你使用「this」就能够访问到临时对象）；
不用绑定原型，由于new 会帮你作(new 为了知道原型在哪，因此指定原型的名字 prototype);
不用 return 临时对象，由于 new 会帮你作；
不要给原型想名字了，由于 new 指定名字为 prototype。

这一次用 new 来写

function 士兵(ID){
  this.ID = ID
  this.生命值 = 42
}

士兵.prototype = {
  兵种:"美国大兵",
  攻击力:5,
  行走:function(){ /*走俩步的代码*/},
  奔跑:function(){ /*狂奔的代码*/  },
  死亡:function(){ /*Go die*/    },
  攻击:function(){ /*糊他熊脸*/   },
  防护:function(){ /*护脸*/       }
}

// 保存为文件：士兵.js
而后是建立士兵（加了一个 new 关键字）：

var 士兵们 = []
for(var i=0; i<100; i++){
  士兵们.push(new 士兵(i))
}

兵营.批量制造(士兵们)

new 的做用，就是省那么几行代码。（也就是所谓的语法糖）

注意 `constructor` 属性

new 操做为了记录「临时对象是由哪一个函数建立的」，因此预先给「士兵.prototype」加了一个 constructor 属性：

士兵.prototype = {
  constructor: 士兵
}

若是你从新对「士兵.prototype」赋值，那么这个 constructor 属性就没了，因此你应该这么写：

士兵.prototype.兵种 = "美国大兵"
士兵.prototype.攻击力 = 5
士兵.prototype.行走 = function(){ /*走俩步的代码*/}
士兵.prototype.奔跑 = function(){ /*狂奔的代码*/  }
士兵.prototype.死亡 = function(){ /*Go die*/    }
士兵.prototype.攻击 = function(){ /*糊他熊脸*/   }
士兵.prototype.防护 = function(){ /*护脸*/       }

或者你也能够本身给 constructor 从新赋值：

士兵.prototype = {
  constructor: 士兵,
  兵种:"美国大兵",
  攻击力:5,
  行走:function(){ /*走俩步的代码*/},
  奔跑:function(){ /*狂奔的代码*/  },
  死亡:function(){ /*Go die*/    },
  攻击:function(){ /*糊他熊脸*/   },
  防护:function(){ /*护脸*/       }
}

4、继承

继承的本质就是上面的讲的原型链

1)借助构造函数实现继承

function Parent1() {
   this.name = 'parent1';
 }
 
 Parent1.prototype.say = function () {}
 
 function Child1() {
   Parent1.call(this);
   this.type = 'child';
 }

 console.log(new Child1);

打印结果：

这个主要是借用call 来改变this的指向，经过 call 调用 Parent ，此时 Parent 中的 this 是指 Child1。有个缺点，从打印结果看出 Child1并无say方法，因此这种只能继承父类的实例属性和方法，不能继承原型属性/方法。

2)借助原型链实现继承

/**
 * 借助原型链实现继承
 */
function Parent2() {
  this.name = 'parent2';
  this.play = [1, 2, 3];
}

function Child2() {
  this.type = 'child2';
}
Child2.prototype = new Parent2();

console.log(new Child2);

var s1 = new Child2();
var s2 = new Child2();

打印：

经过一讲的，咱们知道要共享莫些属性，须要 对象.__proto__ = 父亲对象的.prototype,但实际上咱们是不能直接操做__proto__，这时咱们能够借用 new 来作，因此
Child2.prototype = new Parent2(); <=> Child2.prototype.__proto__ = Parent2.prototype; 这样咱们借助 new 这个语法糖，就能够实现原型链继承。但这里有个老是，如打印结果，咱们给 s1.play新增一个值，s2 也跟着改了。因此这个是原型链继承的缺点，缘由是 s1.__pro__ 和 s2.__pro__指向同一个地址即父类的prototype。

3)组合方式实现继承

/**
 * 组合方式
 */

function Parent3() {
  this.name = 'parent3';
  this.play = [1, 2, 3];
}

Parent3.prototype.say = function () { }

function Child3 () {
  Parent3.call(this);
  this.type = 'child3';
}

Child3.prototype = new Parent3();

var s3 = new Child3();
var s4 = new Child3();
s3.play.push(4);
console.log(new Child3);
console.log(s3.play, s4.play)

打印:

将 1 和 2 两种方式组合起来，就能够解决1和2存在问题，这种方式为组合继承。这种方式有点缺点就是我实例一个对象的时，父类 new 了两次，一次是var s3 = new Child3()对应 Child3.prototype = new Parent3()还要new 一次。

4)组合继承的优化1

function Parent4() {
  this.name = 'parent4';
  this.play = [1, 2, 3];
}

Parent4.prototype.say = function () { }

function Child4() {
  Parent4.call(this);
  this.type = 'child4';
}

Child4.prototype = Parent4.prototype;

var s5 = new Child4();
var s6 = new Child4();

这边主要为 Child4.prototype = Parent4.prototype，由于咱们经过构造函数就能够拿到全部属性和实例的方法，那么如今我想继承父类的原型对象，因此你直接赋值给我就行，不用在去 new 一次父类。其实这种方法仍是有问题的，若是我在控制台打印如下两句:

从打印能够看出，此时我是没有办法区分一个对象是直接由它的子类实例化仍是父类呢？咱们还有一个方法判断来判断对象是不是类的实例，那就是用 constructor,我在控制台打印如下内容：

咦，你会发现它指向的是父类，这显然不是咱们想要的结果，上面讲过咱们 prototype里面有一个 constructor, 而咱们此时子类的 prototype 指向是父类的 prototye ,而父类prototype里面的contructor固然是父类本身的，这个就是产生该问题的缘由。

组合继承的优化2

/**
 * 组合继承的优化2
 */

function Parent5() {
  this.name = 'parent4';
  this.play = [1, 2, 3];
}

Parent5.prototype.say = function () { }

function Child5() {
  Parent5.call(this);
  this.type = 'child4';
}

Child5.prototype = Object.create(Parent5.prototype);

这里主要使用Object.create()，它的做用是将对象继承到__proto__属性上。举个例子：

var test = Object.create({x:123,y:345});
console.log(test);//{}
console.log(test.x);//123
console.log(test.__proto__.x);//3
console.log(test.__proto__.x === test.x);//true

那你们可能说这样解决了吗，其实没有解决,由于这时 Child5.prototype 仍是没有本身的 constructor,它要找的话仍是向本身的原型对象上找最后仍是找到 Parent5.prototype, constructor仍是 Parent5 ,因此要给 Child5.prototype 写本身的 constructor:

Child5.prototype = Object.create(Parent5.prototype);
Child5.prototype.constructor = Child5;

参考

什么是 JS 原型链？
this 的值究竟是什么？一次说清楚
 JS 的 new 究竟是干什么的？

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