虽然Object 构造函数或对象字面量均可以用来建立单个对象,但这些方式有个明显的缺点:使用同一个接口建立不少对象,会产生大量的重复代码。为解决这个问题,人们开始使用工厂模式的一种变体。设计模式
工厂模式
工厂模式是软件工程领域一种广为人知的设计模式,这种模式抽象了建立具体对象的过程(本书后面还将讨论其余设计模式及其在JavaScript 中的实现)。考虑到在ECMAScript 中没法建立类,开发人员就发明了一种函数,用函数来封装以特定接口建立对象的细节,以下面的例子所示。
function createPerson(name, age, job){
var o = new Object();
o.name = name;
o.age = age;
o.job = job;
o.sayName = function(){
alert(this.name);
};
return o;
}
var person1 = createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = createPerson("Greg", 27, "Doctor");数组
函数createPerson()可以根据接受的参数来构建一个包含全部必要信息的Person 对象。能够无数次地调用这个函数,而每次它都会返回一个包含三个属性一个方法的对象。工厂模式虽然解决了建立多个类似对象的问题,但却没有解决对象识别的问题(即怎样知道一个对象的类型)。随着JavaScript的发展,又一个新模式出现了。浏览器
构造函数模式
前几章介绍过,ECMAScript 中的构造函数可用来建立特定类型的对象。像Object 和Array 这样的原生构造函数,在运行时会自动出如今执行环境中。此外,也能够建立自定义的构造函数,从而定义自定义对象类型的属性和方法。例如,可使用构造函数模式将前面的例子重写以下。安全
function Person(name, age, job){
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.sayName = function(){
alert(this.name);
};
}
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");app
在这个例子中,Person()函数取代了createPerson()函数。咱们注意到,Person()中的代码除了与createPerson()中相同的部分外,还存在如下不一样之处:
没有显式地建立对象;
直接将属性和方法赋给了this 对象;
没有return 语句。
此外,还应该注意到函数名Person 使用的是大写字母P。按照惯例,构造函数始终都应该以一个大写字母开头,而非构造函数则应该以一个小写字母开头。这个作法借鉴自其余OO 语言,主要是为了区别于ECMAScript 中的其余函数;由于构造函数自己也是函数,只不过能够用来建立对象而已。要建立Person 的新实例,必须使用new 操做符。以这种方式调用构造函数实际上会经历如下4个步骤:
(1) 建立一个新对象;
(2) 将构造函数的做用域赋给新对象(所以this 就指向了这个新对象);
(3) 执行构造函数中的代码(为这个新对象添加属性);
(4) 返回新对象。
在前面例子的最后,person1 和person2 分别保存着Person 的一个不一样的实例。这两个对象都有一个constructor(构造函数)属性,该属性指向Person,以下所示。
alert(person1.constructor == Person); //true
alert(person2.constructor == Person); //true
对象的constructor 属性最初是用来标识对象类型的。可是,提到检测对象类型,仍是instanceof操做符要更可靠一些。咱们在这个例子中建立的全部对象既是Object 的实例,同时也是Person的实例,这一点经过instanceof 操做符能够获得验证。函数
alert(person1 instanceof Object); //true
alert(person1 instanceof Person); //true
alert(person2 instanceof Object); //true
alert(person2 instanceof Person); //true
建立自定义的构造函数意味着未来能够将它的实例标识为一种特定的类型;而这正是构造函数模式赛过工厂模式的地方。在这个例子中,person1 和person2 之因此同时是Object 的实例,是由于全部对象均继承自Object(详细内容稍后讨论)。性能
注:以这种方式定义的构造函数是定义在Global 对象(在浏览器中是window 对象)中的。第8 章将详细讨论浏览器对象模型(BOM)。测试
1. 将构造函数看成函数
构造函数与其余函数的惟一区别,就在于调用它们的方式不一样。不过,构造函数毕竟也是函数,不存在定义构造函数的特殊语法。任何函数,只要经过new 操做符来调用,那它就能够做为构造函数;而任何函数,若是不经过new 操做符来调用,那它跟普通函数也不会有什么两样。例如,前面例子中定义的Person()函数能够经过下列任何一种方式来调用。
// 看成构造函数使用
var person = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
person.sayName(); //"Nicholas"
// 做为普通函数调用
Person("Greg", 27, "Doctor"); // 添加到window
window.sayName(); //"Greg"
// 在另外一个对象的做用域中调用
var o = new Object();
Person.call(o, "Kristen", 25, "Nurse");
o.sayName(); //"Kristen"this
这个例子中的前两行代码展现了构造函数的典型用法,即便用new 操做符来建立一个新对象。接下来的两行代码展现了不使用new 操做符调用Person()会出现什么结果:属性和方法都被添加给window对象了。有读者可能还记得,当在全局做用域中调用一个函数时,this 对象老是指向Global 对象(在浏览器中就是window 对象)。所以,在调用完函数以后,能够经过window 对象来调用sayName()方法,而且还返回了"Greg"。最后,也可使用call()(或者apply())在某个特殊对象的做用域中调用Person()函数。这里是在对象o 的做用域中调用的,所以调用后o 就拥有了全部属性和sayName()方法。google
2. 构造函数的问题
构造函数模式虽然好用,但也并不是没有缺点。使用构造函数的主要问题,就是每一个方法都要在每一个实例上从新建立一遍。在前面的例子中,person1 和person2 都有一个名为sayName()的方法,但那两个方法不是同一个Function 的实例。不要忘了——ECMAScript 中的函数是对象,所以每定义一个函数,也就是实例化了一个对象。从逻辑角度讲,此时的构造函数也能够这样定义。
function Person(name, age, job){
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.sayName = new Function("alert(this.name)"); // 与声明函数在逻辑上是等价的
}
从这个角度上来看构造函数,更容易明白每一个Person 实例都包含一个不一样的Function 实例(以显示name 属性)的本质。说明白些,以这种方式建立函数,会致使不一样的做用域链和标识符解析,但建立Function 新实例的机制仍然是相同的。所以,不一样实例上的同名函数是不相等的,如下代码能够证实这一点。
alert(person1.sayName == person2.sayName); //false
然而,建立两个完成一样任务的Function 实例的确没有必要;何况有this 对象在,根本不用在执行代码前就把函数绑定到特定对象上面。所以,大可像下面这样,经过把函数定义转移到构造函数外部来解决这个问题。
function Person(name, age, job){
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.sayName = sayName;
}
function sayName(){
alert(this.name);
}
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");
在这个例子中,咱们把sayName()函数的定义转移到了构造函数外部。而在构造函数内部,咱们将sayName 属性设置成等于全局的sayName 函数。这样一来,因为sayName 包含的是一个指向函数的指针,所以person1 和person2 对象就共享了在全局做用域中定义的同一个sayName()函数。这样作确实解决了两个函数作同一件事的问题,但是新问题又来了:在全局做用域中定义的函数实际上只能被某个对象调用,这让全局做用域有点名存实亡。而更让人没法接受的是:若是对象须要定义不少方法,那么就要定义不少个全局函数,因而咱们这个自定义的引用类型就丝毫没有封装性可言了。好在,这些问题能够经过使用原型模式来解决。
原型模式
咱们建立的每一个函数都有一个prototype(原型)属性,这个属性是一个指针,指向一个对象,而这个对象的用途是包含能够由特定类型的全部实例共享的属性和方法。若是按照字面意思来理解,那么prototype 就是经过调用构造函数而建立的那个对象实例的原型对象。使用原型对象的好处是可让全部对象实例共享它所包含的属性和方法。换句话说,没必要在构造函数中定义对象实例的信息,而是能够将这些信息直接添加到原型对象中,以下面的例子所示。
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
person1.sayName(); //"Nicholas"
var person2 = new Person();
person2.sayName(); //"Nicholas"
alert(person1.sayName == person2.sayName); //true
在此,咱们将sayName()方法和全部属性直接添加到了Person 的prototype 属性中,构造函数变成了空函数。即便如此,也仍然能够经过调用构造函数来建立新对象,并且新对象还会具备相同的属性和方法。但与构造函数模式不一样的是,新对象的这些属性和方法是由全部实例共享的。换句话说,person1 和person2 访问的都是同一组属性和同一个sayName()函数。要理解原型模式的工做原理,必须先理解ECMAScript 中原型对象的性质。
1. 理解原型对象
不管何时,只要建立了一个新函数,就会根据一组特定的规则为该函数建立一个prototype属性,这个属性指向函数的原型对象。在默认状况下,全部原型对象都会自动得到一个constructor(构造函数)属性,这个属性包含一个指向prototype 属性所在函数的指针。就拿前面的例子来讲,Person.prototype. constructor 指向Person。而经过这个构造函数,咱们还可继续为原型对象添加其余属性和方法。
建立了自定义的构造函数以后,其原型对象默认只会取得constructor 属性;至于其余方法,则都是从Object 继承而来的。当调用构造函数建立一个新实例后,该实例的内部将包含一个指针(内部属性),指向构造函数的原型对象。ECMA-262 第5 版中管这个指针叫[[Prototype]]。虽然在脚本中没有标准的方式访问[[Prototype]],但Firefox、Safari 和Chrome 在每一个对象上都支持一个属性__proto__;而在其余实现中,这个属性对脚本则是彻底不可见的。不过,要明确的真正重要的一点就是,这个链接存在于实例与构造函数的原型对象之间,而不是存在于实例与构造函数之间。
之前面使用Person 构造函数和Person.prototype 建立实例的代码为例,图6-1 展现了各个对象之间的关系。
图6-1 展现了Person 构造函数、Person 的原型属性以及Person 现有的两个实例之间的关系。
在此,Person.prototype 指向了原型对象,而Person.prototype.constructor 又指回了Person。
原型对象中除了包含constructor 属性以外,还包括后来添加的其余属性。Person 的每一个实例——person1 和person2 都包含一个内部属性,该属性仅仅指向了Person.prototype;换句话说,它们与构造函数没有直接的关系。此外,要格外注意的是,虽然这两个实例都不包含属性和方法,但咱们却能够调用person1.sayName()。这是经过查找对象属性的过程来实现的。
虽然在全部实现中都没法访问到[[Prototype]],但能够经过isPrototypeOf()方法来肯定对象之间是否存在这种关系。从本质上讲,若是[[Prototype]]指向调用isPrototypeOf()方法的对象(Person.prototype),那么这个方法就返回true,以下所示:
alert(Person.prototype.isPrototypeOf(person1)); //true
alert(Person.prototype.isPrototypeOf(person2)); //true
这里,咱们用原型对象的isPrototypeOf()方法测试了person1 和person2。由于它们内部都有一个指向Person.prototype 的指针,所以都返回了true。
ECMAScript 5 增长了一个新方法,叫Object.getPrototypeOf(),在全部支持的实现中,这个方法返回[[Prototype]]的值。例如:
alert(Object.getPrototypeOf(person1) == Person.prototype); //true
alert(Object.getPrototypeOf(person1).name); //"Nicholas"
这里的第一行代码只是肯定Object.getPrototypeOf()返回的对象实际就是这个对象的原型。
第二行代码取得了原型对象中name 属性的值,也就是"Nicholas"。使用Object.getPrototypeOf()能够方便地取得一个对象的原型,而这在利用原型实现继承(本章稍后会讨论)的状况下是很是重要的。
支持这个方法的浏览器有IE9+、Firefox 3.5+、Safari 5+、Opera 12+和Chrome。
每当代码读取某个对象的某个属性时,都会执行一次搜索,目标是具备给定名字的属性。搜索首先从对象实例自己开始。若是在实例中找到了具备给定名字的属性,则返回该属性的值;若是没有找到,则继续搜索指针指向的原型对象,在原型对象中查找具备给定名字的属性。若是在原型对象中找到了这个属性,则返回该属性的值。也就是说,在咱们调用person1.sayName()的时候,会前后执行两次搜索。首先,解析器会问:“实例person1 有sayName 属性吗?”答:“没有。”而后,它继续搜索,再问:“person1 的原型有sayName 属性吗?”答:“有。”因而,它就读取那个保存在原型对象中的函数。当咱们调用person2.sayName()时,将会重现相同的搜索过程,获得相同的结果。而这正是多个对象实例共享原型所保存的属性和方法的基本原理。
注:前面提到过,原型最初只包含constructor 属性,而该属性也是共享的,所以能够经过对象实例访问。
虽然能够经过对象实例访问保存在原型中的值,但却不能经过对象实例重写原型中的值。若是咱们在实例中添加了一个属性,而该属性与实例原型中的一个属性同名,那咱们就在实例中建立该属性,该属性将会屏蔽原型中的那个属性。来看下面的例子。
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
person1.name = "Greg";
alert(person1.name); //"Greg"——来自实例
alert(person2.name); //"Nicholas"——来自原型
在这个例子中,person1 的name 被一个新值给屏蔽了。但不管访问person1.name 仍是访问person2.name 都可以正常地返回值,即分别是"Greg"(来自对象实例)和"Nicholas"(来自原型)。
当在alert()中访问person1.name 时,须要读取它的值,所以就会在这个实例上搜索一个名为name的属性。这个属性确实存在,因而就返回它的值而没必要再搜索原型了。当以一样的方式访问person2.name 时,并无在实例上发现该属性,所以就会继续搜索原型,结果在那里找到了name 属性。
当为对象实例添加一个属性时,这个属性就会屏蔽原型对象中保存的同名属性;换句话说,添加这个属性只会阻止咱们访问原型中的那个属性,但不会修改那个属性。即便将这个属性设置为null,也只会在实例中设置这个属性,而不会恢复其指向原型的链接。不过,使用delete 操做符则能够彻底删除实例属性,从而让咱们可以从新访问原型中的属性,以下所示。
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
person1.name = "Greg";
alert(person1.name); //"Greg"——来自实例
alert(person2.name); //"Nicholas"——来自原型
delete person1.name;
alert(person1.name); //"Nicholas"——来自原型
在这个修改后的例子中,咱们使用delete 操做符删除了person1.name,以前它保存的"Greg"值屏蔽了同名的原型属性。把它删除之后,就恢复了对原型中name 属性的链接。所以,接下来再调用person1.name 时,返回的就是原型中name 属性的值了。
使用hasOwnProperty()方法能够检测一个属性是存在于实例中,仍是存在于原型中。这个方法(不要忘了它是从Object 继承来的)只在给定属性存在于对象实例中时,才会返回true。来看下面这个例子。
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //false
person1.name = "Greg";
alert(person1.name); //"Greg"——来自实例
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //true
alert(person2.name); //"Nicholas"——来自原型
alert(person2.hasOwnProperty("name")); //false
delete person1.name;
alert(person1.name); //"Nicholas"——来自原型
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //false
经过使用hasOwnProperty()方法,何时访问的是实例属性,何时访问的是原型属性就一清二楚了。调用person1.hasOwnProperty( "name")时,只有当person1 重写name 属性后才会返回true,由于只有这时候name 才是一个实例属性,而非原型属性。图6-2 展现了上面例子在不一样状况下的实现与原型的关系(为了简单起见,图中省略了与Person 构造函数的关系)。
注:ECMAScript 5 的Object.getOwnPropertyDescriptor()方法只能用于实例属性,要取得原型属性的描述符,必须直接在原型对象上调用Object.getOwnProperty-Descriptor()方法。
2. 原型与in 操做符
有两种方式使用in 操做符:单独使用和在for-in 循环中使用。在单独使用时,in 操做符会在经过对象可以访问给定属性时返回true,不管该属性存在于实例中仍是原型中。看一看下面的例子。
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //false
alert("name" in person1); //true
person1.name = "Greg";
alert(person1.name); //"Greg" ——来自实例
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //true
alert("name" in person1); //true
alert(person2.name); //"Nicholas" ——来自原型
alert(person2.hasOwnProperty("name")); //false
alert("name" in person2); //true
delete person1.name;
alert(person1.name); //"Nicholas" ——来自原型
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //false
alert("name" in person1); //true
在以上代码执行的整个过程当中,name 属性要么是直接在对象上访问到的,要么是经过原型访问到的。所以,调用"name" in person1 始终都返回true,不管该属性存在于实例中仍是存在于原型中。
同时使用hasOwnProperty()方法和in 操做符,就能够肯定该属性究竟是存在于对象中,仍是存在于原型中,以下所示。
function hasPrototypeProperty(object, name){
return !object.hasOwnProperty(name) && (name in object);
}
因为in 操做符只要经过对象可以访问到属性就返回true,hasOwnProperty()只在属性存在于实例中时才返回true,所以只要in 操做符返回true 而hasOwnProperty()返回false,就能够肯定属性是原型中的属性。下面来看一看上面定义的函数hasPrototypeProperty()的用法。
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person = new Person();
alert(hasPrototypeProperty(person, "name")); //true
person.name = "Greg";
alert(hasPrototypeProperty(person, "name")); //false
在这里,name 属性先是存在于原型中,所以hasPrototypeProperty()返回true。当在实例中重写name 属性后,该属性就存在于实例中了,所以hasPrototypeProperty()返回false。即便原型中仍然有name 属性,但因为如今实例中也有了这个属性,所以原型中的name 属性就用不到了。
在使用for-in 循环时,返回的是全部可以经过对象访问的、可枚举的(enumerated)属性,其中既包括存在于实例中的属性,也包括存在于原型中的属性。屏蔽了原型中不可枚举属性(即将[[Enumerable]]标记为false 的属性)的实例属性也会在for-in 循环中返回,由于根据规定,全部开发人员定义的属性都是可枚举的——只有在IE8 及更早版本中例外。
IE 早期版本的实现中存在一个bug,即屏蔽不可枚举属性的实例属性不会出如今for-in 循环中。
例如:
var o = {
toString : function(){
return "My Object";
}
};
for (var prop in o){
if (prop == "toString"){
alert("Found toString"); //在IE 中不会显示
}
}
当以上代码运行时,应该会显示一个警告框,代表找到了toString()方法。这里的对象o 定义了一个名为toString()的方法,该方法屏蔽了原型中(不可枚举)的toString()方法。在IE 中,因为其实现认为原型的toString()方法被打上了值为false 的[[Enumerable]]标记,所以应该跳过该属性,结果咱们就不会看到警告框。该bug 会影响默认不可枚举的全部属性和方法,包括:hasOwnProperty()、propertyIsEnumerable()、toLocaleString()、toString()和valueOf()。ECMAScript 5 也将constructor 和prototype 属性的[[Enumerable]]特性设置为false,但并非全部浏览器都照此实现。
要取得对象上全部可枚举的实例属性,可使用ECMAScript 5 的Object.keys()方法。这个方法接收一个对象做为参数,返回一个包含全部可枚举属性的字符串数组。例如:
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var keys = Object.keys(Person.prototype);
alert(keys); //"name,age,job,sayName"
var p1 = new Person();
p1.name = "Rob";
p1.age = 31;
var p1keys = Object.keys(p1);
alert(p1keys); //"name,age"
这里,变量keys 中将保存一个数组,数组中是字符串"name"、"age"、"job"和"sayName"。这个顺序也是它们在for-in 循环中出现的顺序。若是是经过Person 的实例调用,则Object.keys()返回的数组只包含"name"和"age"这两个实例属性。
若是你想要获得全部实例属性,不管它是否可枚举,均可以使用Object.getOwnPropertyNames()方法。
var keys = Object.getOwnPropertyNames(Person.prototype);
alert(keys); //"constructor,name,age,job,sayName"
注意结果中包含了不可枚举的constructor 属性。Object.keys()和Object.getOwnProperty-Names()方法均可以用来替代for-in 循环。支持这两个方法的浏览器有IE9+、Firefox 4+、Safari 5+、Opera12+和Chrome。
3. 更简单的原型语法
读者大概注意到了,前面例子中每添加一个属性和方法就要敲一遍Person.prototype。为减小没必要要的输入,也为了从视觉上更好地封装原型的功能,更常见的作法是用一个包含全部属性和方法的对象字面量来重写整个原型对象,以下面的例子所示。
function Person(){
}
Person.prototype = {
name : "Nicholas",
age : 29,
job: "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
在上面的代码中,咱们将Person.prototype 设置为等于一个以对象字面量形式建立的新对象。最终结果相同,但有一个例外:constructor 属性再也不指向Person 了。前面曾经介绍过,每建立一个函数,就会同时建立它的prototype 对象,这个对象也会自动得到constructor 属性。而咱们在这里使用的语法,本质上彻底重写了默认的prototype 对象,所以constructor 属性也就变成了新对象的constructor 属性(指向Object 构造函数),再也不指向Person 函数。此时,尽管instanceof操做符还能返回正确的结果,但经过constructor 已经没法肯定对象的类型了,以下所示。
var friend = new Person();
alert(friend instanceof Object); //true
alert(friend instanceof Person); //true
alert(friend.constructor == Person); //false
alert(friend.constructor == Object); //true
在此,用instanceof 操做符测试Object 和Person 仍然返回true,但constructor 属性则等于Object 而不等于Person 了。若是constructor 的值真的很重要,能够像下面这样特地将它设置回适当的值。
function Person(){
}
Person.prototype = {
constructor : Person,
name : "Nicholas",
age : 29,
job: "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
以上代码特地包含了一个constructor 属性,并将它的值设置为Person,从而确保了经过该属性可以访问到适当的值。
注意,以这种方式重设constructor 属性会致使它的[[Enumerable]]特性被设置为true。默认状况下,原生的constructor 属性是不可枚举的,所以若是你使用兼容ECMAScript 5 的JavaScript 引擎,能够试一试Object.defineProperty()。
function Person(){
}
Person.prototype = {
name : "Nicholas",
age : 29,
job : "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
//重设构造函数,只适用于ECMAScript 5 兼容的浏览器
Object.defineProperty(Person.prototype, "constructor", {
enumerable: false,
value: Person
});
4. 原型的动态性
因为在原型中查找值的过程是一次搜索,所以咱们对原型对象所作的任何修改都可以当即从实例上反映出来——即便是先建立了实例后修改原型也照样如此。请看下面的例子。
var friend = new Person();
Person.prototype.sayHi = function(){
alert("hi");
};
friend.sayHi(); //"hi"(没有问题!)
以上代码先建立了Person 的一个实例,并将其保存在person 中。而后,下一条语句在Person.prototype 中添加了一个方法sayHi()。即便person 实例是在添加新方法以前建立的,但它仍然能够访问这个新方法。其缘由能够归结为实例与原型之间的松散链接关系。当咱们调用person.sayHi()时,首先会在实例中搜索名为sayHi 的属性,在没找到的状况下,会继续搜索原型。由于实例与原型之间的链接只不过是一个指针,而非一个副本,所以就能够在原型中找到新的sayHi 属性并返回保存在那里的函数。
尽管能够随时为原型添加属性和方法,而且修改可以当即在全部对象实例中反映出来,但若是是重写整个原型对象,那么状况就不同了。咱们知道,调用构造函数时会为实例添加一个指向最初原型的[[Prototype]]指针,而把原型修改成另一个对象就等于切断了构造函数与最初原型之间的联系。
请记住:实例中的指针仅指向原型,而不指向构造函数。看下面的例子。
function Person(){
}
var friend = new Person();
Person.prototype = {
constructor: Person,
name : "Nicholas",
age : 29,
job : "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
friend.sayName(); //error
在这个例子中,咱们先建立了Person 的一个实例,而后又重写了其原型对象。而后在调用friend.sayName()时发生了错误,由于friend 指向的原型中不包含以该名字命名的属性。图6-3 展现了这个过程的内幕。
从图6-3 能够看出,重写原型对象切断了现有原型与任何以前已经存在的对象实例之间的联系;它们引用的仍然是最初的原型。
5. 原生对象的原型
原型模式的重要性不只体如今建立自定义类型方面,就连全部原生的引用类型,都是采用这种模式建立的。全部原生引用类型(Object、Array、String,等等)都在其构造函数的原型上定义了方法。
例如,在Array.prototype 中能够找到sort()方法,而在String.prototype 中能够找到substring()方法,以下所示。
alert(typeof Array.prototype.sort); //"function"
alert(typeof String.prototype.substring); //"function"
经过原生对象的原型,不只能够取得全部默认方法的引用,并且也能够定义新方法。能够像修改自定义对象的原型同样修改原生对象的原型,所以能够随时添加方法。下面的代码就给基本包装类型String 添加了一个名为startsWith()的方法。
String.prototype.startsWith = function (text) {
return this.indexOf(text) == 0;
};
var msg = "Hello world!";
alert(msg.startsWith("Hello")); //true
这里新定义的startsWith()方法会在传入的文本位于一个字符串开始时返回true。既然方法被添加给了String.prototype,那么当前环境中的全部字符串就均可以调用它。因为msg 是字符串,并且后台会调用String 基本包装函数建立这个字符串,所以经过msg 就能够调用startsWith()方法。
注:尽管能够这样作,但咱们不推荐在产品化的程序中修改原生对象的原型。若是因某个实现中缺乏某个方法,就在原生对象的原型中添加这个方法,那么当在另外一个支持该方法的实现中运行代码时,就可能会致使命名冲突。并且,这样作也可能会意外地重写原生方法。
6. 原型对象的问题
原型模式也不是没有缺点。首先,它省略了为构造函数传递初始化参数这一环节,结果全部实例在默认状况下都将取得相同的属性值。虽然这会在某种程度上带来一些不方便,但还不是原型的最大问题。
原型模式的最大问题是由其共享的本性所致使的。
原型中全部属性是被不少实例共享的,这种共享对于函数很是合适。对于那些包含基本值的属性倒也说得过去,毕竟(如前面的例子所示),经过在实例上添加一个同名属性,能够隐藏原型中的对应属性。然而,对于包含引用类型值的属性来讲,问题就比较突出了。来看下面的例子。
function Person(){
}
Person.prototype = {
constructor: Person,
name : "Nicholas",
age : 29,
job : "Software Engineer",
friends : ["Shelby", "Court"],
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
person1.friends.push("Van");
alert(person1.friends); //"Shelby,Court,Van"
alert(person2.friends); //"Shelby,Court,Van"
alert(person1.friends === person2.friends); //true
在此,Person.prototype 对象有一个名为friends 的属性,该属性包含一个字符串数组。而后,建立了Person 的两个实例。接着,修改了person1.friends 引用的数组,向数组中添加了一个字符串。因为friends 数组存在于Person.prototype 而非person1 中,因此刚刚提到的修改也会经过person2.friends(与person1.friends 指向同一个数组)反映出来。假如咱们的初衷就是像这样在全部实例中共享一个数组,那么对这个结果我没有话可说。但是,实例通常都是要有属于本身的所有属性的。而这个问题正是咱们不多看到有人单独使用原型模式的缘由所在。
组合使用构造函数模式和原型模式
建立自定义类型的最多见方式,就是组合使用构造函数模式与原型模式。构造函数模式用于定义实例属性,而原型模式用于定义方法和共享的属性。结果,每一个实例都会有本身的一份实例属性的副本,但同时又共享着对方法的引用,最大限度地节省了内存。另外,这种混成模式还支持向构造函数传递参数;可谓是集两种模式之长。下面的代码重写了前面的例子。
function Person(name, age, job){
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.friends = ["Shelby", "Court"];
}
Person.prototype = {
constructor : Person,
sayName : function(){
alert(this.name);
}
}
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");
person1.friends.push("Van");
alert(person1.friends); //"Shelby,Count,Van"
alert(person2.friends); //"Shelby,Count"
alert(person1.friends === person2.friends); //false
alert(person1.sayName === person2.sayName); //true
在这个例子中,实例属性都是在构造函数中定义的,而由全部实例共享的属性constructor 和方法sayName()则是在原型中定义的。而修改了person1.friends(向其中添加一个新字符串),并不会影响到person2.friends,由于它们分别引用了不一样的数组。
这种构造函数与原型混成的模式,是目前在ECMAScript 中使用最普遍、认同度最高的一种建立自定义类型的方法。能够说,这是用来定义引用类型的一种默认模式。
动态原型模式
有其余OO 语言经验的开发人员在看到独立的构造函数和原型时,极可能会感到很是困惑。动态原型模式正是致力于解决这个问题的一个方案,它把全部信息都封装在了构造函数中,而经过在构造函数中初始化原型(仅在必要的状况下),又保持了同时使用构造函数和原型的优势。换句话说,能够经过检查某个应该存在的方法是否有效,来决定是否须要初始化原型。来看一个例子。
function Person(name, age, job){
//属性
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
//方法
if (typeof this.sayName != "function"){
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
}
}
var friend = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
friend.sayName();
注意构造函数代码中加粗的部分。这里只在sayName()方法不存在的状况下,才会将它添加到原型中。这段代码只会在初次调用构造函数时才会执行。此后,原型已经完成初始化,不须要再作什么修改了。不过要记住,这里对原型所作的修改,可以当即在全部实例中获得反映。所以,这种方法确实能够说很是完美。其中,if 语句检查的能够是初始化以后应该存在的任何属性或方法——没必要用一大堆if 语句检查每一个属性和每一个方法;只要检查其中一个便可。对于采用这种模式建立的对象,还可使用instanceof 操做符肯定它的类型。
注:使用动态原型模式时,不能使用对象字面量重写原型。前面已经解释过了,若是在已经建立了实例的状况下重写原型,那么就会切断现有实例与新原型之间的联系。
寄生构造函数模式
一般,在前述的几种模式都不适用的状况下,可使用寄生(parasitic)构造函数模式。这种模式的基本思想是建立一个函数,该函数的做用仅仅是封装建立对象的代码,而后再返回新建立的对象;但从表面上看,这个函数又很像是典型的构造函数。下面是一个例子。
function Person(name, age, job){
var o = new Object();
o.name = name;
o.age = age;
o.job = job;
o.sayName = function(){
alert(this.name);
};
return o;
}
var friend = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
friend.sayName(); //"Nicholas"
在这个例子中,Person 函数建立了一个新对象,并以相应的属性和方法初始化该对象,而后又返回了这个对象。除了使用new 操做符并把使用的包装函数叫作构造函数以外,这个模式跟工厂模式实际上是如出一辙的。构造函数在不返回值的状况下,默认会返回新对象实例。而经过在构造函数的末尾添加一个return 语句,能够重写调用构造函数时返回的值。
这个模式能够在特殊的状况下用来为对象建立构造函数。假设咱们想建立一个具备额外方法的特殊数组。因为不能直接修改Array 构造函数,所以可使用这个模式。
function SpecialArray(){
//建立数组
var values = new Array();
//添加值
values.push.apply(values, arguments);
//添加方法
values.toPipedString = function(){
return this.join("|");
};
//返回数组
return values;
}
var colors = new SpecialArray("red", "blue", "green");
alert(colors.toPipedString()); //"red|blue|green"
在这个例子中,咱们建立了一个名叫SpecialArray 的构造函数。在这个函数内部,首先建立了一个数组,而后push()方法(用构造函数接收到的全部参数)初始化了数组的值。随后,又给数组实例添加了一个toPipedString()方法,该方法返回以竖线分割的数组值。最后,将数组以函数值的形式返回。接着,咱们调用了SpecialArray 构造函数,向其中传入了用于初始化数组的值,此后又调用了toPipedString()方法。
关于寄生构造函数模式,有一点须要说明:首先,返回的对象与构造函数或者与构造函数的原型属性之间没有关系;也就是说,构造函数返回的对象与在构造函数外部建立的对象没有什么不一样。为此,不能依赖instanceof 操做符来肯定对象类型。因为存在上述问题,咱们建议在可使用其余模式的状况下,不要使用这种模式。
稳妥构造函数模式
道格拉斯·克罗克福德(Douglas Crockford)发明了JavaScript 中的稳妥对象(durable objects)这个概念。所谓稳妥对象,指的是没有公共属性,并且其方法也不引用this 的对象。稳妥对象最适合在一些安全的环境中(这些环境中会禁止使用this 和new),或者在防止数据被其余应用程序(如Mashup程序)改动时使用。稳妥构造函数遵循与寄生构造函数相似的模式,但有两点不一样:一是新建立对象的实例方法不引用this;二是不使用new 操做符调用构造函数。按照稳妥构造函数的要求,能够将前面的Person 构造函数重写以下。
function Person(name, age, job){
//建立要返回的对象
var o = new Object();
//能够在这里定义私有变量和函数
//添加方法
o.sayName = function(){
alert(name);
};
//返回对象
return o;
}
注意,在以这种模式建立的对象中,除了使用sayName()方法以外,没有其余办法访问name 的值。
能够像下面使用稳妥的Person 构造函数。
var friend = Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
friend.sayName(); //"Nicholas"
这样,变量friend 中保存的是一个稳妥对象,而除了调用sayName()方法外,没有别的方式能够访问其数据成员。即便有其余代码会给这个对象添加方法或数据成员,但也不可能有别的办法访问传入到构造函数中的原始数据。稳妥构造函数模式提供的这种安全性,使得它很是适合在某些安全执行环境——例如,ADsafe(www.adsafe.org)和Caja(http://code.google.com/p/google-caja/)提供的环境——下使用。
注:与寄生构造函数模式相似,使用稳妥构造函数模式建立的对象与构造函数之间也没有什么关系,所以instanceof 操做符对这种对象也没有意义。