js原型和继承

对js原型和继承的理解一直处于“不懂-懂-不懂-懂-不懂。。。”的无限循环之中,原本打算只是简单总结下js继承方式,可看了些网上的资料后,发现又不懂继承了。。。这篇文章只是一个阅读笔记,总结了我所看到的js文章,参考见文末。javascript

1、原型与构造函数

一、prototype属性

       Js全部的函数都有一个prototype属性,这个属性引用了一个对象,即原型对象,也简称原型。这个函数包括构造函数和普通函数,咱们讲的更可能是构造函数的原型,可是也不可否定普通函数也有原型。譬如普通函数:html

function F(){};
alert(F.prototype instanceof Object);//true

默认状况下,原型对象也会得到一个constructor属性,该属性包含一个指针,指向prototype属性所在的函数java

Person.prototype.constructor === Person

在面向对象的语言中,咱们使用类来建立一个自定义对象。然而js中全部事物都是对象,那么用什么办法来建立自定义对象呢?这就须要用到js的原型:
咱们能够简单的把prototype看作是一个模版,新建立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连接,只不过这种连接是不可见,新实例化的对象内部有一个看不见的__Proto__指针,指向原型对象)。es6

关于_proto_

_proto_是对[[propertyName]]属性的实现(是只能对象能够拥有的属性,而且是不可访问的内部属性),它指向对象的构造函数的原型对象。以下:segmentfault

function Person(name) {
    this.name = name;
}
var p1 = new Person();
p1._proto_ === Person.prototype;//true

__proto__只是浏览器的私有实现,目前ECMAScript标准实现方法是Object.getPrototypeOf(object),以下:浏览器

function Person(name) {
    this.name = name;
}
var p1 = new Person();
Object.getPrototypeOf(p1) === Person.prototype;//true

二、经过构造函数实例化对象过程

       构造函数,也即构造对象。首先了解下经过构造函数实例化对象的过程app

function A(x){
     this.x=x;
}
var obj = new A(1);

实例化obj对象有三步:函数

(1).建立obj对象:obj=new Object();
(2).将obj的内部__proto__指向构造他的函数A的prototype,同时obj.constructor===A.prototype.constructor(这个是永远成立的,即便A.prototype再也不指向原来的A原型,也就是说:类的实例对象的constructor属性永远指向"构造函数"的prototype.constructor),从而使得obj.constructor.prototype指向A.prototype(obj.constructor.prototype===A.prototype,当A.prototype改变时则不成立,下文有遇到)obj.constructor.prototype与的内部_proto_是两码事,实例化对象时用的是_proto_,obj是没有prototype属性的,可是有内部的__proto__,经过__proto__来取得原型链上的原型属性和原型方法,FireFox公开了__proto__,能够在FireFox中alert(obj.__proto__);
(3).将obj做为this去调用构造函数A,从而设置成员(即对象属性和对象方法)并初始化。this

当这3步完成,这个obj对象就与构造函数A再无联系,这个时候即便构造函数A再加任何成员,都再也不影响已经实例化的obj对象了。此时,obj对象具备了x属性,同时具备了构造函数A的原型对象的全部成员,固然,此时该原型对象是没有成员的。prototype

三、原型对象

原型对象初始是空的,也就是没有一个成员(即原型属性和原型方法)。能够经过以下方法验证原型对象具备多少成员。

function A(x){
    this.x=x;
}

var num = 0;
for(o in A.prototype){
    alert(o);// alert 原型属性名字
    num++;
} 
alert(num);//0

可是,一旦定义了原型属性或原型方法,则全部经过该构造函数实例化出来的全部对象,都继承了这些原型属性和原型方法,这是经过内部的_proto_链来实现的。

例如:

A.prototype.say=function(){alert('haha');}

那全部的A的对象都具备了say方法,这个原型对象的say方法是惟一的副本给你们共享的,而不是每个对象都有关于say方法的一个副本。

2、原型与继承

因为js不像java那样是真正面向对象的语言,js是基于对象的,它没有类的概念。因此,要想实现继承,能够经过构造函数和原型的方式模拟实现类的功能。

js里经常使用的以下两种继承方式:

原型链继承(对象间的继承)
    类式继承(构造函数间的继承)

如下经过实例详细介绍这两种继承方式的原理

一、类式继承详解

类式继承是在子类型构造函数的内部调用超类型的构造函数。

1    function A(x){
2        this.x = x;
3    }
4    function B(x,y){
5        this.tempObj = A;
6        this.tempObj(x);
7        delete this.tempObj;
8        this.y=y;
9    }

解释
       第五、六、7行:建立临时属性tmpObj引用构造函数A,而后在B内部执行(注意,这里执行函数的时候并无用new),执行完后删除。当在B内部执行了this.x=x后(这里的this是B的对象),B固然就拥有了x属性,固然B的x属性和A的x属性二者是独立,因此并不能算严格的继承。第五、六、7行有更简单的实现,就是经过call(apply)方法:A.call(this,x);
       这两种方法都有将this传递到A的执行里,this指向的是B的对象,这就是为何不直接A(x)的缘由。这种继承方式便是类继承(js没有类,这里只是指构造函数),虽然继承了A构造对象的全部属性方法,可是不能继承A的原型对象的成员。而要实现这个目的,就是在此基础上再添加原型继承。

二、原型链继承详解

原型式继承是借助已有的对象建立新的对象,将子类的原型指向父类,就至关于加入了父类这条原型链。

1    function A(x){
2        this.x = x;
3    }
4    A.prototype.a = 'a';
5    function B(x,y){
6        A.call(this,x);
7        this.y = y;
8    }
9    B.prototype.b1 = function(){
10        alert('b1');
11    }
12   B.prototype = new A();
13   B.prototype.b2 = function(){
14        alert('b2');
15    }
16   B.prototype.constructor = B;
17   var obj = new B(1,3);

解释
       这个例子讲的就是B继承A。第7行类继承:A.call(this.x);上面已讲过。实现原型继承的是第12行:B.prototype = new A();
       就是说把B的原型指向了A的1个实例对象,这个实例对象具备x属性,为undefined,还具备a属性,值为"a"。因此B原型也具备了这2个属性(或者说,B和A创建了原型链,B是A的下级)。而由于方才的类继承,B的实例对象也具备了x属性,也就是说obj对象有2个同名的x属性,此时原型属性x要让位于实例对象属性x,因此obj.x是1,而非undefined。第13行又定义了原型方法b2,因此B原型也具备了b2。虽然第9~11行设置了原型方法b1,可是你会发现第12行执行后,B原型再也不具备b1方法,也就是obj.b1是undefined。由于第12行使得B原型指向改变,原来具备b1的原型对象被抛弃,天然就没有b1了。
       第12行执行完后,B原型(B.prototype)指向了A的实例对象,而A的实例对象的构造器是构造函数A,因此B.prototype.constructor就是构造对象A了(换句话说,A构造了B的原型)。alert(B.prototype.constructor)出来后就是"function A(x){...}" 。一样地,obj.constructor也是A构造对象,alert(obj.constructor)出来后就是"function A(x){...}" ,也就是说B.prototype.constructor===obj.constructor(true),可是B.prototype===obj.constructor.prototype(false),由于前者是B的原型,具备成员:x,a,b2,后者是A的原型,具备成员:a。如何修正这个问题呢,就在第16行,将B原型的构造器从新指向了B构造函数,那么B.prototype===obj.constructor.prototype(true),都具备成员:x,a,b2。
       若是没有第16行,那是否是obj = new B(1,3)会去调用A构造函数实例化呢?答案是否认的,你会发现obj.y=3,因此仍然是调用的B构造函数实例化的。虽然obj.constructor===A(true),可是对于new B()的行为来讲,执行了上面所说的经过构造函数建立实例对象的3个步骤,第一步,建立空对象;第二步,obj.__proto__ === B.prototype,B.prototype是具备x,a,b2成员的,obj.constructor指向了B.prototype.constructor,即构造函数A;第三步,调用的构造函数B去设置和初始化成员,具备了属性x,y。虽然不加16行不影响obj的属性,但如上一段说,却影响obj.constructor和obj.constructor.prototype。因此在使用了原型继承后,要进行修正的操做。
       关于第十二、16行,总言之,第12行使得B原型继承了A的原型对象的全部成员,可是也使得B的实例对象的构造器的原型指向了A原型,因此要经过第16行修正这个缺陷。

3、js继承的6种方法

一、原型链继承

为了让子类继承父类的属性(也包括方法),首先须要定义一个构造函数。而后,将父类的新实例赋值给构造函数的原型。

function Parent(){
    this.name = 'mike';
}

function Child(){
    this.age = 12;
}
Child.prototype = new Parent();//Child继承Parent,经过原型,造成链条

var test = new Child();
alert(test.age);
alert(test.name);//获得被继承的属性
//继续原型链继承
function Brother(){   //brother构造
    this.weight = 60;
}
Brother.prototype = new Child();//继续原型链继承
var brother = new Brother();
alert(brother.name);//继承了Parent和Child,弹出mike
alert(brother.age);//弹出12

以上原型链继承还缺乏一环,那就是Object,全部的构造函数都继承自Object。而继承Object是自动完成的,并不须要咱们本身手动继承,那么他们的从属关系可使用操做符instanceof和函数isPrototypeOf()判断,以下:

alert(test instanceof Parent);//true
alert(test instanceof Child);//true
alert(brother instanceof Parent);//true
alert(brother instanceof Child);//true
alert(Parent.prototype.isPrototypeOf(test));//true
alert(Child.prototype.isPrototypeOf(test));//true
alert(Parent.prototype.isPrototypeOf(brother));//true
alert(Child.prototype.isPrototypeof(brother));//true

问题字面量重写原型会中断关系,使用引用类型的原型,而且子类型还没法给超类型传递参数。

伪类解决引用共享和超类型没法传参的问题,咱们能够采用“借用构造函数”技术

二、借用构造函数继承(类式继承,这种方式能够实现多继承)

示例1

function Parent(firstname)
{
    this.fname=firstname;
    this.age=40;
    this.sayAge=function()
    {
        console.log(this.age);
    }
}
function Child(firstname)
{
    this.parent=Parent;
    this.parent(firstname);
    delete this.parent;//以上三行也能够用call和apply函数改写
    this.saySomeThing=function()
    {
        console.log(this.fname);
        this.sayAge();
    }
}
var mychild=new  Child("李");
mychild.saySomeThing();

示例2:用call函数实现

function Parent(firstname)
{
    this.fname=firstname;
    this.age=40;
    this.sayAge=function()
    {
        console.log(this.age);
    }
}
function Child(firstname)
{

    this.saySomeThing=function()
    {
        console.log(this.fname);
        this.sayAge();
    }
   this.getName=function()
   {
       return firstname;
   }

}
var child=new Child("张");
Parent.call(child,child.getName());
child.saySomeThing();

示例3:用apply函数实现

function Parent(firstname)
{
    this.fname=firstname;
    this.age=40;
    this.sayAge=function()
    {
        console.log(this.age);
    }
}
function Child(firstname)
{

    this.saySomeThing=function()
    {
        console.log(this.fname);
        this.sayAge();
    }
    this.getName=function()
    {
        return firstname;
    }

}
var child=new Child("张");
Parent.apply(child,[child.getName()]);
child.saySomeThing();

问题:类式继承没有原型,子类型只是继承了父类型构造对象的属性和方法,没有继承父类型原型对象的成员。

举例说明:

function Father(x){
    this.x=x;
}

Father.prototype.say = function(){
    alert(this.x);
}

function Child(x,y){
    this.y=y;
    this.tempObj=Father;
    this.tempObj(x);
    delete this.tempObj;
}

var obj = new Child(1,2);
alert(obj.x);//1
alert(obj.y);//2
alert(obj.say);//undefined

三、组合继承

组合继承利用原型链+借用构造函数的模式解决了原型链继承和类式继承的问题。
示例

function Parent(age){
    this.name = ['mike','jack','smith'];
    this.age = age;
}
Parent.prototype.say = function(){
    return this.name + 'are both' + this.age;
}
function Child(age){
    Parent.call(this,age);
}
Child.prototype = new Parent();
var test = new Child(1);
alert(test.say());

组合式继承是比较经常使用的一种继承方法,其背后的思路是 使用原型链实现对原型属性和方法的继承,而经过借用构造函数来实现对实例属性的继承。这样,既经过在原型上定义方法实现了函数复用,又保证每一个实例都有它本身的属性。

问题:组合继承的父类型在使用过程当中会被调用两次;一次是建立子类型的时候,另外一次是在子类型构造函数的内部。
举例说明以下:

function Parent(name){
        this.name = name;
        this.arr = ['哥哥','妹妹','父母'];
    }

    Parent.prototype.run = function () {
        return this.name;
    };

    function Child(name,age){
        Parent.call(this,age);//第二次调用
        this.age = age;
    }

    Child.prototype = new Parent();//第一次调用

这两次调用一次是经过类式继承实现的,另外一次是经过原型链继承实现的,在上面原型链继承详解中有介绍。能够用下面介绍的寄生组合继承解决该问题。

四、原型式继承

这种继承借助原型并基于已有的对象建立新对象。

1    function obj(o){
2        function F(){}
3        F.prototype = o;
4        return new F();
5    }
6     var person = {
7        name : 'ss',
8        arr : ['hh','kk','ll']
9    }

10    var b1 = obj(person);
11    alert(b1.name);//ss
12    b1.name = 'join';
13    alert(b1.name);//join

14    alert(b1.arr);//hh,kk,ll
15    b1.arr.push('gg');
16    alert(b1.arr);//hh,kk,ll,gg

17    var b2 = obj(person);
18    alert(b2.name);//ss
19    alert(b2.arr);//hh,kk,ll,gg

疑问:(求解答)
这里的b1b2会共享原型对象person的属性,那么在12行经过b1.name='join'修改了原型对象personname属性后,为何并无影响到b2.name,在18行仍然输出ss???
而在15行经过b1.arr.push('gg')修改了原型对象personarr属性后,却影响到了b2.arr,在19行的输出多了gg

五、寄生式继承

这种继承方式是把原型式+工厂模式结合起来,目的是为了封装建立的过程。

function obj(o){
    function F(){}
    F.prototype = o;
    return new F()
}

function create(o){
    var f = obj(o);
    f.say = function() {
        return this.arr
    }
    return f
}

六、寄生组合继承

寄生组合继承解决了组合继承中父类型两次调用问题

function obj(o){
    function F(){}
    F.prototype = o;
    return new F()
}

function create(parent,child){//经过这个函数,实现了原型链继承,但child只含有parent原型链中的属性
    var f = obj(parent.prototype);
    f.constructor = child;
    child.prototype = f;
}

function Parent(name){
    this.name = name;
    this.arr = ['heheh','guagua','jiji'];
}

Parent.prototype.say = function(){
    return this.name
}

function Child(name,age){
    Parent.call(this,name);//类式继承,这里继承parent构造函数中定义的属性
    this.age = age;
}

create(Parent,Child);

var test = new Child('trigkit4',21);
test.arr.push('nephew');
alert(test.arr);//
alert(test.run());//只共享了方法
var test2 = new Child('jack',22);
alert(test2.arr);//引用问题解决

参考

1.js实现继承的5中方式
2.ES6 Class
3.js继承方式详解
4.前段开发必须知道的js(一)原型和继承
5.细说 Javascript 对象篇(二) : 原型对象
6.javascript原型概念(一)
7.Javascript基于 ‘__proto__’ 的原型链

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