在面向对象的编程中,class 是用于创建对象的可扩展的程序代码模版,它为对象提供了状态(成员变量)的初始值和行为(成员函数或方法)的实现。 ——Wikipedia
在日常开发中,我们经常需要创建许多相同类型的对象,例如用户(users)、商品(goods)或者任何其他东西。
正如我们在 构造器和操作符 “new” 一章中已经学到的,new function 可以帮助我们实现这种需求。
但在现代 JavaScript 中,还有一个更高级的“类(class)”构造方式,它引入许多非常棒的新功能,这些功能对于面向对象编程很有用。
“class” 语法
基本语法是:
class MyClass {
// class 方法
constructor() { ... }
method1() { ... }
method2() { ... }
method3() { ... }
...
}
然后使用 new MyClass() 来创建具有上述列出的所有方法的新对象。
new 会自动调用 constructor() 方法,因此我们可以在 constructor() 中初始化对象。
例如:
class User {
constructor(name) {
this.name = name;
}
sayHi() {
alert(this.name);
}
}
// 用法:
let user = new User("John");
user.sayHi();
当 new User(“John”) 被调用:
- 一个新对象被创建。
- constructor 使用给定的参数运行,并为其分配 this.name。
……然后我们就可以调用对象方法了,例如 user.sayHi。
类的方法之间没有逗号 对于新手开发人员来说,常见的陷阱是在类的方法之间放置逗号,这会导致语法错误。 不要把这里的符号与对象字面量相混淆。在类中,不需要逗号。
什么是 class?
所以,class 到底是什么?正如人们可能认为的那样,这不是一个全新的语言级实体。
让我们揭开其神秘面纱,看看类究竟是什么。这将有助于我们理解许多复杂的方面。
在 JavaScript 中,类是一种函数。
看看下面这段代码:
class User {
constructor(name) { this.name = name; }
sayHi() { alert(this.name); }
}
// 佐证:User 是一个函数
alert(typeof User); // function
- 创建一个名为 User 的函数,该函数成为类声明的结果。该函数的代码来自于 constructor 方法(如果我们不编写这种方法,那么它就被假定为空)。
- 存储类中的方法,例如 User.prototype 中的 sayHi。
当 new User 对象被创建后,当我们调用其方法时,它会从原型中获取对应的方法,正如我们在 F.prototype 一章中所讲的那样。因此,对象 new User 可以访问类中的方法。
我们可以将 class User 声明的结果解释为:
下面这些代码很好地解释了它们:
class User {
constructor(name) { this.name = name; }
sayHi() { alert(this.name); }
}
// class 是一个函数
alert(typeof User); // function
// ...或者,更确切地说,是 constructor 方法
alert(User === User.prototype.constructor); // true
// 方法在 User.prototype 中,例如:
alert(User.prototype.sayHi); // alert(this.name);
// 在原型中实际上有两个方法
alert(Object.getOwnPropertyNames(User.prototype)); // constructor, sayHi
不仅仅是语法糖
人们常说 class 是一个语法糖(旨在使内容更易阅读,但不引入任何新内容的语法),因为我们实际上可以在没有 class 的情况下声明相同的内容:
// 用纯函数重写 class User
// 1. 创建构造器函数
function User(name) {
this.name = name;
}
// 函数的原型(prototype)默认具有 "constructor" 属性,
// 所以,我们不需要创建它
// 2. 将方法添加到原型
User.prototype.sayHi = function() {
alert(this.name);
};
// 用法:
let user = new User("John");
user.sayHi();
这个定义的结果与使用类得到的结果基本相同。因此,这确实是将 class 视为一种定义构造器及其原型方法的语法糖的理由。
但是,它们之间存在着重大差异:
- 首先,通过 class 创建的函数具有特殊的内部属性标记 [[IsClassConstructor]]: true。因此,它与手动创建并不完全相同。
编程语言会在许多地方检查该属性。例如,与普通函数不同,必须使用 new 来调用它:
class User {
constructor() {}
}
alert(typeof User); // function
User(); // Error: Class constructor User cannot be invoked without 'new'
此外,大多数 JavaScript 引擎中的类构造器的字符串表示形式都以 “class…” 开头
class User {
constructor() {}
}
alert(User); // class User { ... }
- 类方法不可枚举。 类定义将 “prototype” 中的所有方法的 enumerable 标志设置为 false。这很好,因为如果我们对一个对象调用 for..in 方法,我们通常不希望 class 方法出现。
- 类总是使用 use strict。 在类构造中的所有代码都将自动进入严格模式。
此外,class 语法还带来了许多其他功能,我们稍后将会探索它们。
类表达式
就像函数一样,类可以在另外一个表达式中被定义,被传递,被返回,被赋值等。
这是一个类表达式的例子:
let User = class {
sayHi() {
alert("Hello");
}
}
类似于命名函数表达式(Named Function Expressions),类表达式可能也应该有一个名字。
如果类表达式有名字,那么该名字仅在类内部可见:
// “命名类表达式(Named Class Expression)”
// (规范中没有这样的术语,但是它和命名函数表达式类似)
let User = class MyClass {
sayHi() {
alert(MyClass); // MyClass 这个名字仅在类内部可见
}
};
new User().sayHi(); // 正常运行,显示 MyClass 中定义的内容
alert(MyClass); // error,MyClass 在外部不可见
我们甚至可以动态地“按需”创建类,就像这样:
function makeClass(phrase) {
// 声明一个类并返回它
return class {
sayHi() {
alert(phrase);
}
};
}
// 创建一个新的类
let User = makeClass("Hello");
new User().sayHi(); // Hello
Getters/setters
就像对象字面量,类可能包括 getters/setters,计算属性(computed properties)等。
这是一个使用 get/set 实现 user.name 的示例:
class User {
constructor(name) {
// 调用 setter
this.name = name;
}
get name() {
return this._name;
}
set name(value) {
if (value.length < 4) {
alert("Name is too short.");
return;
}
this._name = value;
}
}
let user = new User("John");
alert(user.name); // John
user = new User(""); // Name is too short.
从技术上来讲,这样的类声明可以通过在 User.prototype 中创建 getters 和 setters 来实现。
计算属性名称 […]
这里有一个使用中括号 […] 的计算方法名称示例:
class User {
['say' + 'Hi']() {
alert("Hello");
}
}
new User().sayHi();
Class 字段
旧的浏览器可能需要 polyfill 类字段(field)是最近才添加到语言中的。
之前,我们的类仅具有方法。
“类字段”是一种允许添加任何属性的语法。
例如,让我们在 class User 中添加一个 name 属性:
class User {
name = "John";
sayHi() {
alert(`Hello, ${this.name}!`);
}
}
new User().sayHi(); // Hello, John!
所以,我们就只需在表达式中写 “ = “,就这样。
类字段重要的不同之处在于,它们会在每个独立对象中被设好,而不是设在 User.prototype:
class User {
name = "John";
}
let user = new User();
alert(user.name); // John
alert(User.prototype.name); // undefined
我们也可以在赋值时使用更复杂的表达式和函数调用:
class User {
name = prompt("Name, please?", "John");
}
let user = new User();
alert(user.name); // John
使用类字段制作绑定方法
正如 函数绑定 一章中所讲的,JavaScript 中的函数具有动态的 this。它取决于调用上下文。
因此,如果一个对象方法被传递到某处,或者在另一个上下文中被调用,则 this 将不再是对其对象的引用。
例如,此代码将显示 undefined:
class Button {
constructor(value) {
this.value = value;
}
click() {
alert(this.value);
}
}
let button = new Button("hello");
setTimeout(button.click, 1000); // undefined
这个问题被称为“丢失 this”。
我们在 函数绑定 一章中讲过,有两种可以修复它的方式:
- 传递一个包装函数,例如 setTimeout(() => button.click(), 1000)。
- 将方法绑定到对象,例如在 constructor 中。
类字段提供了另一种非常优雅的语法:
class Button {
constructor(value) {
this.value = value;
}
click = () => {
alert(this.value);
}
}
let button = new Button("hello");
setTimeout(button.click, 1000); // hello
类字段 click = () => {…} 是基于每一个对象被创建的,在这里对于每一个 Button 对象都有一个独立的方法,在内部都有一个指向此对象的 this。我们可以把 button.click 传递到任何地方,而且 this 的值总是正确的。
总结
基本的类语法看起来像这样:
class MyClass {
prop = value; // 属性
constructor(...) { // 构造器
// ...
}
method(...) {} // method
get something(...) {} // getter 方法
set something(...) {} // setter 方法
[Symbol.iterator]() {} // 有计算名称(computed name)的方法(此处为 symbol)
// ...
}
技术上来说,MyClass 是一个函数(我们提供作为 constructor 的那个),而 methods、getters 和 settors 都被写入了 MyClass.prototype。
在下一章,我们将会进一步学习类的相关知识,包括继承和其他功能。