- 面向对象编程
- 4、Object.prototype.isPrototypeOf()判断某个对象是否为参数对象的原型
- 5、Object.prototype.proto 返回该对象的原型,可读写
- 6、获取原型对象方法的比较
- 7、Object.getOwnPropertyNames()
- 8、Object.prototype.hasOwnProperty()
- 9、in 运算符和 for…in 循环
- 10、对象的拷贝
- 五、严格模式
- 文档
面向对象编程
一、实例对象与new命令
1、对象是什么
面向对象编程(Object Oriented Programming,缩写为 OOP)是目前主流的编程范式。它将真实世界各种复杂的关系,抽象为一个个对象,然后由对象之间的分工与合作,完成对真实世界的模拟。
每一个对象都是功能中心,具有明确分工,可以完成接受信息、处理数据、发出信息等任务。对象可以复用,通过继承机制还可以定制。因此,面向对象编程具有灵活、代码可复用、高度模块化等特点,容易维护和开发,比起由一系列函数或指令组成的传统的过程式编程(procedural programming),更适合多人合作的大型软件项目。
那么,“对象”(object)到底是什么?我们从两个层次来理解。
(1)对象是单个实物的抽象。
一本书、一辆汽车、一个人都可以是对象,一个数据库、一张网页、一个与远程服务器的连接也可以是对象。当实物被抽象成对象,实物之间的关系就变成了对象之间的关系,从而就可以模拟现实情况,针对对象进行编程。
(2)对象是一个容器,封装了属性(property)和方法(method)。
属性是对象的状态,方法是对象的行为(完成某种任务)。比如,我们可以把动物抽象为animal对象,使用“属性”记录具体是那一种动物,使用“方法”表示动物的某种行为(奔跑、捕猎、休息等等)。
var person = { // 对象name: '张三', // 属性interest: function(){ // 方法(行为)return this.name + '正在喝酒'}}person.interest() // 张三正在喝酒// 真实世界: 有一个人,名字叫张三,他正在喝酒。// 对象模拟: 一个人抽象为一个对象person,对象是一个容器,内部封装了属性name叫张三,他正在喝酒封装成方法interest
2、构造函数
面向对象编程的第一步,就是要生成对象。前面说过,对象是单个实物的抽象。通常需要一个模板,表示某一类实物的共同特征,然后对象根据这个模板生成。
典型的面向对象编程语言(比如 C++ 和 Java),都有“类”(class)这个概念。所谓“类”就是对象的模板,对象就是“类”的实例。但是,JavaScript 语言的对象体系,不是基于“类”的,而是基于构造函数(constructor)和原型链(prototype)。
JavaScript 语言使用构造函数(constructor)作为对象的模板。
所谓”构造函数”,就是专门用来生成实例对象的函数。
它就是对象的模板,描述实例对象的基本结构。
一个构造函数,可以生成多个实例对象,这些实例对象都有相同的结构。
构造函数就是一个普通的函数,但是有自己的特征和用法。
var Vehicle = function () {this.price = 1000;};
上面代码中,Vehicle就是构造函数。为了与普通函数区别,构造函数名字的第一个字母通常大写。
构造函数的特点有两个。
- 函数体内部使用了
this关键字,代表了所要生成的对象实例。 - 生成对象的时候,必须使用
new命令。
下面先介绍new命令。
3、new命令
基本用法
new命令的作用:执行构造函数,返回一个实例对象。
var Vehicle = function () {this.price = 1000; // this指向实例对象v};var v = new Vehicle(); // new 执行一个构造函数,返回一个实例对象给vv.price // 1000
上面代码通过new命令,让构造函数Vehicle生成一个实例对象,保存在变量v中。这个新生成的实例对象,从构造函数Vehicle得到了price属性。new命令执行时,构造函数内部的this,就代表了新生成的实例对象,this.price表示实例对象有一个price属性,值是1000。
使用new命令时,根据需要,构造函数也可以接受参数。
var Vehicle = function (p) {this.price = p;};var v = new Vehicle(500); // new 命令时,构造函数可以接受参数
new命令本身就可以执行构造函数,所以后面的构造函数可以带括号,也可以不带括号。下面两行代码是等价的,但是为了表示这里是函数调用,推荐使用括号。
// 推荐的写法var v = new Vehicle();// 不推荐的写法var v = new Vehicle;
一个很自然的问题是,如果忘了使用new命令,直接调用构造函数会发生什么事?
这种情况下,构造函数就变成了普通函数,并不会生成实例对象。而且由于后面会说到的原因,this这时代表全局对象,将造成一些意想不到的结果。
var Vehicle = function (){this.price = 1000;};var v = Vehicle(); // 忘记使用new命令,构造函数变成普通函数,不会生成实例,函数内部this指向windowv // undefined 函数为普通函数且没有返回值,所有v为undefinedprice // 1000 函数内部this指向window, price变成全局属性,等价于window.price
上面代码中,调用Vehicle构造函数时,忘了加上new命令。结果,变量v变成了undefined,而price属性变成了全局变量。因此,应该非常小心,避免不使用new命令、直接调用构造函数。
为了保证构造函数必须与new命令一起使用,一个解决办法是,构造函数内部使用严格模式,即第一行加上use strict。这样的话,一旦忘了使用new命令,直接调用构造函数就会报错。
function Fubar(foo, bar){'use strict';this._foo = foo; // 严格模式中this不能指向window对象,不加new调用this等于undefined,给undefined添加属性会报错this._bar = bar;}Fubar()// TypeError: Cannot set property '_foo' of undefined
上面代码的Fubar为构造函数,use strict命令保证了该函数在严格模式下运行。由于严格模式中,函数内部的this不能指向全局对象,默认等于undefined,导致不加new调用会报错(JavaScript 不允许对undefined添加属性)。
另一个解决办法,构造函数内部判断是否使用new命令,如果发现没有使用,则直接返回一个实例对象。
function Fubar(foo, bar) {// instanceof运算符用于检测构造函数的prototype属性是否出现在某个实例对象的原型链(),返回布尔值。// 语法: <实例对象> instanceof <构造函数>if (!(this instanceof Fubar)) { // 或 使用 (!new.target) 判断是否使用new命令return new Fubar(foo, bar);}this._foo = foo;this._bar = bar;}Fubar(1, 2)._foo // 1(new Fubar(1, 2))._foo // 1
上面代码中的构造函数,不管加不加new命令,都会得到同样的结果。
new 命令的原理
使用new命令时,它后面的函数依次执行下面的步骤。
创建一个空对象,作为将要返回的实例对象。
将这个空对象的原型,指向构造函数的
prototype属性。将这个空对象赋值给函数内部的
this关键字。开始执行构造函数内部的代码。(代码中this指向空对象(实例对象))
返回实例对象(或自定义对象)
也就是说,构造函数内部,this指的是一个新生成的空对象,所有针对this的操作,都会发生在这个空对象上。构造函数之所以叫“构造函数”,就是说这个函数的目的,就是操作一个空对象(即this对象),将其“构造”为需要的样子。
如果构造函数内部有return语句,而且return后面跟着一个对象,new命令会返回return语句指定的对象;否则,就会不管return语句,返回this对象。
var Vehicle = function () {this.price = 1000;return 1000; // 1000 非对象,被忽略,返回的是this对象;如果是return {},则会返回{}};(new Vehicle()) === 1000// false
上面代码中,构造函数Vehicle的return语句返回一个数值。这时,new命令就会忽略这个return语句,返回“构造”后的this对象。
但是,如果return语句返回的是一个跟this无关的新对象,new命令会返回这个新对象,而不是this对象。这一点需要特别引起注意。
var Vehicle = function (){this.price = 1000;return { price: 2000 }; // return的是一个对象,会被返回出去。};(new Vehicle()).price// 2000
上面代码中,构造函数Vehicle的return语句,返回的是一个新对象。new命令会返回这个对象,而不是this对象。
另一方面,如果对普通函数(内部没有this关键字的函数)使用new命令,则会返回一个空对象。
function getMessage() { // 内部沒有this关键字,会返回一个空对象return 'this is a message';}var msg = new getMessage();msg // {}typeof msg // "object"
上面代码中,getMessage是一个普通函数,返回一个字符串。对它使用new命令,会得到一个空对象。这是因为new命令总是返回一个对象,要么是实例对象,要么是return语句指定的对象。本例中,return语句返回的是字符串,所以new命令就忽略了该语句。
new命令简化的内部流程,可以用下面的代码表示。
// 构造函数function Person(name,age){this.name = namethis.age = age}// 自定义_newfunction _new() {// 将 arguments 对象转为数组var args = [].slice.call(arguments);// 取出构造函数var constructor = args.shift();// 创建一个空对象,继承构造函数的 prototype 属性var context = Object.create(constructor.prototype);// 执行构造函数var result = constructor.apply(context, args);// 如果返回结果是对象,就直接返回,否则返回 context 对象return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;}// 自定义_new2function _new2(/* 构造函数 */ constructor, /* 构造函数参数 */ params) {// 创建一个空对象,继承构造函数的 prototype 属性var context = Object.create(constructor.prototype);// 执行构造函数var result = constructor.apply(context, params);// 如果返回结果是对象,就直接返回,否则返回 context 对象return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;// (当用户在构造函数内部自定义返回对象的话则使用该对象,否则返回context)}// 通过自定义_new 返回实例var actor = _new(Person, '张三', 28);actor.name // 张三// 通过自定义_new2 返回实例var actor2 = _new2(Person, ['李四', 29]);actor2.name // 李四// 通过new命令 返回实例var actor3 = new Person('王五',30)actor3.name // 王五
new.target 属性
构造函数内部可以使用new.target属性。如果当前函数是new命令调用,new.target指向当前函数,否则为undefined。
function f() {console.log(new.target === f);}f() // falsenew f() // true
使用这个属性,可以判断函数调用的时候,是否使用new命令。
function f() {if (!new.target) {throw new Error('请使用 new 命令调用!');}// ...}f() // Uncaught Error: 请使用 new 命令调用!
上面代码中,构造函数f调用时,没有使用new命令,就抛出一个错误。
4、Object.create()创建实例对象
构造函数作为模板,可以生成实例对象。但是,有时拿不到构造函数,只能拿到一个现有的对象。我们希望以这个现有的对象作为模板,生成新的实例对象,这时就可以使用Object.create()方法。
// 这个例子没有构造函数,只有一个对象var person1 = { // 这个对象用来生成实例对象,它被当成一个模板name: '张三',age: 38,greeting: function() {console.log('Hi! I\'m ' + this.name + '.');}};var person2 = Object.create(person1);person2.name // 张三person2.greeting() // Hi! I'm 张三.
上面代码中,对象person1是person2的模板,后者继承了前者的属性和方法。
Object.create()的详细介绍,请看后面的相关章节。
二、this关键字
1、涵义
this关键字是一个非常重要的语法点。毫不夸张地说,不理解它的含义,大部分开发任务都无法完成。
前一章已经提到,this可以用在构造函数之中,表示实例对象。除此之外,this还可以用在别的场合。但不管是什么场合,this都有一个共同点:它总是返回一个对象。
简单说,this就是属性或方法“当前”所在的对象。
this.property // this代表property属性当前所在的对象
上面代码中,this就代表property属性当前所在的对象。
下面是一个实际的例子。
var person = {name: '张三',describe: function () {return '姓名:'+ this.name;}};person.describe()// "姓名:张三"
上面代码中,this.name表示name属性所在的那个对象。由于this.name是在describe方法中调用,而describe方法所在的当前对象是person,因此this指向person,this.name就是person.name。
由于对象的属性可以赋给另一个对象,所以属性所在的当前对象是可变的,即this的指向是可变的。
var A = {name: '张三',describe: function () {return '姓名:'+ this.name;}};var B = {name: '李四'};B.describe = A.describe;/* 此时B的值:B={name: '李四',describe: function () {return '姓名:'+ this.name;}}*/B.describe() // B内部的this指向B对象// "姓名:李四"
上面代码中,A.describe属性被赋给B,于是B.describe就表示describe方法所在的当前对象是B,所以this.name就指向B.name。
稍稍重构这个例子,this的动态指向就能看得更清楚。
function f() {return '姓名:'+ this.name;}var A = {name: '张三',describe: f};var B = {name: '李四',describe: f};A.describe() // "姓名:张三"B.describe() // "姓名:李四"
上面代码中,函数f内部使用了this关键字,随着f所在的对象不同,this的指向也不同。
只要函数被赋给另一个变量,this的指向就会变。
var A = {name: '张三',describe: function () {return '姓名:'+ this.name;}};var name = '李四';var f = A.describe;f() // "姓名:李四" f函数中的this和name变量所在的对象都为window顶层对象
上面代码中,A.describe被赋值给变量f,内部的this就会指向f运行时所在的对象(本例是顶层对象)。
再看一个网页编程的例子。
<input type="text" name="age" size=3 onChange="validate(this, 18, 99);"><script>function validate(obj, lowval, hival){if ((obj.value < lowval) || (obj.value > hival))console.log('Invalid Value!');}</script>
上面代码是一个文本输入框,每当用户输入一个值,就会调用onChange回调函数,验证这个值是否在指定范围。浏览器会向回调函数传入当前对象,因此this就代表传入当前对象(即文本框),然后就可以从this.value上面读到用户的输入值。
总结一下,JavaScript 语言之中,一切皆对象,运行环境也是对象,所以函数都是在某个对象之中运行,this就是函数运行时所在的对象(环境)。这本来并不会让用户糊涂,但是 JavaScript 支持运行环境动态切换,也就是说,this的指向是动态的,没有办法事先确定到底指向哪个对象,这才是最让初学者感到困惑的地方。
2、实质
JavaScript 语言之所以有 this 的设计,跟内存里面的数据结构有关系。
var obj = { foo: 5 };
上面的代码将一个对象赋值给变量obj。JavaScript 引擎会先在内存里面,生成一个对象{ foo: 5 },然后把这个对象的内存地址赋值给变量obj。也就是说,变量obj是一个地址(reference)。后面如果要读取obj.foo,引擎先从obj拿到内存地址,然后再从该地址读出原始的对象,返回它的foo属性。
原始的对象以字典结构保存,每一个属性名都对应一个属性描述对象。举例来说,上面例子的foo属性,实际上是以下面的形式保存的。
{foo: {[[value]]: 5[[writable]]: true[[enumerable]]: true[[configurable]]: true}}
注意,foo属性的值保存在属性描述对象的value属性里面。
这样的结构是很清晰的,问题在于属性的值可能是一个函数。
var obj = { foo: function () {} };
这时,引擎会将函数单独保存在内存中,然后再将函数的地址赋值给foo属性的value属性。
{foo: {[[value]]: 函数的地址...}}
由于函数是一个单独的值,所以它可以在不同的环境(上下文)执行。
var f = function () {};var obj = { f: f };// 单独执行f()// obj 环境执行obj.f()
JavaScript 允许在函数体内部,引用当前环境的其他变量。
var f = function () {console.log(x);};
上面代码中,函数体里面使用了变量x。该变量由运行环境提供。
现在问题就来了,由于函数可以在不同的运行环境执行,所以需要有一种机制,能够在函数体内部获得当前的运行环境(context)。所以,this就出现了,它的设计目的就是在函数体内部,指代函数当前的运行环境。
var f = function () {console.log(this.x);}
上面代码中,函数体里面的this.x就是指当前运行环境的x。
var f = function () {console.log(this.x);}var x = 1;var obj = {f: f,x: 2,};// 单独执行f() // 1 f方法当前运行环境为window对象// obj 环境执行obj.f() // 2 f方法当前运行环境为obj对象
上面代码中,函数f在全局环境执行,this.x指向全局环境的x;在obj环境执行,this.x指向obj.x。
3、使用场合
this主要有以下几个使用场合。
(1)全局环境
全局环境使用this,它指的就是顶层对象window。
this === window // truefunction f() {console.log(this === window);}f() // true
上面代码说明,不管是不是在函数内部,只要是在全局环境下运行,this就是指顶层对象window。
(2)构造函数
构造函数中的this,指的是实例对象。
var Obj = function (p) {this.p = p; // this指向实例对象,在实例对象上定义属性p等于p值};var o = new Obj('Hello World!'); // 通过new构造函数来声明实例对象oo.p // "Hello World!"
上面代码定义了一个构造函数Obj。由于this指向实例对象,所以在构造函数内部定义this.p,就相当于定义实例对象有一个p属性。
(3)对象的方法
如果对象的方法里面包含this,this的指向就是方法运行时所在的对象。该方法赋值给另一个对象,就会改变this的指向。
但是,这条规则很不容易把握。请看下面的代码。
var obj ={foo: function () {console.log(this);}};obj.foo() // obj
上面代码中,obj.foo方法执行时,它内部的this指向obj。
但是,下面这几种用法,都会改变this的指向。
// 情况一(obj.foo = obj.foo)() // window// 情况二(false || obj.foo)() // window// 情况三(1, obj.foo)() // window//obj.foo 是一个内存地址,它直接取出了 function () {console.log(this);} ,可以把obj.foo看做function () {console.log(this);}
上面代码中,obj.foo就是一个值。这个值真正调用的时候,运行环境已经不是obj了,而是全局环境,所以this不再指向obj。
可以这样理解,JavaScript 引擎内部,obj和obj.foo储存在两个内存地址,称为地址一和地址二。obj.foo()这样调用时,是从地址一调用地址二,因此地址二的运行环境是地址一,this指向obj。但是,上面三种情况,都是直接取出地址二进行调用,这样的话,运行环境就是全局环境,因此this指向全局环境。上面三种情况等同于下面的代码。
//obj.foo 是一个内存地址,它直接取出了 function () {console.log(this);} ,可以把obj.foo看做function () {console.log(this);}// 情况一(obj.foo = function () {console.log(this);})()// 等同于(function () {console.log(this);})()// 情况二(false || function () {console.log(this);})()// 情况三(1, function () {console.log(this);})()
如果this所在的方法不在对象的第一层,这时this只是指向当前一层的对象,而不会继承更上面的层。
var a = {p: 'Hello',b: {m: function() {console.log(this.p);}}};a.b.m() // undefined
上面代码中,a.b.m方法在a对象的第二层,该方法内部的this不是指向a,而是指向a.b,因为实际执行的是下面的代码。
var b = {m: function() {console.log(this.p);}};var a = {p: 'Hello',b: b};(a.b).m() // 等同于 b.m()
如果要达到预期效果,只有写成下面这样。
var a = {b: {m: function() {console.log(this.p);},p: 'Hello'}};
如果这时将嵌套对象内部的方法赋值给一个变量,this依然会指向全局对象。
var a = {b: {m: function() {console.log(this.p);},p: 'Hello'}};var hello = a.b.m; // 把方法的内存地址赋值给了hellohello() // undefined 内部this指向window
上面代码中,m是多层对象内部的一个方法。为求简便,将其赋值给hello变量,结果调用时,this指向了顶层对象。为了避免这个问题,可以只将m所在的对象赋值给hello,这样调用时,this的指向就不会变。
var hello = a.b;hello.m() // Hello this指向不变
4、使用注意点
(1)避免多层 this
由于this的指向是不确定的,所以切勿在函数中包含多层的this。
var o = {f1: function () {console.log(this); // this指向o对象var f2 = function () { // 方法会另起一个内存地址console.log(this); // this指向window对象}();}}o.f1()// Object// Window
上面代码包含两层this,结果运行后,第一层指向对象o,第二层指向全局对象,因为实际执行的是下面的代码。
var temp = function () {console.log(this);};var o = {f1: function () {console.log(this);var f2 = temp();}}
一个解决方法是在第二层改用一个指向外层this的变量。
var o = {f1: function() {console.log(this);var that = this; // 使用变量保存thisvar f2 = function() {console.log(that);}();}}o.f1()// Object// Object
上面代码定义了变量that,固定指向外层的this,然后在内层使用that,就不会发生this指向的改变。
事实上,使用一个变量固定this的值,然后内层函数调用这个变量,是非常常见的做法,请务必掌握。
JavaScript 提供了严格模式,也可以硬性避免这种问题。严格模式下,如果函数内部的this指向顶层对象,就会报错。
var counter = {count: 0};counter.inc = function () {'use strict';this.count++};var f = counter.inc; // 这里直接取出方法的内存地址赋值给f,运行环境为windowf()// TypeError: Cannot read property 'count' of undefined
上面代码中,inc方法通过'use strict'声明采用严格模式,这时内部的this一旦指向顶层对象,就会报错。
(2)避免数组处理方法中的 this
数组的map和foreach方法,允许提供一个函数作为参数。这个函数内部不应该使用this 。
var o = {v: 'hello',p: [ 'a1', 'a2' ],f: function f() {this.p.forEach(function (item) { // 这个方法的运行环境为windowconsole.log(this.v + ' ' + item);});}}o.f()// undefined a1// undefined a2
上面代码中,foreach方法的回调函数中的this,其实是指向window对象,因此取不到o.v的值。原因跟上一段的多层this是一样的,就是内层的this不指向外部,而指向顶层对象。
解决这个问题的一种方法,就是前面提到的,使用中间变量固定this。
var o = {v: 'hello',p: [ 'a1', 'a2' ],f: function f() {var that = this;this.p.forEach(function (item) {console.log(that.v+' '+item);});}}o.f()// hello a1// hello a2
另一种方法是将this当作foreach方法的第二个参数,固定它的运行环境。
var o = {v: 'hello',p: [ 'a1', 'a2' ],f: function f() {this.p.forEach(function (item) {console.log(this.v + ' ' + item);}, this);}}o.f()// hello a1// hello a2
ES6箭头函数
var o = {v: 'hello',p: [ 'a1', 'a2' ],f: function f() {this.p.forEach((item) => { // 箭头函数使this指向为o对象console.log(this.v+' '+item);});}}o.f()// hello a1// hello a2
(3)避免回调函数中的 this
回调函数中的this往往会改变指向,最好避免使用。
var o = new Object();o.f = function () {console.log(this === o);}// jQuery 的写法$('#button').on('click', o.f);
上面代码中,点击按钮以后,控制台会显示false。原因是此时this不再指向o对象,而是指向按钮的 DOM 对象,因为f方法是在按钮对象的环境中被调用的。这种细微的差别,很容易在编程中忽视,导致难以察觉的错误。
为了解决这个问题,可以采用下面的一些方法对this进行绑定,也就是使得this固定指向某个对象,减少不确定性。
5、绑定 this 的方法
this的动态切换,固然为 JavaScript 创造了巨大的灵活性,但也使得编程变得困难和模糊。有时,需要把this固定下来,避免出现意想不到的情况。JavaScript 提供了call、apply、bind这三个方法,来切换/固定this的指向。
Function.prototype.call()
函数实例的call方法,可以指定函数内部this的指向(即函数执行时所在的作用域),然后在所指定的作用域中,调用该函数。
var obj = {};var f = function () {return this;};f() === window // truef.call(obj) === obj // true 使函数内this指向obj,相当于把函数放入obj对象内运行。
上面代码中,全局环境运行函数f时,this指向全局环境(浏览器为window对象);call方法可以改变this的指向,指定this指向对象obj,然后在对象obj的作用域中运行函数f。
call方法的参数,应该是一个对象。如果参数为空、null和undefined,则默认传入全局对象。
var n = 123;var obj = { n: 456 };function a() {console.log(this.n);}// 参数为空、null、undefined时默认传入全局对象a.call() // 123a.call(null) // 123a.call(undefined) // 123a.call(window) // 123a.call(obj) // 456
上面代码中,a函数中的this关键字,如果指向全局对象,返回结果为123。如果使用call方法将this关键字指向obj对象,返回结果为456。可以看到,如果call方法没有参数,或者参数为null或undefined,则等同于指向全局对象。
如果call方法的参数是一个原始值,那么这个原始值会自动转成对应的包装对象,然后传入call方法。
var f = function () {return this;};f.call(5)// Number {[[PrimitiveValue]]: 5} // Number的实例对象
上面代码中,call的参数为5,不是对象,会被自动转成包装对象(Number的实例),绑定f内部的this。
call方法还可以接受多个参数。
语法
func.call(thisValue, arg1, arg2, ...)// 第一个参数thisValue为函数内this将要指向的对象// 其余参数为传入函数的参数
call的第一个参数就是this所要指向的那个对象,后面的参数则是函数调用时所需的参数。
function add(a, b) {return a + b;}add.call(this, 1, 2) // 3
上面代码中,call方法指定函数add内部的this绑定当前环境(对象),并且参数为1和2,因此函数add运行后得到3。
应用:调用对象的原生方法
call方法的一个应用是调用对象的原生方法。
var obj = {};obj.hasOwnProperty('toString') // false 判断obj是否有toString属性,注意这里不是toString()方法// 覆盖掉继承的 hasOwnProperty 方法obj.hasOwnProperty = function () {return true;};obj.hasOwnProperty('toString') // trueObject.prototype.hasOwnProperty.call(obj, 'toString') // false
上面代码中,hasOwnProperty是obj对象继承的方法,如果这个方法一旦被覆盖,就不会得到正确结果。call方法可以解决这个问题,它将hasOwnProperty方法的原始定义放到obj对象上执行,这样无论obj上有没有同名方法,都不会影响结果。
var objArr = { // 类数组对象0:'a',1:'b',2:'c',length:3}var arr = Array.prototype.slice.call(objArr) // 执行数组的slice方法,并把obj指定为方法的this// 或 arr = [].slice.call(obj)arr // ['a','b','c']
上面代码中,objArr是一个类似数组的对象,使用call调用数组的slice方法,指定objArr为slice方法内部的this,slice方法返回值赋给arr。
另外来看看数组slice方法的内部实现原理
Array.prototype.slice=function(start,end){ //数组方法slice的底层内部实现var result = new Array(); //新数组var start = start || 0;var end = end || this.length; //this指向调用的对象,用了call之后,改变this的指向,指向传进来的对象for(var i=start; i<end; i++){result.push(this[i]);}return result; //返回的为一个新的数组}
Function.prototype.apply()
apply方法的作用与call方法类似,也是改变this指向,然后再调用该函数。唯一的区别就是,它接收一个数组作为函数执行时的参数,使用格式如下。
语法
func.apply(thisValue, [arg1, arg2, ...])// 第一个参数thisValue为函数内this将要指向的对象// 第二个参数为一个数组,数组每一项为传入函数的参数
apply方法的第一个参数也是this所要指向的那个对象,如果设为null或undefined,则等同于指定全局对象。第二个参数则是一个数组,该数组的所有成员依次作为参数,传入原函数。原函数的参数,在call方法中必须一个个添加,但是在apply方法中,必须以数组形式添加。
function f(x, y){console.log(x + y);}f.call(null, 1, 1) // 2f.apply(null, [1, 1]) // 2
上面代码中,f函数本来接受两个参数,使用apply方法以后,就变成可以接受一个数组作为参数。
利用这一点,可以做一些有趣的应用。
应用:
(1)获取数组最大/最小元素
JavaScript 不提供找出数组最大元素的函数。结合使用apply方法和Math.max/Math.min方法,就可以返回数组的最大/最小元素。
利用第二个参数为数组的特点
// 获取最大值var a = [10, 2, 4, 15, 9];Math.max.apply(null, a) // 15//Math.max方法获取最大值//Math.max(10, 2, 4, 15, 9) // 15// 获取最小值var a = [10, 2, 4, 15, 9];Math.min.apply(null, a) // 15 null等于绑定全局对象
(2)将数组的空元素变为undefined
通过apply方法,利用Array构造函数将数组的空元素变成undefined。
Array.apply(null, ['a', ,'b'])// [ 'a', undefined, 'b' ]
空元素与undefined的差别在于,数组的forEach方法会跳过空元素,但是不会跳过undefined。因此,遍历内部元素的时候,会得到不同的结果。
var a = ['a', , 'b'];function print(i) {console.log(i);}a.forEach(print)// a// bArray.apply(null, a).forEach(print)// a// undefined// b
(3)转换类似数组的对象
另外,利用数组对象的slice方法,可以将一个类似数组的对象(比如arguments对象)转为真正的数组。
和使用call方法的效果一样。
Array.prototype.slice.apply({0: 1, length: 1}) // [1]Array.prototype.slice.apply({0: 1}) // []Array.prototype.slice.apply({0: 1, length: 2}) // [1, undefined]Array.prototype.slice.apply({length: 1}) // [undefined]
上面代码的apply方法的参数都是对象,但是返回结果都是数组,这就起到了将对象转成数组的目的。从上面代码可以看到,这个方法起作用的前提是,被处理的对象必须有length属性,以及相对应的数字键。
(4)绑定回调函数的对象
前面的按钮点击事件的例子,可以改写如下。
var o = new Object();o.f = function () {console.log(this === o);// true ,如未改变this指向,this将指向 DOM 对象}var f = function (){o.f.apply(o);// 或者 o.f.call(o);};// jQuery 的写法$('#button').on('click', f);
上面代码中,点击按钮以后,控制台将会显示true。由于apply方法(或者call方法)不仅绑定函数执行时所在的对象,还会立即执行函数,因此不得不把绑定语句写在一个函数体内。更简洁的写法是采用下面介绍的bind方法。
Function.prototype.bind()
bind方法用于将函数体内的this绑定到某个对象,然后返回一个新函数,bind方法并非立即执行一个函数。
语法
func.bind(thisValue, arg1, arg2, ...)()// 第一个参数thisValue为函数内this将要指向的对象// 其余参数为传入函数的参数// bind方法返回一个新函数,并非立即执行,如需执行要在后面加个括号
var d = new Date();d.getTime() // 1481869925657var print = d.getTime;print() // Uncaught TypeError: this is not a Date object.
上面代码中,我们将d.getTime方法赋给变量print,然后调用print就报错了。这是因为getTime方法内部的this,绑定Date对象的实例,赋给变量print以后,内部的this已经不指向Date对象的实例了。
bind方法可以解决这个问题。
var print = d.getTime.bind(d);print() // 1481869925657
上面代码中,bind方法将getTime方法内部的this绑定到d对象,这时就可以安全地将这个方法赋值给其他变量了。
bind方法的参数就是所要绑定this的对象,下面是一个更清晰的例子。
var counter = {count: 0,inc: function () {this.count++;}};var func = counter.inc.bind(counter);func();counter.count // 1
上面代码中,counter.inc方法被赋值给变量func。这时必须用bind方法将inc内部的this,绑定到counter,否则就会出错。
this绑定到其他对象也是可以的。
var counter = {count: 0,inc: function () {this.count++;}};var obj = {count: 100};var func = counter.inc.bind(obj);func();obj.count // 101
上面代码中,bind方法将inc方法内部的this,绑定到obj对象。结果调用func函数以后,递增的就是obj内部的count属性。
bind还可以接受更多的参数,将这些参数绑定原函数的参数。
var add = function (x, y) {return x * this.m + y * this.n;}var obj = {m: 2,n: 2};var newAdd = add.bind(obj, 5); // 第二个参数为add内的xnewAdd(5) // 20 传入的参数为add内的y
上面代码中,bind方法除了绑定this对象,还将add函数的第一个参数x绑定成5,然后返回一个新函数newAdd,这个函数只要再接受一个参数y就能运行了。
如果bind方法的第一个参数是null或undefined,等于将this绑定到全局对象,函数运行时this指向顶层对象(浏览器为window)。
function add(x, y) {return x + y;}var plus5 = add.bind(null, 5);plus5(10) // 15 传入的参数为add内的y
上面代码中,函数add内部并没有this,使用bind方法的主要目的是绑定参数x,以后每次运行新函数plus5,就只需要提供另一个参数y就够了。而且因为add内部没有this,所以bind的第一个参数是null,不过这里如果是其他对象,也没有影响。
bind要注意的点:
(1)每一次返回一个新函数
bind方法每运行一次,就返回一个新函数,这会产生一些问题。比如,监听事件的时候,不能写成下面这样。
element.addEventListener('click', o.m.bind(o));
上面代码中,click事件绑定bind方法生成的一个匿名函数。这样会导致无法取消绑定,所以,下面的代码是无效的。
element.removeEventListener('click', o.m.bind(o));
正确的方法是写成下面这样:
var listener = o.m.bind(o);element.addEventListener('click', listener);// ...element.removeEventListener('click', listener);
(2)结合回调函数使用
回调函数是 JavaScript 最常用的模式之一,但是一个常见的错误是,将包含this的方法直接当作回调函数。解决方法就是使用bind方法,将counter.inc绑定counter。
var counter = {count: 0,inc: function () {'use strict';this.count++;}};function callIt(callback) {callback();}callIt(counter.inc.bind(counter));counter.count // 1
上面代码中,callIt方法会调用回调函数。这时如果直接把counter.inc传入,调用时counter.inc内部的this就会指向全局对象。使用bind方法将counter.inc绑定counter以后,就不会有这个问题,this总是指向counter。
还有一种情况比较隐蔽,就是某些数组方法可以接受一个函数当作参数。这些函数内部的this指向,很可能也会出错。
var obj = {name: '张三',times: [1, 2, 3],print: function () {this.times.forEach(function (n) { // 数组的forEach方法内部this指向问题console.log(this.name); // 这里的this指向全局对象});}};obj.print()// 没有任何输出
上面代码中,obj.print内部this.times的this是指向obj的,这个没有问题。但是,forEach方法的回调函数内部的this.name却是指向全局对象,导致没有办法取到值。稍微改动一下,就可以看得更清楚。
obj.print = function () {this.times.forEach(function (n) {console.log(this === window);});};obj.print()// true// true// true
解决这个问题,也是通过bind方法绑定this。
obj.print = function () {this.times.forEach(function (n) {console.log(this.name);}.bind(this));// 使用bind把this指向的obj对象传入方法内};obj.print()// 张三// 张三// 张三
(3)结合call方法使用(改写数组方法调用形式)
利用bind方法,可以改写一些 JavaScript 原生方法的使用形式,以数组的slice方法为例。
[1, 2, 3].slice(0, 1) // [1]// 等同于Array.prototype.slice.call([1, 2, 3], 0, 1) // [1]
上面的代码中,数组的slice方法从[1, 2, 3]里面,按照指定位置和长度切分出另一个数组。这样做的本质是在[1, 2, 3]上面调用Array.prototype.slice方法,因此可以用call方法表达这个过程,得到同样的结果。
call方法实质上是调用Function.prototype.call方法,因此上面的表达式可以用bind方法改写。
var slice = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.slice);slice([1, 2, 3], 0, 1) // [1]
上面代码的含义就是,将Array.prototype.slice变成Function.prototype.call方法所在的对象,调用时就变成了Array.prototype.slice.call。类似的写法还可以用于其他数组方法。
var push = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.push);var pop = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.pop);var a = [1 ,2 ,3];push(a, 4)a // [1, 2, 3, 4]pop(a)a // [1, 2, 3]
如果再进一步,将Function.prototype.call方法绑定到Function.prototype.bind对象,就意味着bind的调用形式也可以被改写。
function f() {console.log(this.v);}var o = { v: 123 };var bind = Function.prototype.call.bind(Function.prototype.bind);bind(f, o)() // 123
上面代码的含义就是,将Function.prototype.bind方法绑定在Function.prototype.call上面,所以bind方法就可以直接使用,不需要在函数实例上使用。
总结,call()、apply()、bind()的区别
这三个方法都是改变函数内部this指向的。
它们的区别是:
call()第一个参数为函数内this将要指向的对象,其余参数为传入函数的参数。
apply()第一个参数为函数内this将要指向的对象,第二个参数为数组,数组每一项为传入函数的参数。
bind()传入参数和call()一样,区别是bind()返回一个新的函数,并非立即执行。
三、对象的继承
面向对象编程很重要的一个方面,就是对象的继承。A 对象通过继承 B 对象,就能直接拥有 B 对象的所有属性和方法。这对于代码的复用是非常有用的。
大部分面向对象的编程语言,都是通过“类”(class)实现对象的继承。传统上,JavaScript 语言的继承不通过 class,而是通过“原型对象”(prototype)实现,本章介绍 JavaScript 的原型链继承。
ES6 引入了 class 语法,基于 class 的继承不在这个教程介绍,请参阅《ES6 标准入门》一书的相关章节。
ES5 是通过“原型对象”(prototype)实现继承。
1、原型对象概述
(1)构造函数的缺点
JavaScript 通过构造函数生成新对象,因此构造函数可以视为对象的模板。实例对象的属性和方法,可以定义在构造函数内部。
function Cat (name, color) {this.name = name;this.color = color;}var cat1 = new Cat('大毛', '白色');cat1.name // '大毛'cat1.color // '白色'
上面代码中,Cat函数是一个构造函数,函数内部定义了name属性和color属性,所有实例对象(上例是cat1)都会生成这两个属性,即这两个属性会定义在实例对象上面。
通过构造函数为实例对象定义属性,虽然很方便,但是有一个缺点。同一个构造函数的多个实例之间,无法共享属性,从而造成对系统资源的浪费。
function Cat(name, color) {this.name = name;this.color = color;this.meow = function () {console.log('喵喵');};}// 解决方法,就是在原型对象(prototype)上创建共同的方法Cat.prototype.meow2 = function(){console.log('喵喵');}var cat1 = new Cat('大毛', '白色');var cat2 = new Cat('二毛', '黑色');// cat1和cat2是同一个构造函数的两个实例对象,他们无法共享meow属性,从而造成对系统资源的浪费。cat1.meow === cat2.meow// falsecat1.meow2 === cat2.meow2// true
上面代码中,cat1和cat2是同一个构造函数的两个实例,它们都具有meow方法。由于meow方法是生成在每个实例对象上面,所以两个实例就生成了两次。也就是说,每新建一个实例,就会新建一个meow方法。这既没有必要,又浪费系统资源,因为所有meow方法都是同样的行为,完全应该共享。
这个问题的解决方法,就是 JavaScript 的原型对象(prototype)。
(2)prototype 属性的作用
JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象的所有属性和方法,都能被实例对象共享。也就是说,如果属性和方法定义在原型上,那么所有实例对象就能共享,不仅节省了内存,还体现了实例对象之间的联系。
下面,先看怎么为对象指定原型。JavaScript 规定,每个函数都有一个prototype属性,指向一个对象。
function f() {}typeof f.prototype // "object"
上面代码中,函数f默认具有prototype属性,指向一个对象。
对于普通函数来说,该属性基本无用。但是,对于构造函数来说,生成实例的时候,该属性会自动成为实例对象的原型。
function Animal(name) {this.name = name;}// Animal.prototype属性是实例cat1和cat2的原型对象,在上面添加属性,实例就共享了该属性Animal.prototype.color = 'white';var cat1 = new Animal('大毛');var cat2 = new Animal('二毛');cat1.color // 'white'cat2.color // 'white'
上面代码中,构造函数Animal的prototype属性,就是实例对象cat1和cat2的原型对象。原型对象上添加一个color属性,结果,实例对象都共享了该属性。
原型对象的属性不是实例对象自身的属性。只要修改原型对象,变动就立刻会体现在所有实例对象上。
Animal.prototype.color = 'yellow';// color属性并非实例对象cat1/cat2本身的属性,只是当实例本身没有该属性或方法时,它会到原型对象去寻找该属性或方法cat1.color // "yellow"cat2.color // "yellow"
上面代码中,原型对象的color属性的值变为yellow,两个实例对象的color属性立刻跟着变了。这是因为实例对象其实没有color属性,都是读取原型对象的color属性。也就是说,当实例对象本身没有某个属性或方法的时候,它会到原型对象去寻找该属性或方法。这就是原型对象的特殊之处。
如果实例对象自身就有某个属性或方法,它就不会再去原型对象寻找这个属性或方法。
cat1.color = 'black';cat1.color // 'black'cat2.color // 'yellow'Animal.prototype.color // 'yellow';
上面代码中,实例对象cat1的color属性改为black,就使得它不再去原型对象读取color属性,后者的值依然为yellow。
总结一下,原型对象的作用,就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因,而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。
Animal.prototype.walk = function () {console.log(this.name + ' is walking');};
上面代码中,Animal.prototype对象上面定义了一个walk方法,这个方法将可以在所有Animal实例对象上面调用。
(3)原型链
JavaScript 规定,所有对象都有自己的原型对象(prototype)。一方面,任何一个对象,都可以充当其他对象的原型;另一方面,由于原型对象也是对象,所以它也有自己的原型。因此,就会形成一个“原型链”(prototype chain):对象到原型,再到原型的原型……
如果一层层地上溯,所有对象的原型最终都可以上溯到Object.prototype,即Object构造函数的prototype属性。也就是说,所有对象都继承了Object.prototype的属性。这就是所有对象都有valueOf和toString方法的原因,因为这是从Object.prototype继承的。
那么,Object.prototype对象有没有它的原型呢?回答是Object.prototype的原型是null。null没有任何属性和方法,也没有自己的原型。因此,原型链的尽头就是null。
Object.getPrototypeOf(Object.prototype) // Object.getPrototypeOf方法返回对象的原型// null
上面代码表示,Object.prototype对象的原型是null,由于null没有任何属性,所以原型链到此为止。Object.getPrototypeOf方法返回参数对象的原型,具体介绍请看后文。
读取对象的某个属性时,JavaScript 引擎先寻找对象本身的属性,如果找不到,就到它的原型去找,如果还是找不到,就到原型的原型去找。如果直到最顶层的Object.prototype还是找不到,则返回undefined。如果对象自身和它的原型,都定义了一个同名属性,那么优先读取对象自身的属性,这叫做“覆盖”(overriding)。
注意,一级级向上,在整个原型链上寻找某个属性,对性能是有影响的。所寻找的属性在越上层的原型对象,对性能的影响越大。如果寻找某个不存在的属性,将会遍历整个原型链。
举例来说,如果让构造函数的prototype属性指向一个数组,就意味着实例对象可以调用数组方法。
var MyArray = function () {};MyArray.prototype = new Array(); // 构造函数MyArray的原型指向 数组实例MyArray.prototype.constructor = MyArray;var mine = new MyArray(); // mine是构造函数MyArray的实例mine.push(1, 2, 3);mine.length // 3mine instanceof Array // true 判断实例对象mine是否为构造函数Array的实例
上面代码中,mine是构造函数MyArray的实例对象,由于MyArray.prototype指向一个数组实例,使得mine可以调用数组方法(这些方法定义在数组实例的prototype对象上面)。最后那行instanceof表达式,用来比较一个对象是否为某个构造函数的实例,结果就是证明mine为Array的实例,instanceof运算符的详细解释详见后文。
上面代码还出现了原型对象的constructor属性,这个属性的含义下一节就来解释。
(4)constructor 属性
prototype对象有一个constructor属性,默认指向prototype对象所在的构造函数。
function P() {}P.prototype.constructor === P // true
由于constructor属性定义在prototype对象上面,意味着可以被所有实例对象继承。
function P() {}var p = new P();p.constructor === P // true p自身没有constructor属性,它是读取原型上的p.constructor === P.prototype.constructor // truep.hasOwnProperty('constructor') // false
上面代码中,p是构造函数P的实例对象,但是p自身没有constructor属性,该属性其实是读取原型链上面的P.prototype.constructor属性。
作用
constructor属性的作用是,可以得知某个实例对象,到底是哪一个构造函数产生的。
function F() {};var f = new F();f.constructor === F // truef.constructor === RegExp // false
上面代码中,constructor属性确定了实例对象f的构造函数是F,而不是RegExp。
另一方面,有了constructor属性,就可以从一个实例对象新建另一个实例。
function Constr() {}var x = new Constr();var y = new x.constructor(); // 等同于 new Constr()y instanceof Constr // true
上面代码中,x是构造函数Constr的实例,可以从x.constructor间接调用构造函数。这使得在实例方法中,调用自身的构造函数成为可能。
Constr.prototype.createCopy = function () {return new this.constructor();};
上面代码中,createCopy方法调用构造函数,新建另一个实例。
constructor属性表示原型对象与构造函数之间的关联关系,如果修改了原型对象,一般会同时修改constructor属性,防止引用的时候出错。
function Person(name) {this.name = name;}Person.prototype.constructor === Person // truePerson.prototype = { // 修改了原型对象,但没有修改原型下的constructormethod: function () {}};// 由于原型对象已被修改,原型下的constructor也被修改Person.prototype.constructor === Person // falsePerson.prototype.constructor === Object // true // 普通对象的constructor指向object构造函数
上面代码中,构造函数Person的原型对象改掉了,但是没有修改constructor属性,导致这个属性不再指向Person。由于Person的新原型是一个普通对象,而普通对象的constructor属性指向Object构造函数,导致Person.prototype.constructor变成了Object。
所以,修改原型对象时,一般要同时修改constructor属性的指向。
// 坏的写法C.prototype = {method1: function (...) { ... },// ...};// 好的写法C.prototype = {constructor: C,method1: function (...) { ... },// ...};// 更好的写法 (只是在原型对象上添加方法)C.prototype.method1 = function (...) { ... };
上面代码中,要么将constructor属性重新指向原来的构造函数,要么只在原型对象上添加方法,这样可以保证instanceof运算符不会失真。
如果不能确定constructor属性是什么函数,还有一个办法:通过name属性,从实例得到构造函数的名称。
function Foo() {}var f = new Foo();f.constructor.name // "Foo"
2、instanceof 运算符
instanceof运算符,判断对象是否为某个构造函数的实例,返回一个布尔值。
语法
<实例对象> instanceof <构造函数>
var v = new Vehicle();v instanceof Vehicle // true v是构造函数Vehicel的实例
上面代码中,对象v是构造函数Vehicle的实例,所以返回true。
instanceof运算符的左边是实例对象,右边是构造函数。它会检查右边构造函数的原型对象(prototype),是否在左边对象的原型链上。因此,下面两种写法是等价的。
v instanceof Vehicle// 等同于Vehicle.prototype.isPrototypeOf(v)
上面代码中,Object.prototype.isPrototypeOf的详细解释见后文。
由于instanceof检查整个原型链,因此同一个实例对象,可能会对多个构造函数都返回true。
var d = new Date();d instanceof Date // trued instanceof Object // true
上面代码中,d同时是Date和Object的实例,因此对这两个构造函数都返回true。
由于任意对象(除了null)都是Object的实例,所以instanceof运算符可以判断一个值是否为非null的对象。
var obj = { foo: 123 };obj instanceof Object // truenull instanceof Object // false
上面代码中,除了null,其他对象的instanceOf Object的运算结果都是true。
instanceof的原理是检查右边构造函数的prototype属性,是否在左边对象的原型链上。有一种特殊情况,就是左边对象的原型链上,只有null对象。这时,instanceof判断会失真。
var obj = Object.create(null);typeof obj // "object"Object.create(null) instanceof Object // false
上面代码中,Object.create(null)返回一个新对象obj,它的原型是null(Object.create的详细介绍见后文)。右边的构造函数Object的prototype属性,不在左边的原型链上,因此instanceof就认为obj不是Object的实例。但是,只要一个对象的原型不是null,instanceof运算符的判断就不会失真。
用处
instanceof运算符的一个用处,是判断值的类型。
var x = [1, 2, 3];var y = {};var z = function (){};x instanceof Array // truey instanceof Object // truey instanceof Function // true
上面代码中,instanceof运算符判断,变量x是数组,变量y是对象,变量z是函数。
注意,instanceof运算符只能用于对象,不适用原始类型的值。
var s = 'hello';var z = 0;s instanceof String // falsez instanceof Number // false// 原始类型并没有实例化,所有都返回false
上面代码中,字符串不是String对象的实例(因为字符串不是对象),所以返回false。
此外,对于undefined和null,instanceof运算符总是返回false。
undefined instanceof Object // falsenull instanceof Object // false
利用instanceof运算符,还可以巧妙地解决,调用构造函数时,忘了加new命令的问题。
function Fubar (foo, bar) {if (this instanceof Fubar) { // 忘加new命令时 this为 全局对象windowthis._foo = foo;this._bar = bar;} else {return new Fubar(foo, bar);}}Fubar(1, 2)._foo // 1(new Fubar(1, 2))._foo // 1
上面代码使用instanceof运算符,在函数体内部判断this关键字是否为构造函数Fubar的实例。如果不是,就表明忘了加new命令。
3、构造函数的继承
让一个构造函数继承另一个构造函数,是非常常见的需求。
这可以分成两步实现。第一步是在子类的构造函数中,调用父类的构造函数。
function Sub(value) { // Sub是子类构造函数Super.call(this); // Super是父类构造函数,这的this是子类的实例this.prop = value;}
上面代码中,Sub是子类的构造函数,this是子类的实例。在实例上调用父类的构造函数Super,就会让子类实例具有父类实例的属性。
第二步,是让子类的原型指向父类的原型,这样子类就可以继承父类原型。
// 子类的原型指向一个新对象,新对象原型指向父类原型,等于子类原型继承了父类原型,且对子类原型操作不会影响到父类原型Sub.prototype = Object.create(Super.prototype);Sub.prototype.constructor = Sub;Sub.prototype.method = '...';
上面代码中,Sub.prototype是子类的原型,要将它赋值为Object.create(Super.prototype),而不是直接等于Super.prototype。否则后面两行对Sub.prototype的操作,会连父类的原型Super.prototype一起修改掉。
另外一种写法是Sub.prototype等于一个父类实例。
Sub.prototype = new Super();// 这个写法会继承父类实例的方法,不推荐
上面这种写法也有继承的效果,但是子类会具有父类实例的方法。有时,这可能不是我们需要的,所以不推荐使用这种写法。
举例来说,下面是一个Shape构造函数。
function Shape() {this.x = 0;this.y = 0;}Shape.prototype.move = function (x, y) {this.x += x;this.y += y;console.info('Shape moved.');};
我们需要让Rectangle构造函数继承Shape。
// 第一步,子类继承父类的实例function Rectangle() {Shape.call(this); // 调用父类构造函数}// 另一种写法function Rectangle() {this.base = Shape;this.base();}// 第二步,子类继承父类的原型Rectangle.prototype = Object.create(Shape.prototype);Rectangle.prototype.constructor = Rectangle;
采用这样的写法以后,instanceof运算符会对子类和父类的构造函数,都返回true。
var rect = new Rectangle();rect instanceof Rectangle // truerect instanceof Shape // true
上面代码中,子类是整体继承父类。有时只需要单个方法的继承,这时可以采用下面的写法。
ClassB.prototype.print = function() {// 单个方法的继承ClassA.prototype.print.call(this);// 继承了ClassA的print方法// some code}
上面代码中,子类B的print方法先调用父类A的print方法,再部署自己的代码。这就等于继承了父类A的print方法。
4、多重继承
JavaScript 不提供多重继承功能,即不允许一个对象同时继承多个对象。但是,可以通过变通方法,实现这个功能。
function M1() { // 构造函数M1this.hello = 'hello';}function M2() { // 构造函数M2this.world = 'world';}function S() { // 子类构造函数SM1.call(this);M2.call(this);}// 继承 M1S.prototype = Object.create(M1.prototype);// 继承链上加入 M2Object.assign(S.prototype, M2.prototype);// 指定构造函数S.prototype.constructor = S;var s = new S();s.hello // 'hello's.world // 'world'
上面代码中,子类S同时继承了父类M1和M2。这种模式又称为 Mixin(混入)。
5、模块
随着网站逐渐变成“互联网应用程序”,嵌入网页的 JavaScript 代码越来越庞大,越来越复杂。网页越来越像桌面程序,需要一个团队分工协作、进度管理、单元测试等等……开发者必须使用软件工程的方法,管理网页的业务逻辑。
JavaScript 模块化编程,已经成为一个迫切的需求。理想情况下,开发者只需要实现核心的业务逻辑,其他都可以加载别人已经写好的模块。
但是,JavaScript 不是一种模块化编程语言,ES6 才开始支持“类”和“模块”。下面介绍传统的做法,如何利用对象实现模块的效果。
(1)基本的实现方法
模块是实现特定功能的一组属性和方法的封装。
简单的做法是把模块写成一个对象,所有的模块成员都放到这个对象里面。
var module1 = new Object({_count : 0,m1 : function (){//...},m2 : function (){//...}});
上面的函数m1和m2,都封装在module1对象里。使用的时候,就是调用这个对象的属性。
// 使用module1.m1();
但是,这样的写法会暴露所有模块成员,内部状态可以被外部改写。比如,外部代码可以直接改变内部计数器的值。
module1._count = 5;
(2)封装私有变量:
(2-1)构造函数的写法
我们可以利用构造函数,封装私有变量。
function StringBuilder() {var buffer = []; // 模块的私有变量this.add = function (str) {buffer.push(str);};this.toString = function () {return buffer.join('');};}
上面代码中,buffer是模块的私有变量。一旦生成实例对象,外部是无法直接访问buffer的。但是,这种方法将私有变量封装在构造函数中,导致构造函数与实例对象是一体的,总是存在于内存之中,无法在使用完成后清除。这意味着,构造函数有双重作用,既用来塑造实例对象,又用来保存实例对象的数据,违背了构造函数与实例对象在数据上相分离的原则(即实例对象的数据,不应该保存在实例对象以外)。同时,非常耗费内存。
function StringBuilder() {this._buffer = [];}StringBuilder.prototype = {constructor: StringBuilder,add: function (str) {this._buffer.push(str);},toString: function () {return this._buffer.join('');}};
这种方法将私有变量放入实例对象中,好处是看上去更自然,但是它的私有变量可以从外部读写,不是很安全。
(2-2)立即执行函数的写法
另一种做法是使用“立即执行函数”(Immediately-Invoked Function Expression,IIFE),将相关的属性和方法封装在一个函数作用域里面,可以达到不暴露私有成员的目的。
var module1 = (function () {var _count = 0;var m1 = function () {//...};var m2 = function () {//...};return {m1 : m1,m2 : m2};})();
使用上面的写法,外部代码无法读取内部的_count变量。
console.info(module1._count); //undefined
上面的module1就是 JavaScript 模块的基本写法。下面,再对这种写法进行加工。
(3)模块的放大模式(向模块添加新方法)
如果一个模块很大,必须分成几个部分,或者一个模块需要继承另一个模块,这时就有必要采用“放大模式”(augmentation)。
var module1 = (function (mod){mod.m3 = function () {//...};return mod;})(module1);
上面的代码为module1模块添加了一个新方法m3(),然后返回新的module1模块。
在浏览器环境中,模块的各个部分通常都是从网上获取的,有时无法知道哪个部分会先加载。如果采用上面的写法,第一个执行的部分有可能加载一个不存在空对象,这时就要采用”宽放大模式”(Loose augmentation)。
var module1 = (function (mod) {//...return mod;})(window.module1 || {});
与”放大模式”相比,“宽放大模式”就是“立即执行函数”的参数可以是空对象。
(4)输入全局变量(保证独立性)
独立性是模块的重要特点,模块内部最好不与程序的其他部分直接交互。
为了在模块内部调用全局变量,必须显式地将其他变量输入模块。
var module1 = (function ($, YAHOO) {//...})(jQuery, YAHOO); // 向模块内部传入全局变量
上面的module1模块需要使用 jQuery 库和 YUI 库,就把这两个库(其实是两个模块)当作参数输入module1。这样做除了保证模块的独立性,还使得模块之间的依赖关系变得明显。
立即执行函数还可以起到命名空间的作用。
(function($, window, document) {function go(num) {}function handleEvents() {}function initialize() {}function dieCarouselDie() {}//attach to the global scopewindow.finalCarousel = { // 对外暴露接口init : initialize,destroy : dieCarouselDie}})( jQuery, window, document );
上面代码中,finalCarousel对象输出到全局,对外暴露init和destroy接口,内部方法go、handleEvents、initialize、dieCarouselDie都是外部无法调用的。
四、Object 对象的相关方法
JavaScript 在Object对象上面,提供了很多相关方法,处理面向对象编程的相关操作。本章介绍这些方法。
1、Object.getPrototypeOf() 获取原型对象
Object.getPrototypeOf方法返回参数对象的原型。这是获取原型对象的标准方法。
var F = function () {};var f = new F();Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype // true
上面代码中,实例对象f的原型是F.prototype。
下面是几种特殊对象的原型。
// 空对象的原型是 Object.prototypeObject.getPrototypeOf({}) === Object.prototype // true// Object.prototype 的原型是 nullObject.getPrototypeOf(Object.prototype) === null // true// 函数的原型是 Function.prototypefunction f() {}Object.getPrototypeOf(f) === Function.prototype // true
2、Object.setPrototypeOf() 设置原型对象
Object.setPrototypeOf方法为参数对象设置原型,返回该参数对象。它接受两个参数,第一个是现有对象,第二个是原型对象。
var a = {};var b = {x: 1};Object.setPrototypeOf(a, b);Object.getPrototypeOf(a) === b // truea.x // 1 a对象共享b对象的属性
上面代码中,Object.setPrototypeOf方法将对象a的原型,设置为对象b,因此a可以共享b的属性。
使用Object.setPrototypeOf方法模拟new命令
var F = function () {this.foo = 'bar';};var f = new F();// 等同于var f = Object.setPrototypeOf({}, F.prototype); // 模拟new命令F.call(f);
上面代码中,new命令新建实例对象,其实可以分成两步。第一步,将一个空对象的原型设为构造函数的prototype属性(上例是F.prototype);第二步,将构造函数内部的this绑定这个空对象,然后执行构造函数,使得定义在this上面的方法和属性(上例是this.foo),都转移到这个空对象上。
3、 Object.create() 创建实例对象,指向目标对象的原型
生成实例对象的常用方法是,使用new命令让构造函数返回一个实例。但是很多时候,只能拿到一个实例对象,它可能根本不是由构建函数生成的,那么能不能从一个实例对象,生成另一个实例对象呢?
JavaScript 提供了Object.create方法,用来满足这种需求。该方法接受一个对象作为参数,然后以它为原型,返回一个实例对象。该实例完全继承原型对象的属性。
// 原型对象var A = {print: function () {console.log('hello');}};// 实例对象var B = Object.create(A); // 以A为原型,创建了B实例对象,使B继承了A的属性Object.getPrototypeOf(B) === A // trueB.print() // helloB.print === A.print // true
上面代码中,Object.create方法以A对象为原型,生成了B对象。B继承了A的所有属性和方法。
实际上,Object.create方法可以用下面的代码代替。
内部实现原理
if (typeof Object.create !== 'function') {Object.create = function (obj) { // 模拟Object.create方法function F() {} // 创建一个空构造函数FF.prototype = obj; // 让F的原型 指向参数obj(obj为传入的原型对象)return new F(); // 返回一个F的实例};}
上面代码表明,Object.create方法的实质是新建一个空的构造函数F,然后让F.prototype属性指向参数对象obj,最后返回一个F的实例,从而实现让该实例继承obj的属性。
下面三种方式生成的新对象是等价的。
var obj1 = Object.create({});var obj2 = Object.create(Object.prototype);var obj3 = new Object();
如果想要生成一个不继承任何属性(比如没有toString和valueOf方法)的对象,可以将Object.create的参数设为null。
var obj = Object.create(null); // 不继承Object的toString和valueOf方法的一个对象obj.valueOf()// TypeError: Object [object Object] has no method 'valueOf'
上面代码中,对象obj的原型是null,它就不具备一些定义在Object.prototype对象上面的属性,比如valueOf方法。
使用Object.create方法的时候,必须提供对象原型,即参数不能为空,或者不是对象,否则会报错。
Object.create()// TypeError: Object prototype may only be an Object or nullObject.create(123)// TypeError: Object prototype may only be an Object or null
Object.create方法生成的新对象,动态继承了原型。在原型上添加或修改任何方法,会立刻反映在新对象之上。
var obj1 = { p: 1 };var obj2 = Object.create(obj1);obj1.p = 2;obj2.p // 2 obj2的原型指向obj1,当访问obj2上的p属性时,js引擎会先在obj2本身上找,没找到会去原型上找
上面代码中,修改对象原型obj1会影响到实例对象obj2。
除了对象的原型,Object.create方法还可以接受第二个参数。该参数是一个属性描述对象,它所描述的对象属性,会添加到实例对象,作为该对象自身的属性。
var obj = Object.create({}, {p1: { // p1为添加到obj实例对象自身的属性value: 123,enumerable: true,configurable: true,writable: true,},p2: {value: 'abc',enumerable: true,configurable: true,writable: true,}});// 等同于var obj = Object.create({});obj.p1 = 123;obj.p2 = 'abc';
Object.create方法生成的对象,继承了它的原型对象的构造函数。
function A() {}var a = new A();var b = Object.create(a);b.constructor === A // trueb instanceof A // true
上面代码中,b对象的原型是a对象,因此继承了a对象的构造函数A。
4、Object.prototype.isPrototypeOf()判断某个对象是否为参数对象的原型
实例对象的isPrototypeOf方法,用来判断该对象是否为参数对象的原型。
var o1 = {};var o2 = Object.create(o1);var o3 = Object.create(o2);o2.isPrototypeOf(o3) // true 判断o2是否为o3的原型o1.isPrototypeOf(o3) // true 判断o1是否为o3的原型
上面代码中,o1和o2都是o3的原型。这表明只要实例对象处在参数对象的原型链上,isPrototypeOf方法都返回true。
Object.prototype.isPrototypeOf({}) // trueObject.prototype.isPrototypeOf([]) // trueObject.prototype.isPrototypeOf(/xyz/) // trueObject.prototype.isPrototypeOf(Object.create(null)) // false
上面代码中,由于Object.prototype处于原型链的最顶端,所以对各种实例都返回true,只有直接继承自null的对象除外。
5、Object.prototype.proto 返回该对象的原型,可读写
实例对象的__proto__属性(前后各两个下划线),返回该对象的原型。该属性可读写。
var obj = Object.create({x:1}) // 创建实例对象obj,其原型指定为{x:1}obj.__proto__ // {x: 1} 实例对象obj的__proto__属性,返回obj的原型Object.getPrototypeOf(obj) // {x: 1}
上面代码通过Object.create创建实例对象obj,指定其原型为{x:1},访问obj对象的__proto__属性,返回其原型。
var obj = {};var p = {};obj.__proto__ = p; // 原型属性可读写Object.getPrototypeOf(obj) === p // trueobj.__proto__ === Object.getPrototypeOf(obj) //true
上面代码通过__proto__属性,将p对象设为obj对象的原型。
根据语言标准,__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以没有这个属性。它前后的两根下划线,表明它本质是一个内部属性,不应该对使用者暴露。因此,应该尽量少用这个属性,而是用Object.getPrototypeOf()和Object.setPrototypeOf(),进行原型对象的读写操作。
原型链可以用__proto__很直观地表示。
var A = {name: '张三'};var B = {name: '李四'};var proto = {print: function () {console.log(this.name);}};A.__proto__ = proto; // 将A的原型指向proto对象B.__proto__ = proto; // 将B的原型指向proto对象// 共享print方法,都是在调用proto对象内的print方法A.print() // 张三B.print() // 李四A.print === B.print // trueA.print === proto.print // trueB.print === proto.print // true
上面代码中,A对象和B对象的原型都是proto对象,它们都共享proto对象的print方法。也就是说,A和B的print方法,都是在调用proto对象的print方法。
6、获取原型对象方法的比较
如前所述,__proto__属性指向当前对象的原型对象,即构造函数的prototype属性。
var obj = new Object();obj.__proto__ === Object.prototype// trueobj.__proto__ === obj.constructor.prototype// true
上面代码首先新建了一个对象obj,它的__proto__属性,指向构造函数(Object或obj.constructor)的prototype属性。
因此,获取实例对象obj的原型对象,有三种方法。
obj.__proto__obj.constructor.prototypeObject.getPrototypeOf(obj)
上面三种方法之中,前两种都不是很可靠。__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以不部署。而obj.constructor.prototype在手动改变原型对象时,可能会失效。
var P = function () {};var p = new P();var C = function () {};C.prototype = p;var c = new C();c.constructor.prototype === p // false
上面代码中,构造函数C的原型对象被改成了p,但是实例对象的c.constructor.prototype却没有指向p。所以,在改变原型对象时,一般要同时设置constructor属性。
C.prototype = p;C.prototype.constructor = C; // 如在构造函数的继承中就使用到这个操作var c = new C();c.constructor.prototype === p // true
因此,推荐使用第三种Object.getPrototypeOf方法,获取原型对象。
7、Object.getOwnPropertyNames()
Object.getOwnPropertyNames方法返回一个数组,成员是参数对象本身的所有属性的键名,不包含继承的属性键名。
Object.getOwnPropertyNames(Date)// ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]
上面代码中,Object.getOwnPropertyNames方法返回Date所有自身的属性名。
对象本身的属性之中,有的是可以遍历的(enumerable),有的是不可以遍历的。Object.getOwnPropertyNames方法返回所有键名,不管是否可以遍历。只获取那些可以遍历的属性,使用Object.keys方法。
Object.keys(Date) // []
上面代码表明,Date对象所有自身的属性,都是不可以遍历的。
8、Object.prototype.hasOwnProperty()
对象实例的hasOwnProperty方法返回一个布尔值,用于判断某个属性定义在对象自身,还是定义在原型链上。
Date.hasOwnProperty('length') // trueDate.hasOwnProperty('toString') // false
上面代码表明,Date.length(构造函数Date可以接受多少个参数)是Date自身的属性,Date.toString是继承的属性。
另外,hasOwnProperty方法是 JavaScript 之中唯一一个处理对象属性时,不会遍历原型链的方法。
9、in 运算符和 for…in 循环
in运算符返回一个布尔值,表示一个对象是否具有某个属性。它不区分该属性是对象自身的属性,还是继承的属性。
'length' in Date // true'toString' in Date // true
in运算符常用于检查一个属性是否存在。
获得对象的所有可遍历属性(不管是自身的还是继承的),可以使用for...in循环。
var o1 = { p1: 123 };var o2 = Object.create(o1, { // o2的原型指向o1,并且在o2上定义一个属性p2p2: { value: "abc", enumerable: true }});for (p in o2) {console.info(p);}// p2// p1 继承的属性
上面代码中,对象o2的p2属性是自身的,p1属性是继承的。这两个属性都会被for...in循环遍历。
为了在for...in循环中获得对象自身的属性,可以采用hasOwnProperty方法判断一下。
for ( var name in object ) {if ( object.hasOwnProperty(name) ) { // 过滤掉非自身的属性/* loop code */}}
获得对象的所有属性(不管是自身的还是继承的,也不管是否可枚举),可以使用下面的函数。
function inheritedPropertyNames(obj) {var props = {};while(obj) {// 获取obj对象的所有属性,包括不可枚举的,Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(function(p) {props[p] = true;});obj = Object.getPrototypeOf(obj); // 获取对象的原型}console.log(props)return Object.getOwnPropertyNames(props);}
上面代码依次获取obj对象的每一级原型对象“自身”的属性,从而获取obj对象的“所有”属性,不管是否可遍历。
下面是一个例子,列出Date对象的所有属性。
inheritedPropertyNames(Date)// [// "caller",// "constructor",// "toString",// "UTC",// ...// ]
10、对象的拷贝
如果要拷贝一个对象,需要做到下面两件事情。
- 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的原型。
- 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的实例属性。
下面就是根据上面两点,实现的对象拷贝函数。
function copyObject(orig) { // 拷贝对象函数// 创建一个新对象,新对象的原型指向旧对象的原型var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig));copyOwnPropertiesFrom(copy, orig);return copy;}function copyOwnPropertiesFrom(target, source) { // 拷贝旧对象的实例属性Object.getOwnPropertyNames(source).forEach(function (propKey) {// 获取每个属性的 属性描述对象var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey);// 定义属性,给target对象定义propKey属性,其属性描述对象是descObject.defineProperty(target, propKey, desc);});return target;}
另一种更简单的写法,是利用 ES2017 才引入标准的Object.getOwnPropertyDescriptors方法。
function copyObject(orig) {return Object.create(Object.getPrototypeOf(orig),Object.getOwnPropertyDescriptors(orig));}
五、严格模式
除了正常的运行模式,JavaScript 还有第二种运行模式:严格模式(strict mode)。顾名思义,这种模式采用更加严格的 JavaScript 语法。
同样的代码,在正常模式和严格模式中,可能会有不一样的运行结果。一些在正常模式下可以运行的语句,在严格模式下将不能运行。
1、设计目的
早期的 JavaScript 语言有很多设计不合理的地方,但是为了兼容以前的代码,又不能改变老的语法,只能不断添加新的语法,引导程序员使用新语法。
严格模式是从 ES5 进入标准的,主要目的有以下几个。
- 明确禁止一些不合理、不严谨的语法,减少 JavaScript 语言的一些怪异行为。
- 增加更多报错的场合,消除代码运行的一些不安全之处,保证代码运行的安全。
- 提高编译器效率,增加运行速度。
- 为未来新版本的 JavaScript 语法做好铺垫。
总之,严格模式体现了 JavaScript 更合理、更安全、更严谨的发展方向。
2、启用方法
'use strict';
