JavaScript面向对象编程深入分析.docx
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JavaScript面向对象编程深入分析.docx
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JavaScript面向对象编程深入分析
JavaScript面向对象编程深入分析
(1)
2011-06-2814:
11阮一峰阮一峰的网络日志我要评论(0)字号:
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学习Javascript,最难的地方是什么?
我觉得,Object(对象)最难。
因为Javascript的Object模型很独特,和其他语言都不一样,初学者不容易掌握。
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一.Javascript面向对象编程:
封装
Javascript是一种基于对象(object-based)的语言,你遇到的所有东西几乎都是对象。
但是,它又不是一种真正的面向对象编程(OOP)语言,因为它的语法中没有class(类)。
那么,如果我们要把"属性"(property)和"方法"(method),封装成一个对象,甚至要从原型对象生成一个实例对象,我们应该怎么做呢?
1.生成对象的原始模式
假定我们把猫看成一个对象,它有"名字"和"颜色"两个属性。
1.varCat={
2.name:
'',
3.color:
''
4.}
现在,我们需要根据这个原型对象,生成两个实例对象。
1.varcat1={};//创建一个空对象
2.cat1.name="大毛";//按照原型对象的属性赋值
3.cat1.color="黄色";
4.varcat2={};
5.cat2.name="二毛";
6.cat2.color="黑色";
好了,这就是最简单的封装了。
但是,这样的写法有两个缺点,一是如果多生成几个实例,写起来就非常麻烦;二是实例与原型之间,没有任何办法,可以看出有什么联系。
2.原始模式的改进
我们可以写一个函数,解决代码重复的问题。
1. functionCat(name,color){
2.return{
3.name:
name,
4.color:
color
5.}
6.}
然后生成实例对象,就等于是在调用函数:
1.varcat1=Cat("大毛","黄色");
2.varcat2=Cat("二毛","黑色");
这种方法的问题依然是,cat1和cat2之间没有内在的联系,不能反映出它们是同一个原型对象的实例。
3.构造函数模式
为了解决从原型对象生成实例的问题,Javascript提供了一个构造函数(Constructor)模式。
所谓"构造函数",其实就是一个普通函数,但是内部使用了this变量。
对构造函数使用new运算符,就能生成实例,并且this变量会绑定在实例对象上。
比如,猫的原型对象现在可以这样写,
1.functionCat(name,color){
2.this.name=name;
3.this.color=color;
4.}
5.
我们现在就可以生成实例对象了。
1.varcat1=newCat("大毛","黄色");
2.varcat2=newCat("二毛","黑色");
3.alert(cat1.name);//大毛
4.alert(cat1.color);//黄色
这时cat1和cat2会自动含有一个constructor属性,指向它们的构造函数。
1.alert(cat1.constructor==Cat);//true
2.alert(cat2.constructor==Cat);//true
Javascript还提供了一个instanceof运算符,验证原型对象与实例对象之间的关系。
1.alert(cat1instanceofCat);//true
2.alert(cat2instanceofCat);//true
4.构造函数模式的问题
构造函数方法很好用,但是存在一个浪费内存的问题。
请看,我们现在为Cat对象添加一个不变的属性"type"(种类),再添加一个方法eat(吃老鼠)。
那么,原型对象Cat就变成了下面这样:
1. functionCat(name,color){
2.this.name=name;
3.this.color=color;
4.this.type="猫科动物";
5.this.eat=function(){alert("吃老鼠");};
6.}
还是采用同样的方法,生成实例:
1. varcat1=newCat("大毛","黄色");
2.varcat2=newCat("二毛","黑色");
3.alert(cat1.type);//猫科动物
4.cat1.eat();//吃老鼠
表面上好像没什么问题,但是实际上这样做,有一个很大的弊端。
那就是对于每一个实例对象,type属性和eat()方法都是一模一样的内容,每一次生成一个实例,都必须为重复的内容,多占用一些内存。
这样既不环保,也缺乏效率。
1.alert(cat1.eat==cat2.eat);//false
能不能让type属性和eat()方法在内存中只生成一次,然后所有实例都指向那个内存地址呢?
回答是可以的。
5.Prototype模式
Javascript规定,每一个构造函数都有一个prototype属性,指向另一个对象。
这个对象的所有属性和方法,都会被构造函数的实例继承。
这意味着,我们可以把那些不变的属性和方法,直接定义在prototype对象上。
1. functionCat(name,color){
2.this.name=name;
3.this.color=color;
4.}
5.Cat.prototype.type="猫科动物";
6.Cat.prototype.eat=function(){alert("吃老鼠")};
然后,生成实例。
1.varcat1=newCat("大毛","黄色");
2.varcat2=newCat("二毛","黑色");
3.alert(cat1.type);//猫科动物
4.cat1.eat();//吃老鼠
这时所有实例的type属性和eat()方法,其实都是同一个内存地址,指向prototype对象,因此就提高了运行效率。
1. alert(cat1.eat==cat2.eat);//true
6.Prototype模式的验证方法
6.1isPrototypeOf()
这个方法用来判断,某个proptotype对象和某个实例之间的关系。
1.alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1));//true
2.alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2));//true
6.2hasOwnProperty()
每个实例对象都有一个hasOwnProperty()方法,用来判断某一个属性到底是本地属性,还是继承自prototype对象的属性。
1.alert(cat1.hasOwnProperty("name"));//true
2.alert(cat1.hasOwnProperty("type"));//false
6.3in运算符
in运算符可以用来判断,某个实例是否含有某个属性,不管是不是本地属性。
1.alert("name"incat1);//true
2.alert("type"incat1);//true
in运算符还可以用来遍历某个对象的所有属性。
1.for(varpropincat1){alert("cat1["+prop+"]="+cat1[prop]);}
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学习Javascript,最难的地方是什么?
我觉得,Object(对象)最难。
因为Javascript的Object模型很独特,和其他语言都不一样,初学者不容易掌握。
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二.Javascript面向对象编程:
构造函数的继承
本节主要介绍,如何生成一个"继承"多个对象的实例。
比如,现在有一个"动物"对象的构造函数,
1.functionAnimal(){
2.this.species="动物";
3.}
还有一个"猫"对象的构造函数,
1.functionCat(name,color){
2.this.name=name;
3.this.color=color;
4.}
怎样才能使"猫"继承"动物"呢?
1.构造函数绑定
最简单的方法,大概就是使用call或apply方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上,也就是在子对象构造函数中加一行:
1. functionCat(name,color){
2.Animal.apply(this,arguments);
3.this.name=name;
4.this.color=color;
5.}
6.varcat1=newCat("大毛","黄色");
7.alert(cat1.species);//动物
2.prototype模式
更常见的做法,则是使用prototype属性。
如果"猫"的prototype对象,指向一个Animal的实例,那么所有"猫"的实例,就能继承Animal了。
1.Cat.prototype=newAnimal();
2.Cat.prototype.constructor=Cat;
3.varcat1=newCat("大毛","黄色");
4.alert(cat1.species);//动物
代码的第一行,我们将Cat的prototype对象指向一个Animal的实例。
1.Cat.prototype=newAnimal();
它相当于完全删除了prototype对象原先的值,然后赋予一个新值。
但是,第二行又是什么意思呢?
1.Cat.prototype.constructor=Cat;
原来,任何一个prototype对象都有一个constructor属性,指向它的构造函数。
也就是说,Cat.prototype这个对象的constructor属性,是指向Cat的。
我们在前一步已经删除了这个prototype对象原来的值,所以新的prototype对象没有constructor属性,所以我们必须手动加上去,否则后面的"继承链"会出问题。
这就是第二行的意思。
总之,这是很重要的一点,编程时务必要遵守。
下文都遵循这一点,即如果替换了prototype对象,
1.o.prototype={};
那么,下一步必然是为新的prototype对象加上constructor属性,并将这个属性指回原来的构造函数。
1.o.prototype.constructor=o;
3.直接继承prototype
由于Animal对象中,不变的属性都可以直接写入Animal.prototype。
所以,我们也可以让Cat()跳过Animal(),直接继承Animal.prototype。
现在,我们先将Animal对象改写:
1.functionAnimal(){}
2.Animal.prototype.species="动物";
然后,将Cat的prototype对象,然后指向Animal的prototype对象,这样就完成了继承。
1.Cat.prototype=Animal.prototype;
2.CatCat.prototype.constructor=Cat;
3.varcat1=newCat("大毛","黄色");
4.alert(cat1.species);//动物
与前一种方法相比,这样做的优点是效率比较高(不用执行和建立Animal的实例了),比较省内存。
缺点是Cat.prototype和Animal.prototype现在指向了同一个对象,那么任何对Cat.prototype的修改,都会反映到Animal.prototype。
所以,上面这一段代码其实是有问题的。
请看第二行
1.Cat.prototype.constructor=Cat;
这一句实际上把Animal.prototype对象的constructor属性也改掉了!
1.alert(Animal.prototype.constructor);//Cat
4.利用空对象作为中介
由于"直接继承prototype"存在上述的缺点,所以可以利用一个空对象作为中介。
1.varF=function(){};
2.F.prototype=Animal.prototype;
3.Cat.prototype=newF();
4.Cat.prototype.constructor=Cat;
F是空对象,所以几乎不占内存。
这时,修改Cat的prototype对象,就不会影响到Animal的prototype对象。
1.alert(Animal.prototype.constructor);//Animal
5.prototype模式的封装函数
我们将上面的方法,封装成一个函数,便于使用。
1.functionextend(Child,Parent){
2.
3.varF=function(){};
4.F.prototype=Parent.prototype;
5.Child.prototype=newF();
6.Child.prototype.constructor=Child;
7.Child.uber=Parent.prototype;
8.}
使用的时候,方法如下
1.extend(Cat,Animal);
2.varcat1=newCat("大毛","黄色");
3.alert(cat1.species);//动物
这个extend函数,就是YUI库如何实现继承的方法。
另外,说明一点。
函数体最后一行
1.Child.uber=Parent.prototype;
意思是为子对象设一个uber属性,这个属性直接指向父对象的prototype属性。
这等于是在子对象上打开一条通道,可以直接调用父对象的方法。
这一行放在这里,只是为了实现继承的完备性,纯属备用性质。
6.拷贝继承
上面是采用prototype对象,实现继承。
我们也可以换一种思路,纯粹采用"拷贝"方法实现继承。
简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象,不也能够实现继承吗?
首先,还是把Animal的所有不变属性,都放到它的prototype对象上。
1.functionAnimal(){}
2.Animal.prototype.species="动物";
然后,再写一个函数,实现属性拷贝的目的。
1.functionextend2(Child,Parent){
2.varp=Parent.prototype;
3.varc=Child.prototype;
4.for(variinp){
5.c[i]=p[i];
6.}
7.c.uber=p;
8.}
这个函数的作用,就是将父对象的prototype对象中的属性,一一拷贝给Child对象的prototype对象。
使用的时候,这样写:
1.extend2(Cat,Animal);
2.varcat1=newCat("大毛","黄色");
3.alert(cat1.species);//动物
JavaScript面向对象编程深入分析(3)
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三.Javascript面向对象编程:
非构造函数的继承
本节介绍不使用构造函数实现"继承"。
1.什么是"非构造函数"的继承?
比如,现在有一个对象,叫做"中国人"。
1. varChinese={
2.nation:
'中国'
3.};
还有一个对象,叫做"医生"。
1. varDoctor={
2.career:
'医生'
3.}
请问怎样才能让"医生"去继承"中国人",也就是说,我怎样才能生成一个"中国医生"的对象?
这里要注意,这两个对象都是普通对象,不是构造函数,无法使用构造函数方法实现"继承"。
2.object()方法
json格式的发明人DouglasCrockford,提出了一个object()函数,可以做到这一点。
1.functionobject(o){
2.functionF(){}
3.F.prototype=o;
4.returnnewF();
5.}
这个object()函数,其实只做一件事,就是把子对象的prototype属性,指向父对象,从而使得子对象与父对象连在一起。
使用的时候,第一步先在父对象的基础上,生成子对象:
1.varDoctor=object(Chinese);
然后,再加上子对象本身的属性:
1. Doctor.career='医生';
这时,子对象已经继承了父对象的属性了。
1. alert(Doctor.nation);//中国
3.浅拷贝
除了使用"prototype链"以外,还有另一种思路:
把父对象的属性,全部拷贝给子对象,也能实现继承。
下面这个函数,就是在做拷贝:
1.functionextendCopy(p){
2.varc={};
3.for(variinp){
4.c[i]=p[i];
5.}
6.c.uber=p;
7.returnc;
8.}
使用的时候,这样写:
1.varDoctor=extendCopy(Chinese);
2.Doctor.career='医生';
3.alert(Doctor.nation);//中国
但是,这样的拷贝有一个问题。
那就是,如果父对象的属性等于数组或另一个对象,那么实际上,子对象获得的只是一个内存地址,而不是真正拷贝,因此存在父对象被篡改的可能。
请看,现在给Chinese添加一个"出生地"属性,它的值是一个数组。
1.Chinese.birthPlaces=['北京','上海','香港'];
通过extendCopy()函数,Doctor继承了Chinese。
1.varDoctor=extendCopy(Chinese);
然后,我们为Doctor的"出生地"添加一个城市:
1.Doctor.birthPlaces.push('厦门');
发生了什么事?
Chinese的"出生地"也被改掉了!
1.alert(Doctor.birthPlaces);//北京,上海,香港,厦门
2.alert(Chinese.birthPlaces);//北京,上海,香港,厦门
所以,extendCopy()只是拷贝基本类型的数据,我们把这种拷贝叫做"浅拷贝"。
这是早期jQuery实现继承的方式。
4.深拷贝
所谓"深拷贝",就是能够实现真正意义上的数组和对象的拷贝。
它的实现并不难,只要递归调用"浅拷贝"就行了。
1.functiondeepCopy(p,c){
2.varc=c||{};
3.for(variinp){
4.if(typeofp[i]==='object'){
5.c[i]=(p[i].constructor===Array)?
[]:
{};
6.deepCopy(p[i],c[i]);
7.}else{
8. c[i]=p[i];
9.}
10.}
11.returnc;
12.}
使用的时候这样写:
1. varDoctor=deepCopy(Chinese);
现在,给父对象加一个属性,值为数组。
然后,在子对象上修改这个属性:
1.Chinese.birthPlaces=['北京','上海','香港'];
2.Doctor.birthPlaces.push('厦门');
这时,父对象就不会受到影响了。
1.alert(Doctor.birthPlaces);//北京,上海,香港,厦门
2.alert(Chinese.birthPlaces);//北京,上海,香港
目前,jQuery库使用的就是这种继承方法。
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