搞懂 JavaScript 继承原理

摘要: 理解JS继承。

Fundebug经授权转载,版权归原作者所有。

在理解继承之前,需要知道 js 的三个东西:

    1. 什么是 JS 原型链
    1. this 的值到底是什么
    1. JS 的 new 到底是干什么的

1. 什么是 JS 原型链?

我们知道 JS 有对象,比如

我们通过控制台把 obj 打印出来:

我们会发现 obj 已经有几个属性(方法)了。那么问题来了:valueOf / toString / constructor 是怎么来?我们并没有给 obj.valueOf 赋值呀。

上面这个图有点难懂,我手画一个示意图:

我们发现控制台打出来的结果是:

  • obj 本身有一个属性 name (这是我们给它加的)
  • obj 还有一个属性叫做 proto(它是一个对象)
  • obj 还有一个属性,包括 valueOf, toString, constructor 等
  • obj.proto其实也有一个叫做proto的属性(console.log 没有显示),值为 null

现在回到我们的问题:obj 为什么会拥有 valueOf / toString / constructor 这几个属性?

答案: 这跟 proto有关 。

当我们「读取」 obj.toString 时,JS 引擎会做下面的事情:

  • 看看 obj 对象本身有没有 toString 属性。没有就走到下一步。
  • 看看 obj.proto 对象有没有 toString 属性, 发现 obj.proto 有 toString 属性, 于是找到了,所以 obj.toString 实际就是第 2 步中找到的 obj.proto.toString。
  • 如果 obj.proto没有,那么浏览器会继续查看 obj.proto.proto
  • 如果 obj.proto.proto也没有,那么浏览器会继续查看 obj.proto.proto.proto
  • 直到找到 toString 或者 proto 为 null。

上面的过程,就是「读」属性的「搜索过程」。而这个「搜索过程」,是连着由 proto 组成的链子一直走的。这个链子,就叫做「原型链」。

共享原型链

现在我们还有另一个对象

如图:

那么 obj.toString 和 obj2.toString 其实是同一东西, 也就是 obj2.proto.toString。

说白了,我们改其中的一个 proto.toString ,那么另外一个其实也会变!

差异化

如果我们想让 obj.toString 和 obj2.toString 的行为不同怎么做呢?
直接赋值就好了:

小结

  • [读]属性时会沿着原型链搜索
  • [新增]属性时不会去看原型链

2. this 的值到底是什么

你可能遇到过这样的 JS 面试题:

请解释最后两行函数的值为什么不一样。

函数调用

JS(ES5)里面有三种函数调用形式:

一般,初学者都知道前两种形式,而且认为前两种形式「优于」第三种形式。
我们方方老师大姥说了,你一定要记住,第三种调用形式,才是正常调用形式:

其他两种都是语法糖,可以等价地变为 call 形式:

func(p1, p2)等价于 func.call(undefined, p1, p2);

obj.child.method(p1, p2) 等价于 obj.child.method.call(obj.child, p1, p2);

至此我们的函数调用只有一种形式:

这样,this 就好解释了 this 就是上面 context。

this 是你 call 一个函数时传的 context,由于你从来不用 call 形式的函数调用,所以你一直不知道。

先看 func(p1, p2) 中的 this 如何确定:

按理说打印出来的 this 应该就是 undefined 了吧,但是浏览器里有一条规则:

如果你传的 context 就 null 或者 undefined,那么 window 对象就是默认的 context(严格模式下默认 context 是 undefined)

因此上面的打印结果是 window。如果你希望这里的 this 不是 window,很简单:

回到题目:

[ ] 语法

我们可以把 arr0 想象为 arr.0( ),虽然后者的语法错了,但是形式与转换代码里的 obj.child.method(p1, p2) 对应上了,于是就可以愉快的转换了:

假想为 arr.0()
然后转换为 arr.0.call(arr)
那么里面的 this 就是 arr 了 :)

小结:

  • this 就是你 call 一个函数时,传入的第一个参数。
  • 如果你的函数调用不是 call 形式, 请将其转换为 call 形式

码部署后可能存在的BUG没法实时知道,事后为了解决这些BUG,花了大量的时间进行log 调试,这边顺便给大家推荐一个好用的BUG监控工具 Fundebug

3. JS 的 new 到底是干什么的?

我们声明一个士兵,具有如下属性:

我们制造一个士兵, 只需要这样:

如果需要制造 100 个士兵怎么办呢?

哎呀,看起来好简单

质疑

上面的代码存在一个问题:浪费了很多内存

  • 行走、奔跑、死亡、攻击、防御这五个动作对于每个士兵其实是一样的,只需要各自引用同一个函数就可以了,没必要重复创建 100 个行走、100 个奔跑……
  • 这些士兵的兵种和攻击力都是一样的,没必要创建 100 次。
  • 只有 ID 和生命值需要创建 100 次,因为每个士兵有自己的 ID 和生命值。

改进

通过第一节可以知道 ,我们可以通过原型链来解决重复创建的问题:我们先创建一个「士兵原型」,然后让「士兵」的 proto 指向「士兵原型」。

优雅?

有人指出创建一个士兵的代码分散在两个地方很不优雅,于是我们用一个函数把这两部分联系起来:

JS 之父看到大家都这么搞,觉得何必呢,我给你们个糖吃,于是 JS 之父创建了 new 关键字,可以让我们少写几行代码:

只要你在士兵前面使用 new 关键字,那么可以少做四件事情:

  1. 不用创建临时对象,因为 new 会帮你做(你使用「this」就可以访问到临时对象);
  2. 不用绑定原型,因为 new 会帮你做(new 为了知道原型在哪,所以指定原型的名字 prototype);
  3. 不用 return 临时对象,因为 new 会帮你做;
  4. 不要给原型想名字了,因为 new 指定名字为 prototype。

这一次用 new 来写

new 的作用,就是省那么几行代码。(也就是所谓的语法糖)

注意 constructor 属性

new 操作为了记录「临时对象是由哪个函数创建的」,所以预先给「士兵.prototype」加了一个 constructor 属性:

如果你重新对「士兵.prototype」赋值,那么这个 constructor 属性就没了,所以你应该这么写:

或者你也可以自己给 constructor 重新赋值:

四、继承

继承的本质就是上面的讲的原型链

1)借助构造函数实现继承

打印结果:

这个主要是借用 call 来改变 this 的指向,通过 call 调用 Parent ,此时 Parent 中的 this 是指 Child1。有个缺点,从打印结果看出 Child1 并没有 say 方法,所以这种只能继承父类的实例属性和方法,不能继承原型属性/方法。

2)借助原型链实现继承

打印:

通过一讲的,我们知道要共享莫些属性,需要 对象.proto = 父亲对象的.prototype,但实际上我们是不能直接 操作proto,这时我们可以借用 new 来做,所以
Child2.prototype = new Parent2(); <=> Child2.prototype.proto = Parent2.prototype; 这样我们借助 new 这个语法糖,就可以实现原型链继承。但这里有个总是,如打印结果,我们给 s1.play 新增一个值 ,s2 也跟着改了。所以这个是原型链继承的缺点,原因是 s1.pro 和 s2.pro指向同一个地址即 父类的 prototype。

3)组合方式实现继承

打印:

将 1 和 2 两种方式组合起来,就可以解决 1 和 2 存在问题,这种方式为组合继承。这种方式有点缺点就是我实例一个对象的时, 父类 new 了两次,一次是 var s3 = new Child3()对应 Child3.prototype = new Parent3()还要 new 一次。

4)组合继承的优化 1

这边主要为 Child4.prototype = Parent4.prototype, 因为我们通过构造函数就可以拿到所有属性和实例的方法,那么现在我想继承父类的原型对象,所以你直接赋值给我就行,不用在去 new 一次父类。其实这种方法还是有问题的,如果我在控制台打印以下两句:

从打印可以看出,此时我是没有办法区分一个对象 是直接 由它的子类实例化还是父类呢?我们还有一个方法判断来判断对象是否是类的实例,那就是用 constructor,我在控制台打印以下内容:

咦,你会发现它指向的是父类 ,这显然不是我们想要的结果, 上面讲过我们 prototype 里面有一个 constructor, 而我们此时子类的 prototype 指向是 父类的 prototye ,而父类 prototype 里面的 contructor 当然是父类自己的,这个就是产生该问题的原因。

组合继承的优化 2

这里主要使用Object.create(),它的作用是将对象继承到proto属性上。举个例子:

那大家可能说这样解决了吗,其实没有解决,因为这时 Child5.prototype 还是没有自己的 constructor,它要找的话还是向自己的原型对象上找最后还是找到 Parent5.prototype, constructor 还是 Parent5 ,所以要给 Child5.prototype 写自己的 constructor:

参考

关于Fundebug

Fundebug专注于JavaScript、微信小程序、微信小游戏、支付宝小程序、React Native、Node.js和Java线上应用实时BUG监控。 自从2016年双十一正式上线,Fundebug累计处理了10亿+错误事件,付费客户有Google、360、金山软件、百姓网等众多品牌企业。欢迎大家免费试用

评论 ( 0 )
最新评论
暂无评论

赶紧努力消灭 0 回复