有了实体,为了简化定义,自然就有了继承的概念,比如已经定义了一个“人”类,后面需要详细分出“男人”和“女人”,若是在后者的定义中再重述一边“人”的相关属性,就相当于重复的内容写了三次,麻烦且多余,若是有一个方法,在已有类的基础上,还能再根据要求添加新的属性,便能极大地简化效率,继承的作用便是这样!
原型和原型链
继承和原型链息息相关,关于面向对象和原型的定义,我写的上一篇文章中已经解释过了,这里不再赘述,有需要的小伙伴可以翻阅一下。
prototype
是个指向对象的指针,可以简单一点来记忆,它揍是原型对象!咱们依旧用 Person 这个类来简单描述一下:
Person() 是构造函数,也就是设计图、模板,照着这个模板,我们可以捏出来一个有名字、有年龄、活生生的“人”,这个过程就叫做实例化,被捏出来的这个“人”就是 Person 类的一个实例,而 在原型(prototype
) 上,我们则可以放置一些公有的属性和方法,比如捏出来(实例化)的人,名字虽然都不一样,但可以定义一个共享的方法,让每个人都能说出自己的名字。
但是 prototype
只有构造函数,或者说只有函数才有,普通的实例不存在原型这么个玩意,那它是肿么访问到原型上的方法的呢?这里就需要介绍到对象拥有的一种属性: __proto__
(注意:前后都是两个下划线)
__proto__
同样是个指针,而且指向的是原型对象(prototype
),另外,由于原型对象也是个对象,所以他也有__proto__
属性( Person.prototype.__proto__
)
根据上面所说的总结一下:
1、每个构造函数( Person() )都有一个原型对象( prototype
)
2、原型对象都包含一个指向构造函数的指针( constructor
)
3、实例都包含一个指向原型对象的内部指针( __proto__
)
所以创建一个“人(person)”后,通过这一些系列的操作,最终就会使得person.__proto__== Person().prototype
。
那如果我们让原型对象和另一个类型的实例相等,比如我们还有一个类:function Biology(){} //生物类
,我们让Person.prototype = new Biology()
,OK,现在 Biology 里拥有的属性和方法 Person 都可以用了,就好比说人类也是生物,都有新陈代谢,都能发育繁殖,之后我们只需要在 Person() 中再添加一些关于“人”独有的属性,这样就成功定义出来了一个“人”类,同理,一个Animal(动物)类也可以通过这种方式来定义,而不用每次都重写那些生物共有的属性和方法,这,就叫做继承!
如果在 Person 下还有 Father() Son() Grandson() 等一系列类,他们同样通过上述的方式一层又一层的继承下来,实例和原型组合成一根长长的链条,我们就将之形象的称为原型链。
继承方式
好了,说完原型问题,咱们就可以正式开始说明怎样去写一个继承,高程三上详细记录了六种继承方式,分别如下所示:
1.原型继承
2.借用构造函数继承
3.组合继承(最优方式)
4.原型式继承
5.寄生式继承
6.寄生组合式继承
接下来逐一开始介绍。
1.原型继承
原型继承其实就是上面原型链里的那个例子,即:
function Biology() { //父类--生物类
this.kind = "我是生物";
}
Biology.prototype.growUp = function () {
console.log(this.kind+",生物都会长大");
}
function Person(name,age) { //子类--人类
this.name = name;
this.age = age;
}
Person.prototype = new Biology(); //让人类 继承 生物类
Person.prototype.sayName = function () { //注意:新定义的方法要放在替换原型的语句之后
console.log(this.name);
}
//实例化对象
var biology = new Biology();
biology.growUp(); //我是生物,生物都会长大
var person = new Person("亚当",99);
person.growUp(); //我是生物,生物都会长大
person.sayName(); //亚当
上述代码中定义了两个类,一个是‘生物’类,一个是‘人’类,从结果上显而易见,实例化的“亚当”可以轻松的调用属于 Biology 的方法(growUp()
),而且“人”类还有属于自己的属性(name
)和方法(sayName()
),实现了我们所要的功能。
这是继承最基本的写法,也是最原始的方法,问题有很多:
第一:无法确定实例和原型的关系,比如上述的亚当,既是“人”类,也是“生物”类,还是一个物体对象(Object
),使用instranceof操作符判断时,三者都返回true
,
第二:使用字面量添加新方法时,会重写原型链,导致继承无效,如:
Person.prototype = {
sayName : function(){
//balabala...
}
}
这样写完以后,person
就无法调用Biology
的growUp
方法了。
第三:如果超类存在引用类型的属性(如数组等),所有的实例在访问这个引用类型的属性时都指向同一块内存地址,一个做出操作,剩下的都会跟着变化。
第四:创建子类型的实例时,不能向超类中传递参数。
有鉴于此,实践中一般很少单独使用原型链实现继承。
2.借用构造函数(经典继承)
基本方法是在子类中调用超类的构造函数,需要借用call()
和apply()
方法,如下所示:
function Biology(kind) { //父类--生物类
this.kind = kind;
}
function Person(name,age) { //子类--人类
Biology.call(this,"我是人类");
this.name = name;
this.age = age;
}
使用call()
和apply()
方法,可以在借用超类构造函数时传递参数(kind
),并且在子类中还可以定义新的属性(name、age
)。注意,传递的参数只有一个的话,使用call()
,若是多个参数,则用apply()
方法。
借用构造函数实现继承的方法,其问题与用构造函数定义对象相同,即方法全放在了构造函数中,子类实例化时产生了多个同样的方法,复用性太差,而且超类型原型中定义的方法,对子类不可见,因此,这种方式也很少单独使用。
3.组合继承(伪经典继承)
顾名思义,就是将原型链和构造函数两种方法组合在一起,取长补短的一种继承模式。
function Biology(kind) { //父类--生物类
this.kind = kind;
}
Biology.prototype.growUp = function () {
console.log(this.kind+",生物都会长大");
}
function Person(name,age) { //子类--人类
Biology.call(this,"我是人类"); //继承属性
this.name = name;
this.age = age;
}
Person.prototype = new Biology(); //让人类 继承 生物类
Person.prototype.constructor = Person;
Person.prototype.sayName = function () {
console.log(this.name);
}
这种方法是JS中最常用的集成模式,原理是将每个实例独有的属性放在构造函数中,而将共享的方法放在原型链中,这样每个实例既有各自独有的空间,又有公共共享的空间。
这一方法与组合使用构造函数模式和原型模式的创建对象方法类似,上一篇创建对象文章中有详细讲解,这里不再重复。而且组合继承同样存在不足之处,这里暂且按下,待会解释。
4.原型式继承
在没有必要兴师动众的创建构造函数,而只是想让一个对象与另一个对象保持类似的时候,可以考虑使用原型式继承,其原理如下:
function newObject(obj){
function F(){}
F.prototype = obj;
return new F();
}
var child = newObject(person)
child.name = "亚当的孩子"
创建一个临时的构造函数,然后将传入的对象(obj
)作为这个构造函数的原型(prototype
),最后返回一个临时类型的实例(new F()
)。
ES5中已经将原型式函数规范化,即新增的Object.create()
方法,在传入一个参数的情况下,与上述的newObject()
方法相同,如var child = Object.create(person)
,也可以通过传入第二个可选的参数,自定义传入一个对象,覆盖原型对象上的同名属性,如下所示。
var child = Object.create(person,{
name:{
value:"亚当的孩子"
}
})
这种方式的缺陷依旧在于引用类型的属性,所有继承了超类的实例,都可以随意改变引用类型的内容,而且会互相影响,共享内存空间。
5.寄生式继承
这种方式可以创建一个仅用于封装继承过程的函数,在内部可以让对象做出某些增强,这种方式与原型式继承密切相关,如下代码所示:
function createAnother(obj){
var clone = Object.create(obj);
clone.saySpecial = function(){
alert("我变秃了,也变强了");
}
return clone;
}
var child = createAnother(person);
child.saySpecial(); //我变秃了,也变强了
在主要考虑对象,而不是自定义类型和构造函数的情况下,寄生式继承也是一种有用的模式,而且Object.create();
函数并不是必须的,任何能返回新对象的函数都适用于这种模式。它可以说是原型式继承的一种拓展,但依旧没有类的概念,无法做到函数复用,与构造函数模式类似。
6.寄生组合式继承
上面说到,组合继承是JS最常用的继承模式,但它也有不足之处,那就是无论什么情况下,都会调用两次超类型的构造函数,一次是在创建子类型原型的时候(new
),另一次是在子类型构造函数内部(call()
),最终子类型会包含超类型对象的全部实例属性,我们要在调用子类型构造函数的时候重写这些属性。如下所示:
function Biology(kind) { //父类--生物类
this.kind = kind;
}
Biology.prototype.growUp = function () {
console.log(this.kind+",生物都会长大");
}
function Person(name,age) { //子类--人类
Biology.call(this,"我是人类"); //第二次调用Biology()
this.name = name;
this.age = age;
}
Person.prototype = new Biology(); //第一次调用Biology()
Person.prototype.constructor = Person;
Person.prototype.sayName = function () {
console.log(this.name);
}
调用了两次,就是创建了两次同名的属性,只不过后面那次把前面的覆盖掉了而已。基于这种情况,便有了更进一步的寄生组合式继承,总结起来就是一句话:
通过借用构造函数来继承属性,通过原型链的混成形式来继承方法。
简单一点的原理就是:不必每次都调用父类型的设计图(构造函数),拷个副本下来就可以喽!所以,先用寄生式继承来继承超类型的原型,然后再将结果指定给子类型的原型。如下代码所示:
function inheritPrototype(Super,Sub){
var superProtoClone = Object.Create(Super.prototype)
superProtoClone.constructor = Sub
Sub.prototype = Super
}
第一步:通过寄生式继承,创建一个超类原型的副本。
第二步:弥补因重写原型而失去的默认的constructor属性。
第三部:将新创建的对象(副本)赋给子类型的原型。
这样,我们就可以通过调用这个函数,省去Person.prototype = new Biology();
这一步,后续代码如下所示:
inheritPrototype(Person,Child)
Person.prototype.sayName = function () {
console.log(this.name);
}
这样做便实现了只调用一次Person
的构造函数,避免在子类的原型上创建了多余的属性,而且原型链还能保持不变,可以正常使用instranceof()
方法,这种方式是引用类型最理想的继承方式,但是...过程过于繁琐,如果可以的话,还是组合继承来的快一点。
总结
以上便是JS中关于继承的内容,时间仓促,描述可能不太细致,若发现文中任何问题,欢迎指正、探讨!