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1. 简介
2. Object.getPrototypeOf()
3. super 关键字
4. 类的 prototype 属性和__proto__属性
4.1extends 的继承目标
4.2实例的 __proto__ 属性
5. 原生构造函数的继承
6. Mixin 模式的实现 1. 简介
Class 可以通过 extends 关键字实现继承#xff0c;这比 ES…目录
1. 简介
2. Object.getPrototypeOf()
3. super 关键字
4. 类的 prototype 属性和__proto__属性
4.1extends 的继承目标
4.2实例的 __proto__ 属性
5. 原生构造函数的继承
6. Mixin 模式的实现 1. 简介
Class 可以通过 extends 关键字实现继承这比 ES5 的通过修改原型链实现继承要清晰和方便很多
class Point {
}
class ColorPoint extends Point {
}
上面代码定义了一个 ColorPoint 类该类通过 extends 关键字继承了 Point 类的所有属性和方法。但是由于没有部署任何代码所以这两个类完全一 样等于复制了一个 Point 类。下面我们在 ColorPoint 内部加上代码。
class ColorPoint extends Point {
constructor(x, y, color) {
super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
this.color color;
}
toString() {
return this.color super.toString(); // 调用父类的toString()
}
}
上面代码中 constructor 方法和 toString 方法之中都出现了 super 关键字它在这里表示父类的构造函数用来新建父类的 this 对象。 子类必须在 constructor 方法中调用 super 方法否则新建实例时会报错。这是因为子类没有自己的 this 对象而是继承父类的 this 对象然后对其进 行加工。如果不调用 super 方法子类就得不到 this 对象。
class ColorPoint extends Point {
}
// 等同于
class ColorPoint extends Point {
constructor(...args) {
super(...args);
}
}
另一个需要注意的地方是在子类的构造函数中只有调用 super 之后才可以使用 this 关键字否则会报错。这是因为子类实例的构建是基于对父类 实例加工只有 super 方法才能返回父类实例。
class Point {
constructor(x, y) {
this.x x;
this.y y;
}
}
class ColorPoint extends Point {
constructor(x, y, color) {
this.color color; // ReferenceError
super(x, y);
this.color color; // 正确
}
}
上面代码中子类的 constructor 方法没有调用 super 之前就使用 this 关键字结果报错而放在 super 方法之后就是正确的。 下面是生成子类实例的代码。
let cp new ColorPoint(25, 8, green);
cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true
上面代码中实例对象 cp 同时是 ColorPoint 和 Point 两个类的实例这与 ES5 的行为完全一致。 最后父类的静态方法也会被子类继承。
class A {
static hello() {
console.log(hello world);
}
}
class B extends A {
}
B.hello() // hello world
上面代码中 hello() 是 A 类的静态方法 B 继承 A 也继承了 A 的静态方法。
2. Object.getPrototypeOf()
Object.getPrototypeOf(ColorPoint) Point
// tru
因此可以使用这个方法判断一个类是否继承了另一个类。
3. super 关键字
super 这个关键字既可以当作函数使用也可以当作对象使用。在这两种情况下它的用法完全不同。 第一种情况 super 作为函数调用时代表父类的构造函数。ES6 要求子类的构造函数必须执行一次 super 函数。
class A {}
class B extends A {
constructor() {
super();
}
}
上面代码中子类 B 的构造函数之中的 super() 代表调用父类的构造函数。这是必须的否则 JavaScript 引擎会报错。 注意 super 虽然代表了父类 A 的构造函数但是返回的是子类 B 的实例即 super 内部的 this 指的是 B 因此 super() 在这里相当于 A.prototype.constructor.call(this) 。
class A {
constructor() {
console.log(new.target.name);
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
}
}
new A() // A
new B() // B
上面代码中 new.target 指向当前正在执行的函数。可以看到在 super() 执行时它指向的是子类 B 的构造函数而不是父类 A 的构造函数。也就是 说 super() 内部的 this 指向的是 B 。 作为函数时 super() 只能用在子类的构造函数之中用在其他地方就会报错。
class A {}
class B extends A {
m() {
super(); // 报错
}
}
上面代码中 super() 用在 B 类的 m 方法之中就会造成句法错误。 第二种情况 super 作为对象时在普通方法中指向父类的原型对象在静态方法中指向父类。
class A {
p() {
return 2;
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super.p()); // 2
}
}
let b new B();
上面代码中子类 B 当中的 super.p() 就是将 super 当作一个对象使用。这时 super 在普通方法之中指向 A.prototype 所以 super.p() 就相当于 A.prototype.p() 。 这里需要注意由于 super 指向父类的原型对象所以定义在父类实例上的方法或属性是无法通过 super 调用的
class A {
constructor() {
this.p 2;
}
}
class B extends A {
get m() {
return super.p;
}
}
let b new B();
b.m // undefined
上面代码中 p 是父类 A 实例的属性 super.p 就引用不到它。 如果属性定义在父类的原型对象上 super 就可以取到。
class A {}
A.prototype.x 2;
class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super.x) // 2
}
}
let b new B();
上面代码中属性 x 是定义在 A.prototype 上面的所以 super.x 可以取到它的值。 ES6 规定通过 super 调用父类的方法时方法内部的 this 指向子类
class A {
constructor() {
this.x 1;
}
print() {
console.log(this.x);
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
this.x 2;
}
m() {
super.print();
}
}
let b new B();
b.m() // 2
上面代码中 super.print() 虽然调用的是 A.prototype.print() 但是 A.prototype.print() 内部的 this 指向子类 B 导致输出的是 2 而不是 1 。 也就是说实际上执行的是 super.print.call(this) 。
由于 this 指向子类所以如果通过 super 对某个属性赋值这时 super 就是 this 赋值的属性会变成子类实例的属性。
class A {
constructor() {
this.x 1;
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
this.x 2;
super.x 3;
console.log(super.x); // undefined
console.log(this.x); // 3
}
}
let b new B();
上面代码中 super.x 赋值为 3 这时等同于对 this.x 赋值为 3 。而当读取 super.x 的时候读的是 A.prototype.x 所以返回 undefined 。 如果 super 作为对象用在静态方法之中这时 super 将指向父类而不是父类的原型对象。
class Parent {
static myMethod(msg) {
console.log(static, msg);
}
myMethod(msg) {
console.log(instance, msg);
}
}
class Child extends Parent {
static myMethod(msg) {
super.myMethod(msg);
}
myMethod(msg) {
super.myMethod(msg);
}
}
Child.myMethod(1); // static 1
var child new Child();
child.myMethod(2); // instance 2
上面代码中 super 在静态方法之中指向父类在普通方法之中指向父类的原型对象。 注意使用 super 的时候必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用否则会报错。
class A {}
class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super); // 报错
}
}
上面代码中 console.log(super) 当中的 super 无法看出是作为函数使用还是作为对象使用所以 JavaScript 引擎解析代码的时候就会报错。这 时如果能清晰地表明 super 的数据类型就不会报错
class A {}
class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super.valueOf() instanceof B); // true
}
}
let b new B();
上面代码中 super.valueOf() 表明 super 是一个对象因此就不会报错。同时由于 super 使得 this 指向 B 所以 super.valueOf() 返回的是一个 B 的实例。 最后由于对象总是继承其他对象的所以可以在任意一个对象中使用 super 关键字。
var obj {
toString() {
return MyObject: super.toString();
}
};
obj.toString(); // MyObject: [object Object]
4. 类的 prototype 属性和__proto__属性
大多数浏览器的 ES5 实现之中每一个对象都有 __proto__ 属性指向对应的构造函数的 prototype 属性。Class 作为构造函数的语法糖同时有 prototype 属性和 __proto__ 属性因此同时存在两条继承链。 1子类的 __proto__ 属性表示构造函数的继承总是指向父类。 2子类 prototype 属性的 __proto__ 属性表示方法的继承总是指向父类的 prototype 属性。
class A {
}
class B extends A {
}
B.__proto__ A // true
B.prototype.__proto__ A.prototype // true
上面代码中子类 B 的 __proto__ 属性指向父类 A 子类 B 的 prototype 属性的 __proto__ 属性指向父类 A 的 prototype 属性。 这样的结果是因为类的继承是按照下面的模式实现的。
class A {
}
class B {
}
// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// B 的实例继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);
const b new B()
Object.setPrototypeOf 方法的实现。
Object.setPrototypeOf function (obj, proto) {
obj.__proto__ proto;
return obj;
}
因此就得到了上面的结果
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ A.prototype;
Object.setPrototypeOf(B, A);
// 等同于
B.__proto__ A;
这两条继承链可以这样理解作为一个对象子类 B 的原型 __proto__ 属性是父类 A 作为一个构造函数子类 B 的原型对象 prototype 属性是父类的原型对象 prototype 属性的实例。
Object.create(A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ A.prototype
4.1extends 的继承目标
extends 关键字后面可以跟多种类型的值
class B extends A {
}
上面代码的 A 只要是一个有 prototype 属性的函数就能被 B 继承。由于函数都有 prototype 属性除了 Function.prototype 函数因此 A 可以是任 意函数。 下面讨论三种特殊情况。 第一种特殊情况子类继承 Object 类。
class A extends Object {
}
A.__proto__ Object // true
A.prototype.__proto__ Object.prototype // true
这种情况下 A 其实就是构造函数 Object 的复制 A 的实例就是 Object 的实例。 第二种特殊情况不存在任何继承。
class A {
}
A.__proto__ Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ Object.prototype // true
这种情况下 A 作为一个基类即不存在任何继承就是一个普通函数所以直接继承 Function.prototype 。但是 A 调用后返回一个空对象即 Object 实例所以 A.prototype.__proto__ 指向构造函数 Object 的 prototype 属性。 第三种特殊情况子类继承 null
class A extends null {
}
A.__proto__ Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ undefined // true
这种情况与第二种情况非常像。 A 也是一个普通函数所以直接继承 Function.prototype 。但是 A 调用后返回的对象不继承任何方法所以它的 __proto__ 指向 Function.prototype 即实质上执行了下面的代码。
class C extends null {
constructor() { return Object.create(null); }
}
4.2实例的 __proto__ 属性
子类实例的 __proto__ 属性的 __proto__ 属性指向父类实例的 __proto__ 属性。也就是说子类的原型的原型是父类的原型。
var p1 new Point(2, 3);
var p2 new ColorPoint(2, 3, red);
p2.__proto__ p1.__proto__ // false
p2.__proto__.__proto__ p1.__proto__ // true
上面代码中 ColorPoint 继承了 Point 导致前者原型的原型是后者的原型。 因此通过子类实例的 __proto__.__proto__ 属性可以修改父类实例的行为
p2.__proto__.__proto__.printName function () {
console.log(Ha);
};
p1.printName() // Ha
上面代码在 ColorPoint 的实例 p2 上向 Point 类添加方法结果影响到了 Point 的实例 p1
5. 原生构造函数的继承
原生构造函数是指语言内置的构造函数通常用来生成数据结构。ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些。
Boolean() Number() String() Array() Date() Function() RegExp() Error() Object() 以前这些原生构造函数是无法继承的比如不能自己定义一个 Array 的子类。
function MyArray() {
Array.apply(this, arguments);
}
MyArray.prototype Object.create(Array.prototype, {
constructor: {
value: MyArray,
writable: true,
configurable: true,
enumerable: true
}
});
上面代码定义了一个继承 Array 的 MyArray 类。但是这个类的行为与 Array 完全不一致
var colors new MyArray();
colors[0] red;
colors.length // 0
colors.length 0;
colors[0] // red
之所以会发生这种情况是因为子类无法获得原生构造函数的内部属性通过 Array.apply() 或者分配给原型对象都不行。原生构造函数会忽略 apply 方 法传入的 this 也就是说原生构造函数的 this 无法绑定导致拿不到内部属性。 ES5 是先新建子类的实例对象 this 再将父类的属性添加到子类上由于父类的内部属性无法获取导致无法继承原生的构造函数。比如 Array 构造函 数有一个内部属性 [[DefineOwnProperty]] 用来定义新属性时更新 length 属性这个内部属性无法在子类获取导致子类的 length 属性行为不正 常。 下面的例子中我们想让一个普通对象继承 Error 对象。
var e {};
Object.getOwnPropertyNames(Error.call(e))
// [ stack ]
Object.getOwnPropertyNames(e)
// []
上面代码中我们想通过 Error.call(e) 这种写法让普通对象 e 具有 Error 对象的实例属性。但是 Error.call() 完全忽略传入的第一个参数而是返 回一个新对象 e 本身没有任何变化。这证明了 Error.call(e) 这种写法无法继承原生构造函数。 ES6 允许继承原生构造函数定义子类因为 ES6 是先新建父类的实例对象 this 然后再用子类的构造函数修饰 this 使得父类的所有行为都可以继 承。下面是一个继承 Array 的例子。
class MyArray extends Array {
constructor(...args) {
super(...args);
}
}
var arr new MyArray();
arr[0] 12;
arr.length // 1
arr.length 0;
arr[0] // undefined
上面代码定义了一个 MyArray 类继承了 Array 构造函数因此就可以从 MyArray 生成数组的实例。这意味着ES6 可以自定义原生数据结构比如 Array 、 String 等的子类这是 ES5 无法做到的。 上面这个例子也说明 extends 关键字不仅可以用来继承类还可以用来继承原生的构造函数。因此可以在原生数据结构的基础上定义自己的数据结 构。下面就是定义了一个带版本功能的数组。
class VersionedArray extends Array {
constructor() {
super();
this.history [[]];
}
commit() {
this.history.push(this.slice());
}
revert() {
this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
}
}
var x new VersionedArray();
x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]
x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]
x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]
x.revert();
x // [1, 2]
上面代码中 VersionedArray 会通过 commit 方法将自己的当前状态生成一个版本快照存入 history 属性。 revert 方法用来将数组重置为最新一次保 存的版本。除此之外 VersionedArray 依然是一个普通数组所有原生的数组方法都可以在它上面调用。 下面是一个自定义 Error 子类的例子可以用来定制报错时的行为。
class ExtendableError extends Error {
constructor(message) {
super();
this.message message;
this.stack (new Error()).stack;
this.name this.constructor.name;
}
}
class MyError extends ExtendableError {
constructor(m) {
super(m);
}
}
var myerror new MyError(ll);
myerror.message // ll
myerror instanceof Error // true
myerror.name // MyError
myerror.stack
// Error
// at MyError.ExtendableError
// ...
注意继承 Object 的子类有一个行为差异。
class NewObj extends Object{
constructor(){
super(...arguments);
}
}
var o new NewObj({attr: true});
o.attr true // false
上面代码中 NewObj 继承了 Object 但是无法通过 super 方法向父类 Object 传参。这是因为 ES6 改变了 Object 构造函数的行为一旦发现 Object 方 法不是通过 new Object() 这种形式调用ES6 规定 Object 构造函数会忽略参数
6. Mixin 模式的实现
Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下
const a {
a: a
};
const b {
b: b
};
const c {...a, ...b}; // {a: a, b: b}
上面代码中 c 对象是 a 对象和 b 对象的合成具有两者的接口。 下面是一个更完备的实现将多个类的接口“混入”mix in另一个类。
function mix(...mixins) {
class Mix {}
for (let mixin of mixins) {
copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝实例属性
copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
}
return Mix;
}
function copyProperties(target, source) {
for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
if ( key ! constructorkey ! prototypekey ! name
) {
let desc Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
Object.defineProperty(target, key, desc);
}
}
}
上面代码的 mix 函数可以将多个对象合成为一个类。使用的时候只要继承这个类即可
class DistributedEdit extends mix(Loggable, Serializable) {
// ...
}
总结
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