Javascript 面向对象编程-白红宇

Javascript 面向对象编程

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发布时间：2019-06-22

本文共 12647 字，大约阅读时间需要 42 分钟。

Javascript是一个类C的语言，他的面向对象的东西相对于C++/Java比较奇怪，但是其的确相当的强大，在的“”一文中我们已经可以看到一些端倪了。这两天有个前同事总在问我Javascript面向对象的东西，所以，索性写篇文章让他看去吧，这里这篇文章主要想从一个整体的角度来说明一下Javascript的面向对象的编程。（成文比较仓促，应该有不准确或是有误的地方，请大家批评指正）

　　另，这篇文章主要基于，旨在介绍新技术。关于兼容性的东西，请看最后一节。

　　初探

　　我们知道Javascript中的变量定义基本如下：

var name = 'Chen Hao'; var email = 'haoel(@)hotmail.com'; var website = 'http://coolshell.cn';

　　如果要用对象来写的话，就是下面这个样子：

var chenhao = {
   　　    name : 'Chen Hao', 　　    email : 'haoel(@)hotmail.com', 　　    website : 'http://coolshell.cn' };

　　于是，我就可以这样访问：

//以成员的方式 chenhao.name; chenhao.email; chenhao.website; //以hash map的方式 chenhao["name"]; chenhao["email"]; chenhao["website"];

　　关于函数，我们知道Javascript的函数是这样的：

var doSomething = function(){
      alert('Hello World.'); };

　　于是，我们可以这么干：

var sayHello = function(){
   var hello = "Hello, I'm "+ this.name                 + "， my email is: " + this.email                 + "， my website is: " + this.website;    alert(hello); }; //直接赋值，这里很像C/C++的函数指针 chenhao.Hello = sayHello; chenhao.Hello();

　　相信这些东西都比较简单，大家都明白了。可以看到Javascript对象函数是直接声明，直接赋值，直接就用了。runtime的动态语言。

　　还有一种比较规范的写法是：

//我们可以看到， 其用function来做class。 var Person = function(name, email, website){
   this.name = name; this.email = email; this.website = website; this.sayHello = function(){
   var hello = "Hello, I'm "+ this.name  + "， \n" +                     "my email is: " + this.email + "， \n" +                     "my website is: " + this.website;         alert(hello);     }; }; var chenhao = new Person("Chen Hao", "haoel@hotmail.com",                                      "http://coolshell.cn"); chenhao.sayHello();

　　顺便说一下，要删除对象的属性，很简单：

delete chenhao['email']

　　上面的这些例子，我们可以看到这样几点：

Javascript的数据和成员封装很简单。没有类完全是对象操作。纯动态！

Javascript function中的this指针很关键，如果没有的话，那就是局部变量或局部函数。

Javascript对象成员函数可以在使用时临时声明，并把一个全局函数直接赋过去就好了。

Javascript的成员函数可以在实例上进行修改，也就是说不同实例相同函数名的行为不一定一样。

　　属性配置 – Object.defineProperty

　　先看下面的代码：

//创建对象 var chenhao = Object.create(null); //设置一个属性 Object.defineProperty( chenhao,                 'name', { value:  'Chen Hao',                           writable:     true,                           configurable: true,                           enumerable:   true }); //设置多个属性 Object.defineProperties( chenhao,     {
           'email'  : { value:  'haoel@hotmail.com',                      writable:     true,                      configurable: true,                      enumerable:   true },         'website': { value: 'http://coolshell.cn',                      writable:     true,                      configurable: true,                      enumerable:   true }     } );

　　下面就说说这些属性配置是什么意思。

writable：这个属性的值是否可以改。

configurable：这个属性的配置是否可以改。

enumerable：这个属性是否能在for…in循环中遍历出来或在Object.keys中列举出来。

value：属性值。

get()/set(_value)：get和set访问器。

　　Get/Set 访问器

　　关于get/set访问器，它的意思就是用get/set来取代value（其不能和value一起使用），示例如下：

var  age = 0; Object.defineProperty( chenhao,             'age', {
                         get: function() { return age+1; },                       set: function(value) { age = value; }                       enumerable : true,                       configurable : true                     } ); chenhao.age = 100; //调用set alert(chenhao.age); //调用get 输出101（get中+1了）;

　　我们再看一个更为实用的例子——利用已有的属性(age)通过get和set构造新的属性(birth_year)：

Object.defineProperty( chenhao,             'birth_year',             {
                   get: function() {
   var d = new Date(); var y = d.getFullYear(); return ( y - this.age );                 },                 set: function(year) {
   var d = new Date(); var y = d.getFullYear(); this.age = y - year;                 }             } ); alert(chenhao.birth_year); chenhao.birth_year = 2000; alert(chenhao.age);

　　这样做好像有点麻烦，你说，我为什么不写成下面这个样子：

var chenhao = {
       name: "Chen Hao",     email: "haoel@hotmail.com",     website: "http://coolshell.cn",     age: 100,     get birth_year() {
   var d = new Date(); var y = d.getFullYear(); return ( y - this.age );     },     set birth_year(year) {
   var d = new Date(); var y = d.getFullYear(); this.age = y - year;     } }; alert(chenhao.birth_year); chenhao.birth_year = 2000; alert(chenhao.age);

　　是的，你的确可以这样的，不过通过defineProperty()你可以干这些事：

　　1）设置如 writable，configurable，enumerable 等这类的属性配置。

　　2）动态地为一个对象加属性。比如：一些HTML的DOM对像。

　　查看对象属性配置

　　如果查看并管理对象的这些配置，下面有个程序可以输出对象的属性和配置等东西：

//列出对象的属性. function listProperties(obj) {
   var newLine = "
"; var names = Object.getOwnPropertyNames(obj); for (var i = 0; i < names.length; i++) {
   var prop = names[i];         document.write(prop + newLine); // 列出对象的属性配置（descriptor）动用getOwnPropertyDescriptor函数。         var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, prop); for (var attr in descriptor) {
               document.write("..." + attr + ': ' + descriptor[attr]);             document.write(newLine);         }         document.write(newLine);     } } listProperties(chenhao);

　　call, apply, bind 和 this

　　关于Javascript的this指针，和C++/Java很类似。我们来看个示例：（这个示例很简单了，我就不多说了）

function print(text){
       document.write(this.value + ' - ' + text+ '
'); } var a = {value: 10, print : print}; var b = {value: 20, print : print}; print('hello');// this => global, output "undefined - hello" a.print('a');// this => a, output "10 - a" b.print('b'); // this => b, output "20 - b" a['print']('a'); // this => a, output "10 - a"

　　我们再来看看call 和 apply，这两个函数的差别就是参数的样子不一样，另一个就是性能不一样，apply的性能要差很多。（关于性能，可到上去跑跑看看）

print.call(a, 'a'); // this => a, output "10 - a" print.call(b, 'b'); // this => b, output "20 - b" print.apply(a, ['a']); // this => a, output "10 - a" print.apply(b, ['b']); // this => b, output "20 - b"

　　但是在bind后，this指针，可能会有不一样，但是因为Javascript是动态的。如下面的示例

var p = print.bind(a); p('a');             // this => a, output "10 - a" p.call(b, 'b');     // this => a, output "10 - b" p.apply(b, ['b']);  // this => a, output "10 - b"

　　继承和重载

　　通过上面的那些示例，我们可以通过Object.create()来实际继承，请看下面的代码，Student继承于Object。

var Person = Object.create(null); Object.defineProperties (     Person,     {
           'name'  : {  value: 'Chen Hao'},         'email'  : { value : 'haoel@hotmail.com'},         'website': { value: 'http://coolshell.cn'}     } ); Person.sayHello = function () {
   var hello = "Hello, I am "+ this.name  + "， 
" +                 "my email is: " + this.email + "， 
" +                 "my website is: " + this.website;     document.write(hello + "
"); } var Student = Object.create(Person); Student.no = "1234567"; //学号 Student.dept = "Computer Science"; //系 //使用Person的属性 document.write(Student.name + ' ' + Student.email + ' ' + Student.website +'
'); //使用Person的方法 Student.sayHello(); //重载SayHello方法 Student.sayHello = function (person) {
   var hello = "
Hello, I am "+ this.name  + "， 
" +                 "my email is: " + this.email + "， 
" +                 "my website is: " + this.website + "， 
" +                 "my student no is: " + this. no + "， 
" +                 "my departent is: " + this. dept;     document.write(hello + '
'); } //再次调用 Student.sayHello(); //查看Student的属性（只有 no 、 dept 和 重载了的sayHello） document.write('
' + Object.keys(Student) + '
');

　　通用上面这个示例，我们可以看到，Person里的属性并没有被真正复制到了Student中来，但是我们可以去存取。这是因为Javascript用委托实现了这一机制。其实，这就是Prototype，Person是Student的Prototype。

　　当我们的代码需要一个属性的时候，Javascript的引擎会先看当前的这个对象中是否有这个属性，如果没有的话，就会查找他的Prototype对象是否有这个属性，一直继续下去，直到找到或是直到没有Prototype对象。

　　为了证明这个事，我们可以使用Object.getPrototypeOf()来检验一下：

Student.name = 'aaa'; //输出 aaa document.write('' + Student.name + '
'); //输出 Chen Hao document.write('' +Object.getPrototypeOf(Student).name + '
');

　　于是，你还可以在子对象的函数里调用父对象的函数，就好像C++里的 Base::func() 一样。于是，我们重载hello的方法就可以使用父类的代码了，如下所示：

//新版的重载SayHello方法 Student.sayHello = function (person) {
       Object.getPrototypeOf(this).sayHello.call(this); var hello = "my student no is: " + this. no + "， 
" +                 "my departent is: " + this. dept;     document.write(hello + '
'); }

　　这个很强大吧。

　　组合

　　上面的那个东西还不能满足我们的要求，我们可能希望这些对象能真正的组合起来。为什么要组合？因为我们都知道是这是OO设计的最重要的东西。不过，这对于Javascript来并没有支持得特别好，不好我们依然可以搞定个事。

　　首先，我们需要定义一个Composition的函数：（target是作用于是对象，source是源对象），下面这个代码还是很简单的，就是把source里的属性一个一个拿出来然后定义到target中。

function Composition(target, source) {
   var desc  = Object.getOwnPropertyDescriptor; var prop  = Object.getOwnPropertyNames; var def_prop = Object.defineProperty;     prop(source).forEach( function(key) {
               def_prop(target, key， desc(source, key))         }     ) return target; }

　　有了这个函数以后，我们就可以这来玩了：

//艺术家 var Artist = Object.create(null); Artist.sing = function() {
   return this.name + ' starts singing...'; } Artist.paint = function() {
   return this.name + ' starts painting...'; } //运动员 var Sporter = Object.create(null); Sporter.run = function() {
   return this.name + ' starts running...'; } Sporter.swim = function() {
   return this.name + ' starts swimming...'; } Composition(Person, Artist); document.write(Person.sing() + '
'); document.write(Person.paint() + '
'); Composition(Person, Sporter); document.write(Person.run() + '
'); document.write(Person.swim() + '
'); //看看 Person中有什么？（输出：sayHello,sing,paint,swim,run） document.write('' + Object.keys(Person) + '
');

　　Prototype 和继承

　　我们先来说说Prototype。我们先看下面的例程，这个例程不需要解释吧，很像C语言里的函数指针，在C语言里这样的东西见得多了。

var plus = function(x，y){
       document.write( x + ' + ' + y + ' = ' + (x+y) + '
'); return x + y; }; var minus = function(x，y){
       document.write(x + ' - ' + y + ' = ' + (x-y) + '
'); return x - y; }; var operations = {
       '+': plus,     '-': minus }; var calculate = function(x， y， operation){
   return operations[operation](x， y); }; calculate(12, 4, '+'); calculate(24, 3, '-');

　　那么，我们能不能把这些东西封装起来呢，我们需要使用prototype。看下面的示例：

var Cal = function(x， y){
   this.x = x; this.y = y; } Cal.prototype.operations = {
       '+': function(x， y) { return x+y;},     '-': function(x， y) { return x-y;} }; Cal.prototype.calculate = function(operation){
   return this.operations[operation](this.x， this.y); }; var c = new Cal(4, 5); Cal.calculate('+'); Cal.calculate('-');

　　这就是prototype的用法，prototype 是javascript这个语言中最重要的内容。网上有太多的文章介始这个东西了。说白了，prototype就是对一对象进行扩展，其特点在于通过“复制”一个已经存在的实例来返回新的实例，而不是新建实例。被复制的实例就是我们所称的“原型”，这个原型是可定制的（当然，这里没有真正的复制，实际只是委托）。上面的这个例子中，我们扩展了实例Cal，让其有了一个operations的属性和一个calculate的方法。

　　这样，我们可以通过这一特性来实现继承。还记得我们最最前面的那个Person吧，下面的示例是创建一个Student来继承Person。

function Person(name, email, website){
   this.name = name; this.email = email; this.website = website; }; Person.prototype.sayHello = function(){
   var hello = "Hello, I am "+ this.name  + "， 
" +                 "my email is: " + this.email + "， 
" +                 "my website is: " + this.website; return hello; }; function Student(name, email, website, no, dept){
   var proto = Object.getPrototypeOf;     proto(Student.prototype).constructor.call(this, name, email, website); this.no = no; this.dept = dept; } // 继承prototype Student.prototype = Object.create(Person.prototype); //重置构造函数 Student.prototype.constructor = Student; //重载sayHello() Student.prototype.sayHello = function(){
   var proto = Object.getPrototypeOf; var hello = proto(Student.prototype).sayHello.call(this) + '
';     hello += "my student no is: " + this. no + "， 
" +              "my departent is: " + this. dept; return hello; }; var me = new Student(     "Chen Hao",     "haoel@hotmail.com",     "http://coolshell.cn",     "12345678",     "Computer Science" ); document.write(me.sayHello());

　　兼容性

　　上面的这些代码并不一定能在所有的浏览器下都能运行，因为上面这些代码遵循 ECMAScript 5 的规范，关于ECMAScript 5 的浏览器兼容列表，你可以看这里“”。

　　本文中的所有代码都在Chrome最新版中测试过了。

　　下面是一些函数，可以用在不兼容ES5的浏览器中：

　　Object.create()函数

function clone(proto) {
   function Dummy() { }     Dummy.prototype             = proto;     Dummy.prototype.constructor = Dummy; return new Dummy(); //等价于Object.create(Person); } var me = clone(Person);

　　defineProperty()函数

function defineProperty(target, key， descriptor) {
   if (descriptor.value){
           target[key] = descriptor.value;     }else {
           descriptor.get && target.__defineGetter__(key， descriptor.get);         descriptor.set && target.__defineSetter__(key， descriptor.set);     } return target }

　　keys()函数

function keys(object) { var result, key     result = []; for (key in object){
   if (object.hasOwnProperty(key))  result.push(key)     } return result; }

　　Object.getPrototypeOf() 函数

function proto(object) {
   return !object?                null          : '__proto__' in object?  object.__proto__          : /* not exposed? */      object.constructor.prototype }

　　bind 函数

var slice = [].slice function bind(fn, bound_this) { var bound_args     bound_args = slice.call(arguments, 2) return function() { var args         args = bound_args.concat(slice.call(arguments)) return fn.apply(bound_this, args) } }

　　参考