JS继承体系

一、原型与实例

原型是一个对象
实例是用new来从原型对象生成的一个实例对象
new命令后面跟的不是类,而是构造函数。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

//一个叫做DOG的构造函数,表示狗对象的原型
function DOG(name){
  this.name = name;
}

//对这个构造函数使用new,就会生成一个狗对象的实例。
var dogA = new DOG('大毛');
alert(dogA.name); // 大毛

dogA 自动含有一个constructor属性,指向它们的构造函数。

alert(dogA .constructor == DOG); //true

JS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。

alert(dogA instanceof DOG); //true

二、new运算符的缺点

用构造函数生成实例对象,有一个缺点,那就是无法共享属性和方法。
比如,在DOG对象的构造函数中,设置一个实例对象的共有属性species。

function DOG(name){
  this.name = name;
  this.species = '犬科';
}
//然后,生成两个实例对象:
var dogA = new DOG('大毛');
var dogB = new DOG('二毛');

这两个对象的species属性是独立的,修改其中一个,不会影响到另一个。

dogA.species = '猫科';
alert(dogB.species); //显示犬科,不受dogA的影响

每一个实例对象,都有自己的属性和方法的副本,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。这不仅无法做到数据共享,也是极大的资源浪费。

三、prototype属性的引入

考虑到第二点,JS创始人决定为构造函数设置一个prototype属性。
这个属性包含一个对象(以下简称"prototype对象"),所有实例对象需要共享的属性和方法,都放在这个对象里面;那些不需要共享的属性和方法,就放在构造函数里面。
实例对象一旦创建,将自动引用prototype对象的属性和方法。也就是说,实例对象的属性和方法,分成两种,一种是本地的,另一种是引用的。

//还是以DOG构造函数为例,现在用prototype属性进行改写:
function DOG(name){
  this.name = name;
}
DOG.prototype = { species : '犬科' };
var dogA = new DOG('大毛');
var dogB = new DOG('二毛');
alert(dogA.species); // 犬科
alert(dogB.species); // 犬科

现在,species属性放在prototype对象里,是两个实例对象共享的。只要修改了prototype对象,就会同时影响到两个实例对象。

DOG.prototype.species = '猫科';
alert(dogA.species); // 猫科
alert(dogB.species); // 猫科

由于所有的实例对象共享同一个prototype对象,那么从外界看起来,prototype对象就好像是实例对象的原型,而实例对象则好像"继承"了prototype对象一样。

原型链

当我们访问一个对象的属性时,如果这个对象内部不存在这个属性,那么他就会去prototype里找这个属性,这个prototype又会有自己的prototype,于是就这样一直找下去,一直检索到 Object 内建对象,这就是原型链的概念。

四、 Prototype模式的验证方法

1、 isPrototypeOf()
这个方法用来判断,某个proptotype对象和某个实例之间的关系。

alert(DOG.prototype.isPrototypeOf(dogA)); //true
alert(DOG.prototype.isPrototypeOf(dogB)); //true

2、 hasOwnProperty()
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。

alert(dogA.hasOwnProperty("name")); // true
alert(dogA.hasOwnProperty("species")); // false 不是自身属性,而是继承prototype对象的属性

3、 in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。

alert("name" in dogA); // true
alert("species" in dogA); // true

in运算符还可以用来遍历某个对象的所有属性。

for(var prop in dogA) { 
    alert("dogA["+prop+"]="+dogA[prop]); 
}

五、构造函数的继承

两个构造函数:

function Animal(){
  this.species = "动物";
}

function Cat(name,color){
  this.name = name;
  this.color = color;
}
(1)构造函数绑定(call、apply)
function Cat(name,color){
  Animal.apply(this, arguments);  //Animal是属性绑定到Cat的实例上
  this.name = name;
  this.color = color;
}
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物
(2)prototype模式
Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor = Cat; //手动纠正
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物

constructor属性默认指向它的构造函数。
如果没有"Cat.prototype = new Animal();"这一行,Cat.prototype.constructor是指向Cat的;
加了这一行以后,Cat.prototype.constructor指向Animal,同样其产生的实例cat1.constructor也指向Animal
这显然会导致继承链的紊乱(cat1明明是用构造函数Cat生成的),因此我们必须手动纠正,将Cat.prototype对象的constructor值改为Cat。这就是第二行的意思。

(3)直接继承prototype

Cat.prototype = Animal.prototype;

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。比如像代码Cat.prototype.constructor = Cat;实际上把Animal.prototype对象的constructor属性也改掉了

(4)利用空对象作为中介

function extend(Child, Parent) {
  var F = function(){};
  F.prototype = Parent.prototype;
  Child.prototype = new F();
  Child.prototype.constructor = Child;
  Child.uber = Parent.prototype;
}

extend(Cat,Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 动物

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。

(5)拷贝继承

function extend2(Child, Parent) {
  var p = Parent.prototype;
  var c = Child.prototype;
  for (var i in p) {
    c[i] = p[i];
  }
  c.uber = p;
}

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。

六、非构造函数的继承

两个对象

var Chinese = {
  nation:'中国'
};
var Doctor ={
  career:'医生'
}

(1)object()方法

function object(o) {
  function F() {}
  F.prototype = o;
  return new F();
}

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。

//第一步先在父对象的基础上,生成子对象
var Doctor = object(Chinese);
//然后,再加上子对象本身的属性:
Doctor.career = '医生';
alert(Doctor.nation); //中国 子对象已经继承了父对象的属性了

(2)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。

function extendCopy(p) {
  var c = {};
  for (var i in p) { 
    c[i] = p[i];
  }
  c.uber = p;
  return c;
}

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。

(3)深拷贝(递归拷贝)

function deepCopy(p, c) {
  var c = c || {};
  for (var i in p) {
    if (typeof p[i] === 'object') {
      c[i] = (p[i].constructor === Array) ? [] : {};
      deepCopy(p[i], c[i]);
    } else {
      c[i] = p[i];
    }
  }
  return c;
}
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