Javascript繼承機制總結

DM--Tutor發表於2012-10-28
     Javascript本身是從Perl語言的語法演變而來的,本質上是指令碼語言,隨著版本的更新逐漸加入的對物件導向的模擬。我認為Js的物件導向模擬總體上做得還是不錯的,因為我們不能盲從任何一種理念,不能純粹的為了OOP而OOP,我們需要抓住的是物件導向的好處到底是什麼?為了這些優點去OOP,才是最明智的選擇,所以說Js做得還不錯。 

     Js的繼承在很多書裡面細緻的分了很多種型別和實現方式,大體上就是兩種:物件冒充、原型方式。這兩種方式各有優點和缺陷,這裡我先列舉出來,再從底層分析區別: 


(一)物件冒充 

function A(name){
this.name = name;
this.sayHello = function(){alert(this.name+” say Hello!”);};
}
function B(name,id){
this.temp = A;
this.temp(name);        //相當於new A();
    delete this.temp;        //防止在以後通過temp引用覆蓋超類A的屬性和方法
     this.id = id;
this.checkId = function(ID){alert(this.id==ID)};
}

      當構造物件B的時候,呼叫temp相當於啟動A的建構函式,注意這裡的上下文環境中的this物件是B的例項,所以在執行A建構函式指令碼時,所有A的變數和方法都會賦值給this所指的物件,即B的例項,這樣子就達到B繼承了A的屬性方法的目的。之後刪除臨時引用temp,是防止維護B中對A的類物件(注意不是例項物件)的引用更改,因為更改temp會直接導致類A(注意不是類A的物件)結構的變化。 

      我們看到了,在Js版本更新的過程中,為了更方便的執行這種上下文this的切換以達到繼承或者更加廣義的目的,增加了call和apply函式。它們的原理是一樣的,只是引數不同的版本罷了(一個可變任意引數,一個必須傳入陣列作為引數集合)。這裡就以call為例子,解釋一下用call實現的物件冒充繼承。

function Rect(width, height){
this.width = width;
this.height = height;
this.area = function(){return this.width*this.height;};
}
function myRect(width, height, name){
Rect .call(this,width,height);
this.name = name;
this.show = function(){
alert(this.name+” with area:”+this.area());
}
}

關於Call方法,官方解釋:呼叫一個物件的一個方法,以另一個物件替換當前物件。 
call (thisOb,arg1, arg2…) 

這也是一種物件冒充的繼承,其實在call方法呼叫的時候發生的事情也是上下文環境變數this的替換,在myRect函式體中this肯定是指向類myRect物件的例項了,然而用這個this作為上下文環境變數呼叫名字叫Rect方法,即類Rect的建構函式。於是此時呼叫Rect時候對this的賦值屬性和方法都實際上是對一個myRect的物件進行。所以說盡管call和apply並不是僅僅為了繼承而新增的方法,但用它們可以模擬繼承。 

物件冒充繼承就是這麼一回事,它可以實現多重繼承,只要重複做這一套賦值的流程就可以了。不過目前真正大規模使用得並不多,為什麼呢?因為它有一個明顯的效能缺陷,這就要說道OO的概念了,我們說物件是成員+成員方法的集合,構造物件例項的時候,這些例項只需要擁有各自的成員變數就可以了,成員方法只是一段對變數操作的可執行文字區域而已,這段區域不用為每個例項而複製一份,所有的例項都可以共享。現在回到Js利用物件冒充模擬的繼承裡,所有的成員方法都是針對this而建立的,也就是所所有的例項都會擁有一份成員方法的副本,這是對記憶體資源的一種極度浪費。其它的缺陷比如說物件冒充無法繼承prototype域的變數和方法就不用提了,筆者認為前一個致命缺陷就已經足夠。不過,我們還是需要理解它,特別是父類的屬性和方法是如何繼承下來的原理,對於理解Js繼承很重要。 


(二)原型方式 
第二種繼承方式是原型方式,所謂原型方式的繼承,是指利用了prototype或者說以某種方式覆蓋了prototype,從而達到屬性方法複製的目的。其實現方式有很多中,可能不同框架多少會有一點區別,但是我們把握住原理,就不會有任何不理解的地方了。看一個例子(某一種實現): 
function Person(){
this.name = “Mike”;
this.sayGoodbye = function(){alert(“GoodBye!”);};
}
Person.prototype.sayHello = function(){alert(”Hello!”);};
function Student(){}
Student.prototype = new Person();

關鍵是對最後一句Student原型屬性賦值為Person類構造的物件,這裡筆者解釋一下父類的屬性和方法是如何copy到子類上的。Js物件在讀取某個物件屬性的時候,總是先檢視自身域的屬性列表,如果有就返回否則去讀取prototype域(每個物件共享構造物件的類的prototype域所有屬性和方法),如果找到就返回,由於prototype可以指向別的物件,所以Js直譯器會遞迴的去查詢prototype域指向物件的prototype域,直到prototype為本身,查詢變成了一種迴圈,就停止,此時還沒找到就成undefined了。 

這樣看來,最後一句發生的效果就是將父類所有屬性和方法連線到子類的prototype域上,這樣子類就繼承了父類所有的屬性和方法,包括name、sayGoodbye和sayHello。這裡與其把最後一句看成一種賦值,不如理解成一種指向關係更好一點。這種原型繼承的缺陷也相當明顯,就是繼承時父類的建構函式時不能帶引數,因為對子類prototype域的修改是在宣告子類物件之後才能進行,用子類建構函式的引數去初始化父類屬性是無法實現的,如下所示: 

function Person(name){
this.name = name;
}
function Student(name,id){
this.id = id;
}
Student.prototype = new Person(this.name);

兩種繼承方式已經講完了,如果我們理解了兩種方式下子類如何把父類的屬性和方法“抓取”下來,就可以自由組合各自的利弊,來實現真正合理的Js繼承。下面是個人總結的一種綜合方式: 
function Person(name){
this.name = name;
}
Person.prototype.sayHello = function(){alert(this.name+“say Hello!”);};
function Student(name,id){
Person.call(this,name);
this.id = id;
}
Student.prototype = new Person();
Student.prototype.show = function(){
alert(“Name is:”+ this.name+” and Id is:”+this.id);
}

總結就是利用物件冒充機制的call方法把父類的屬性給抓取下來,而成員方法儘量寫進被所有物件例項共享的prototype域中,以防止方法副本重複建立。然後子類繼承父類prototype域來抓取下來所有的方法。如想徹底理清這些呼叫鏈的關係,推薦大家多關注Js中prototype的constructor和物件的constructor屬性,這裡就不多說了。 

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