Javascript 物件導向程式設計(一):封裝

阮一峰發表於2010-05-17

學習Javascript,最難的地方是什麼?

我覺得,Object(物件)最難。因為Javascript的Object模型很獨特,和其他語言都不一樣,初學者不容易掌握。

下面就是我的學習筆記,希望對大家學習這個部分有所幫助。我主要參考了以下兩本書籍:

Javascript 物件導向程式設計(一):封裝

《物件導向的Javascript》(Object-Oriented JavaScript)

Javascript 物件導向程式設計(一):封裝

《Javascript高階程式設計(第二版)》(Professional JavaScript for Web Developers, 2nd Edition)

它們都是非常優秀的Javascript讀物,推薦閱讀。

筆記分成三部分。今天的第一部分是討論"封裝"(Encapsulation),後面的第二部分第三部分討論"繼承"(Inheritance)。

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Javascript 物件導向程式設計(一):封裝

作者:阮一峰

Javascript是一種基於物件(object-based)的語言,你遇到的所有東西幾乎都是物件。但是,它又不是一種真正的物件導向程式設計(OOP)語言,因為它的語法中沒有class(類)。

那麼,如果我們要把"屬性"(property)和"方法"(method),封裝成一個物件,甚至要從原型物件生成一個例項物件,我們應該怎麼做呢?

一、 生成例項物件的原始模式

假定我們把貓看成一個物件,它有"名字"和"顏色"兩個屬性。

  var Cat = {

    name : '',

    color : ''

  }

現在,我們需要根據這個原型物件的規格(schema),生成兩個例項物件。

  var cat1 = {}; // 建立一個空物件

    cat1.name = "大毛"; // 按照原型物件的屬性賦值

    cat1.color = "黃色";

  var cat2 = {};

    cat2.name = "二毛";

    cat2.color = "黑色";

好了,這就是最簡單的封裝了,把兩個屬性封裝在一個物件裡面。但是,這樣的寫法有兩個缺點,一是如果多生成幾個例項,寫起來就非常麻煩;二是例項與原型之間,沒有任何辦法,可以看出有什麼聯絡。

二、 原始模式的改進

我們可以寫一個函式,解決程式碼重複的問題。

  function Cat(name,color) {

    return {

      name:name,

      color:color

    }

  }

然後生成例項物件,就等於是在呼叫函式:

  var cat1 = Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = Cat("二毛","黑色");

這種方法的問題依然是,cat1cat2之間沒有內在的聯絡,不能反映出它們是同一個原型物件的例項。

三、 建構函式模式

為了解決從原型物件生成例項的問題,Javascript提供了一個建構函式(Constructor)模式。

所謂"建構函式",其實就是一個普通函式,但是內部使用了this變數。對建構函式使用new運算子,就能生成例項,並且this變數會繫結在例項物件上。

比如,貓的原型物件現在可以這樣寫,

  function Cat(name,color){

    this.name=name;

    this.color=color;

  }

我們現在就可以生成例項物件了。

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = new Cat("二毛","黑色");

  alert(cat1.name); // 大毛

  alert(cat1.color); // 黃色

這時cat1cat2會自動含有一個constructor屬性,指向它們的建構函式。

  alert(cat1.constructor == Cat); //true

  alert(cat2.constructor == Cat); //true

Javascript還提供了一個instanceof運算子,驗證原型物件與例項物件之間的關係。

  alert(cat1 instanceof Cat); //true

  alert(cat2 instanceof Cat); //true

四、建構函式模式的問題

建構函式方法很好用,但是存在一個浪費記憶體的問題。

請看,我們現在為Cat物件新增一個不變的屬性type(種類),再新增一個方法eat(吃)。那麼,原型物件Cat就變成了下面這樣:

  function Cat(name,color){

    this.name = name;

    this.color = color;

    this.type = "貓科動物";

    this.eat = function(){alert("吃老鼠");};

  }

還是採用同樣的方法,生成例項:

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = new Cat ("二毛","黑色");

  alert(cat1.type); // 貓科動物

  cat1.eat(); // 吃老鼠

表面上好像沒什麼問題,但是實際上這樣做,有一個很大的弊端。那就是對於每一個例項物件,type屬性和eat()方法都是一模一樣的內容,每一次生成一個例項,都必須為重複的內容,多佔用一些記憶體。這樣既不環保,也缺乏效率。

  alert(cat1.eat == cat2.eat); //false

能不能讓type屬性和eat()方法在記憶體中只生成一次,然後所有例項都指向那個記憶體地址呢?回答是可以的。

五、 Prototype模式

Javascript規定,每一個建構函式都有一個prototype屬性,指向另一個物件。這個物件的所有屬性和方法,都會被建構函式的例項繼承。

這意味著,我們可以把那些不變的屬性和方法,直接定義在prototype物件上。

  function Cat(name,color){

    this.name = name;

    this.color = color;

  }

  Cat.prototype.type = "貓科動物";

  Cat.prototype.eat = function(){alert("吃老鼠")};

然後,生成例項。

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  var cat2 = new Cat("二毛","黑色");

  alert(cat1.type); // 貓科動物

  cat1.eat(); // 吃老鼠

這時所有例項的type屬性和eat()方法,其實都是同一個記憶體地址,指向prototype物件,因此就提高了執行效率。

  alert(cat1.eat == cat2.eat); //true

六、 Prototype模式的驗證方法

為了配合prototype屬性,Javascript定義了一些輔助方法,幫助我們使用它。,

6.1 isPrototypeOf()

這個方法用來判斷,某個proptotype物件和某個例項之間的關係。

  alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true

  alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true

6.2 hasOwnProperty()

每個例項物件都有一個hasOwnProperty()方法,用來判斷某一個屬性到底是本地屬性,還是繼承自prototype物件的屬性。

  alert(cat1.hasOwnProperty("name")); // true

  alert(cat1.hasOwnProperty("type")); // false

6.3 in運算子

in運算子可以用來判斷,某個例項是否含有某個屬性,不管是不是本地屬性。

  alert("name" in cat1); // true

  alert("type" in cat1); // true

in運算子還可以用來遍歷某個物件的所有屬性。

  for(var prop in cat1) { alert("cat1["+prop+"]="+cat1[prop]); }

未完,請繼續閱讀這個系列的第二部分《建構函式的繼承》和第三部分《非建構函式的繼承》

(完)

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