Javascript物件導向程式設計(二):建構函式的繼承

阮一峰發表於2010-05-23

這個系列的第一部分,主要介紹瞭如何"封裝"資料和方法,以及如何從原型物件生成例項。

今天要介紹的是,物件之間的"繼承"的五種方法。

比如,現在有一個"動物"物件的建構函式。


  function Animal(){

    this.species = "動物";

  }

還有一個"貓"物件的建構函式。


  function Cat(name,color){

    this.name = name;

    this.color = color;

  }

怎樣才能使"貓"繼承"動物"呢?

一、 建構函式繫結

第一種方法也是最簡單的方法,使用call或apply方法,將父物件的建構函式繫結在子物件上,即在子物件建構函式中加一行:

  function Cat(name,color){

    Animal.apply(this, arguments);

    this.name = name;

    this.color = color;

  }

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  alert(cat1.species); // 動物

二、 prototype模式

第二種方法更常見,使用prototype屬性。

如果"貓"的prototype物件,指向一個Animal的例項,那麼所有"貓"的例項,就能繼承Animal了。

  Cat.prototype = new Animal();

  Cat.prototype.constructor = Cat;

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  alert(cat1.species); // 動物

程式碼的第一行,我們將Cat的prototype物件指向一個Animal的例項。

  Cat.prototype = new Animal();

它相當於完全刪除了prototype 物件原先的值,然後賦予一個新值。但是,第二行又是什麼意思呢?

  Cat.prototype.constructor = Cat;

原來,任何一個prototype物件都有一個constructor屬性,指向它的建構函式。如果沒有"Cat.prototype = new Animal();"這一行,Cat.prototype.constructor是指向Cat的;加了這一行以後,Cat.prototype.constructor指向Animal。

  alert(Cat.prototype.constructor == Animal); //true

更重要的是,每一個例項也有一個constructor屬性,預設呼叫prototype物件的constructor屬性。

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

因此,在執行"Cat.prototype = new Animal();"這一行之後,cat1.constructor也指向Animal!

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

這顯然會導致繼承鏈的紊亂(cat1明明是用建構函式Cat生成的),因此我們必須手動糾正,將Cat.prototype物件的constructor值改為Cat。這就是第二行的意思。

這是很重要的一點,程式設計時務必要遵守。下文都遵循這一點,即如果替換了prototype物件,

  o.prototype = {};

那麼,下一步必然是為新的prototype物件加上constructor屬性,並將這個屬性指回原來的建構函式。

  o.prototype.constructor = o;

三、 直接繼承prototype

第三種方法是對第二種方法的改進。由於Animal物件中,不變的屬性都可以直接寫入Animal.prototype。所以,我們也可以讓Cat()跳過 Animal(),直接繼承Animal.prototype。

現在,我們先將Animal物件改寫:

  function Animal(){ }

  Animal.prototype.species = "動物";

然後,將Cat的prototype物件,然後指向Animal的prototype物件,這樣就完成了繼承。

  Cat.prototype = Animal.prototype;

  Cat.prototype.constructor = Cat;

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  alert(cat1.species); // 動物

與前一種方法相比,這樣做的優點是效率比較高(不用執行和建立Animal的例項了),比較省記憶體。缺點是 Cat.prototype和Animal.prototype現在指向了同一個物件,那麼任何對Cat.prototype的修改,都會反映到Animal.prototype。

所以,上面這一段程式碼其實是有問題的。請看第二行

  Cat.prototype.constructor = Cat;

這一句實際上把Animal.prototype物件的constructor屬性也改掉了!

  alert(Animal.prototype.constructor); // Cat

四、 利用空物件作為中介

由於"直接繼承prototype"存在上述的缺點,所以就有第四種方法,利用一個空物件作為中介。

  var F = function(){};

  F.prototype = Animal.prototype;

  Cat.prototype = new F();

  Cat.prototype.constructor = Cat;

F是空物件,所以幾乎不佔記憶體。這時,修改Cat的prototype物件,就不會影響到Animal的prototype物件。

  alert(Animal.prototype.constructor); // Animal

我們將上面的方法,封裝成一個函式,便於使用。

  function extend(Child, Parent) {

    var F = function(){};

    F.prototype = Parent.prototype;

    Child.prototype = new F();

    Child.prototype.constructor = Child;

    Child.uber = Parent.prototype;

  }

使用的時候,方法如下

  extend(Cat,Animal);

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  alert(cat1.species); // 動物

這個extend函式,就是YUI庫如何實現繼承的方法。

另外,說明一點,函式體最後一行

  Child.uber = Parent.prototype;

意思是為子物件設一個uber屬性,這個屬性直接指向父物件的prototype屬性。(uber是一個德語詞,意思是"向上"、"上一層"。)這等於在子物件上開啟一條通道,可以直接呼叫父物件的方法。這一行放在這裡,只是為了實現繼承的完備性,純屬備用性質。

五、 複製繼承

上面是採用prototype物件,實現繼承。我們也可以換一種思路,純粹採用"複製"方法實現繼承。簡單說,如果把父物件的所有屬性和方法,複製進子物件,不也能夠實現繼承嗎?這樣我們就有了第五種方法。

首先,還是把Animal的所有不變屬性,都放到它的prototype物件上。

  function Animal(){}

  Animal.prototype.species = "動物";

然後,再寫一個函式,實現屬性複製的目的。

  function extend2(Child, Parent) {

    var p = Parent.prototype;

    var c = Child.prototype;

    for (var i in p) {

      c[i] = p[i];

      }

    c.uber = p;

  }

這個函式的作用,就是將父物件的prototype物件中的屬性,一一複製給Child物件的prototype物件。

使用的時候,這樣寫:

  extend2(Cat, Animal);

  var cat1 = new Cat("大毛","黃色");

  alert(cat1.species); // 動物

(本系列未完,請繼續閱讀第三部分《非建構函式的繼承》。)

(完)

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