對於一個前端開發者來說,很少用到 class ,因為在 JavaScript 中更多的是 函式式
程式設計,抬手就是一個 function
,幾乎不見 class 或 new 的蹤影。所以 設計模式
也是大多數前端開發者的一個短板。
最近在學習 Angular 的過程中發現其大量的運用了 class,不得不佩服,Angular 確實是一個優秀的、值得深入研究的 框架。
本文將簡單的介紹一下 JavaScript
和 TypeScript
中的 class。
基本概念
在介紹 class 之前,要先介紹一些基本的概念。
-
靜態成員
類自身的成員,可以繼承,但例項無法訪問,一般多見於工具類,比如在jQuery時代最常見的
$.ajax
,ajax
便是$
的靜態方法,使用方便,不需要再通過new
或者函式呼叫的得到一個新例項。 -
私有成員
類內部的成員,一般是不能繼承的,只能在內部使用,例項無法訪問,有一點點像閉包內部的變數,但是還是一定的差別,目前 JavaScript 無法直接定義私有成員,只能通過其它方式輔助實現。
-
getter/setter
存取器屬性,當我們訪問或者修改一個例項的屬性的時候,我們可通過存取器屬性攔截這兩個操作,從而做一些其它的事情,
vue
正是通過這個api來實現對資料變化的追蹤。 -
例項成員
指
new
出來的例項所具有的成員,可以被繼承,也是通過這個特性實現了程式碼的複用。 -
抽象類,抽象方法
抽象類指不可以被例項化的類,通過
new
關鍵字呼叫會報錯,一般都被設計成父類。抽象方法,只提供方法的名稱,引數和返回值,不負責實現,具體的實現由子類去完成,如果一個子類繼承於抽象類,那麼這個子類必須實現父類所有的抽象方法,否則會報錯。
這兩個概念在 JavaScript 都無法直接實現,但在 TypeScript 或 其它面嚮物件語言中可以輕鬆實現,另外這個特性也是用於實現
多型
的重要手段。
案例介紹
為了更好的介紹 class,本文將採用三個 類
來做例子,分別是 Person
、Chinese
、American
。從字面上可以很快的知道: Person 是 父類(基類)
,Chinese 和 American 是 子類(派生類)
。
Person 有 name、age、gender 三個屬性,sayHello 方法和 fullName 存取器屬性。同時 Person 還有一些 靜態成員
和 私有成員
,由於實在太難想例子了,所以就用 foo、bar、x、y、z 這些來代替吧。
作為子類的 Chinese 和 American 繼承了 Person 的例項成員和靜態成員。同時它們自身也有一些自己的方法和屬性:
Chinese 有 kungfu 屬性,會習武 martial。
American 有 twitter,還可以 sendTwitter。
接下來我們就分別使用 JavaScript 和 TypeScript 來實現這個案例。
JavaScript 中的 class
JavaScript 中的 class 要分開說,在 ES6
中提供了兩個關鍵字 class
和 extends
,雖然它們只是語法糖,底層還是再利用 prototype
實現繼承的,但是不能否認,這中寫法確實讓程式碼更清晰,更易讀。
ES6 中的 class
class Person {
// #x = `私有屬性x`;
// static x = `靜態屬性x`;
// name;
// age;
// gender;
// 上面的寫法還在提案中,並沒有成為正式標準,不過變化的可能性已經不大了。
// 順便吐槽一下,用 # 表示私有成員,真的是很無語.
/**
* Person的靜態方法,可以被子類繼承
* 可以通過 this 訪問靜態成員
*/
static foo() {
console.log(`類 ${this.name} 有一個 ${this.x}`);
}
constructor(name, age, gender) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
/**
* 資料儲存器,可以訪問例項成員,子類的例項可以繼承
* 以通過 this 訪問例項成員
*/
get fullName() {
const suffix = this.gender === `男` ? `先生` : `女士`;
return this.name + suffix;
}
set fullName(value) {
console.log(`你已改名為 ${value} `);
}
/**
* Person的例項方法,可以被子類的例項繼承
* 可以通過 this 訪問例項成員
*/
sayHello() {
console.log(`你好我是 ${this.fullName} ,我 ${this.age} 歲了`);
}
}
Person.x = `靜態屬性x`;
class Chinese extends Person {
static bar() {
console.log(`類 ${this.name} 的父類是 ${super.name}`);
super.foo();
}
constructor(name, age, gender, kungfu) {
super(name, age, gender);
this.kungfu = kungfu;
}
martial() {
console.log(`${this.name} 正在修煉 ${this.kungfu} `);
}
}
class American extends Person {
// static y = `靜態屬性y`;
static bar() {
console.log(`類 ${this.name} 有自己的 ${this.y} ,還繼承了父類 ${super.name} 的 ${super.x}`);
}
constructor(name, age, gender, twitter) {
super(name, age, gender);
this.twitter = twitter;
}
sendTwitter(msg) {
console.log(`${this.name} : `);
console.log(` ${msg}`);
}
}
American.y = `靜態屬性y`;
Person.x; // 靜態屬性x
Person.foo(); // 類 Person 有一個 靜態屬性x
Chinese.x; // 靜態屬性x
Chinese.foo(); // 類 Chinese 有一個 靜態屬性x
Chinese.bar(); // 類 Chinese 的父類是 Person
American.x; // 靜態屬性x
American.y; // `靜態屬性y
American.foo(); // 類 American 有一個 靜態屬性x
American.bar(); // 類 American 有自己的 靜態屬性y ,還繼承了父類 Person 的 靜態屬性x
const p = new Person(`Lucy`, 20, `女`);
const c = new Chinese(`韓梅梅`, 18, `女`, `詠春拳`);
const a = new American(`川普`, 72, `男`, `Donald J. Trump`);
c.sayHello(); // 你好我是 韓梅梅女士 ,我 18 歲了
c.martial(); // 韓梅梅 正在修煉 詠春拳
a.sayHello(); // 你好我是 川普先生 ,我 72 歲了
a.sendTwitter(`推特治國`); // 川普 : 推特治國
ES6 之前的 class
ES5 的繼承,實質是先創造子類的例項物件 this,
然後再將父類的方法新增到 this 上面 Parent.apply(this) 。
ES6 的繼承機制完全不同,實質是先創造父類的例項物件 this,所以必須先呼叫 super 方法,
然後再用子類的建構函式修改this。
為了實現繼承,我們需要先實現一個 extendsClass
函式,它的作用是讓子類繼承父類的靜態成員和例項成員。
function extendsClass(parent, child) {
// 防止子類和父類相同名稱的成員被父類覆蓋
var flag = false;
// 繼承靜態成員
for (var k in parent) {
flag = k in child;
if (!flag) {
child[k] = parent[k];
}
}
// 繼承父類prototype上的成員
// 用一個新的建構函式切斷父類和子類之間的資料共享
var F = function () { }
F.prototype = parent.prototype;
var o = new F();
for (var k in o) {
flag = k in child.prototype;
if (!flag) {
child.prototype[k] = o[k];
}
}
}
function Person(name, age, gender) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = this.gender;
// 如果將 getter/setter 寫在 prototype 會獲取不到
Object.defineProperty(this, `fullName`, {
get: function () {
var suffix = this.gender === `男` ? `先生` : `女士`;
return this.name + suffix;
},
set: function () {
console.log(`你已改名為 ` + value + ` `);
},
});
}
Person.x = `靜態屬性x`;
Person.foo = function () {
console.log(`類 ` + this.name + ` 有一個 ` + this.x);
}
Person.prototype = {
constructor: Person,
// get fullName() { },
// set fullName(value) { },
sayHello: function () {
console.log(`你好我是 ` + this.fullName + ` ,我 ` + this.age + ` 了`);
},
};
function Chinese(name, age, gender, kungfu) {
// 用call改變this指向,實現繼承父類的例項屬性
Person.call(this, name, age, gender);
this.kungfu = kungfu;
}
Chinese.bar = function () {
console.log(`類 ` + this.name + ` 的父類是 ` + Person.name);
Person.foo();
}
Chinese.prototype = {
constructor: Chinese,
martial: function () {
console.log(this.name + ` 正在修煉 ` + this.kungfu + ` `);
}
};
extendsClass(Person, Chinese);
function American(name, age, gender, twitter) {
Person.call(this, name, age, gender);
this.twitter = twitter;
}
American.y = `靜態屬性y`;
American.bar = function () {
console.log(`類 ` + this.name + ` 有自己的 ` + this.y + ` ,還繼承了父類 ` + Person.name + ` 的 ` + Person.x);
}
American.prototype = {
constructor: American,
sendTwitter: function (msg) {
console.log(this.name + ` : `);
console.log(` ` + msg);
}
};
extendsClass(Person, American);
TypeScript 中的 class
講完了 JavaScript 中的類,還是沒有用到 抽象類,抽象方法,私有方法這三個概念,由於 JavaScript 語言的侷限性,想要實現這三種概念是很困難的,但是在 TypeScript 可以輕鬆的實現這一特性。
首先我們稍微修改一下例子中的描述,Person 是抽象類,因為一個正常的人肯定是有國籍的,Person 的 sayHello 方法是抽象方法,因為每個國家打招呼的方式不一樣。另外一個人的性別是隻能讀取,不能修改的,且是確定的是,不是男生就是女生,所以還要藉助一下列舉。
enum Gender {
female = 0,
male = 1
};
abstract class Person {
private x: string = `私有屬性x,子類和例項都無法訪問`;
protected y: string = `私有屬性y,子類可以訪問,例項無法訪問`;
name: string;
public age: number;
public readonly gender: Gender; // 用關鍵字 readonly 表明這是一個只讀屬性
public static x: string = `靜態屬性x`;
public static foo() {
console.log(`類 ${this.name} 有一個 ${this.x}`);
}
constructor(name: string, age: number, gender: Gender) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
get fullName(): string {
const suffix = this.gender === 1 ? `先生` : `女士`;
return this.name + suffix;
}
set FullName(value: string) {
console.log(`你已改名為 ${value} `);
}
// 抽象方法,具體實現交由子類完成
abstract sayHello(): void;
}
class Chinese extends Person {
public kungfu: string;
public static bar() {
console.log(`類 ${this.name} 的父類是 ${super.name}`);
super.foo();
}
public constructor(name: string, age: number, gender: Gender, kungfu: string) {
super(name, age, gender);
this.kungfu = kungfu;
}
public sayHello(): void {
console.log(`你好我是 ${this.fullName} ,我 ${this.age} 歲了`);
}
public martial() {
console.log(`${this.name} 正在修煉 ${this.kungfu} `);
}
}
class American extends Person {
static y = `靜態屬性y`;
public static bar() {
console.log(`類 ${this.name} 有自己的 ${this.y} ,還繼承了父類 ${super.name} 的 ${super.x}`);
}
public twitter: string;
public constructor(name: string, age: number, gender: Gender, twitter: string) {
super(name, age, gender);
this.twitter = twitter;
}
public sayHello(): void {
console.log(`Hello, I am ${this.fullName} , I`m ${this.age} years old`);
}
public sendTwitter(msg: string): void {
console.log(`${this.name} : `);
console.log(` ${msg}`);
}
}
Person.x; // 靜態屬性x
Person.foo(); // 類 Person 有一個 靜態屬性x
Chinese.x; // 靜態屬性x
Chinese.foo(); // 類 Chinese 有一個 靜態屬性x
Chinese.bar(); // 類 Chinese 的父類是 Person
American.x; // 靜態屬性x
American.y; // `靜態屬性y
American.foo(); // 類 American 有一個 靜態屬性x
American.bar(); // 類 American 有自己的 靜態屬性y ,還繼承了父類 Person 的 靜態屬性x
const c: Chinese = new Chinese(`韓梅梅`, 18, Gender.female, `詠春拳`);
const a: American = new American(`川普`, 72, Gender.male, `Donald J. Trump`);
c.sayHello(); // 你好我是 韓梅梅女士 ,我 18 歲了
c.martial(); // 韓梅梅 正在修煉 詠春拳
a.sayHello(); // Hello, I am 川普先生 , I`m 72 years old
a.sendTwitter(`推特治國`); // 川普 : 推特治國