詳解 JavaScript 建構函式和 "new" 操作符

技術漫談發表於2020-11-12
JavaScript函式

構造器和操作符 "new"

常規的 {...} 語法允許建立一個物件。但是我們經常需要建立許多類似的物件，例如多個使用者或選單項等。

這可以使用建構函式和 "new" 操作符來實現。

建構函式

建構函式在技術上是常規函式。不過有兩個約定：

  1. 它們的命名以大寫字母開頭。
  2. 它們只能由 "new" 操作符來執行。

例如：

function User(name) {
  this.name = name;
  this.isAdmin = false;
}

let user = new User("Jack");

alert(user.name); // Jack
alert(user.isAdmin); // false

當一個函式被使用 new 操作符執行時，它按照以下步驟：

  1. 一個新的空物件被建立並分配給 this。
  2. 函式體執行。通常它會修改 this，為其新增新的屬性。
  3. 返回 this 的值。

換句話說，new User(...) 做的就是類似的事情：

function User(name) {
  // this = {};（隱式建立）

  // 新增屬性到 this
  this.name = name;
  this.isAdmin = false;

  // return this;（隱式返回）
}

所以 new User("Jack") 的結果是相同的物件：

let user = {
  name: "Jack",
  isAdmin: false
};

現在，如果我們想建立其他使用者，我們可以呼叫 new User("Ann")，new User("Alice") 等。比每次都使用字面量建立要短得多，而且更易於閱讀。

這是構造器的主要目的 —— 實現可重用的物件建立程式碼。

讓我們再強調一遍 —— 從技術上講，任何函式都可以用作構造器。即：任何函式都可以通過 new 來執行，它會執行上面的演算法。“首字母大寫”是一個共同的約定，以明確表示一個函式將被使用 new 來執行。

new function() { ... }

如果我們有許多行用於建立單個複雜物件的程式碼，我們可以將它們封裝在建構函式中，像這樣：

let user = new function() {
  this.name = "John";
  this.isAdmin = false;

  // ……用於使用者建立的其他程式碼
  // 也許是複雜的邏輯和語句
  // 區域性變數等
};

構造器不能被再次呼叫，因為它不儲存在任何地方，只是被建立和呼叫。因此，這個技巧旨在封裝構建單個物件的程式碼，而無需將來重用。

構造器模式測試：new.target

進階內容：

本節涉及的語法內容很少使用，除非你想了解所有內容，否則你可以直接跳過該語法。

在一個函式內部，我們可以使用 new.target 屬性來檢查它是否被使用 new 進行呼叫了。

對於常規呼叫，它為空，對於使用 new 的呼叫，則等於該函式：

function User() {
  alert(new.target);
}

// 不帶 "new"：
User(); // undefined

// 帶 "new"：
new User(); // function User { ... }

它可以被用在函式內部，來判斷該函式是被通過 new 呼叫的“構造器模式”，還是沒被通過 new 呼叫的“常規模式”。

我們也可以讓 new 呼叫和常規呼叫做相同的工作，像這樣：

function User(name) {
  if (!new.target) { // 如果你沒有通過 new 執行我
    return new User(name); // ……我會給你新增 new
  }

  this.name = name;
}

let john = User("John"); // 將呼叫重定向到新使用者
alert(john.name); // John

這種方法有時被用在庫中以使語法更加靈活。這樣人們在呼叫函式時，無論是否使用了 new，程式都能工作。

不過，到處都使用它並不是一件好事，因為省略了 new 使得很難觀察到程式碼中正在發生什麼。而通過 new 我們都可以知道這建立了一個新物件。

構造器的 return

通常，構造器沒有 return 語句。它們的任務是將所有必要的東西寫入 this，並自動轉換為結果。

但是，如果這有一個 return 語句，那麼規則就簡單了：

  • 如果 return 返回的是一個物件，則返回這個物件，而不是 this。
  • 如果 return 返回的是一個原始型別，則忽略。

換句話說，帶有物件的 return 返回該物件，在所有其他情況下返回 this。

例如，這裡 return 通過返回一個物件覆蓋 this：

function BigUser() {

  this.name = "John";

  return { name: "Godzilla" };  // <-- 返回這個物件
}

alert( new BigUser().name );  // Godzilla，得到了那個物件

這裡有一個 return 為空的例子（或者我們可以在它之後放置一個原始型別，沒有什麼影響）：

function SmallUser() {

  this.name = "John";

  return; // <-- 返回 this
}

alert( new SmallUser().name );  // John

通常構造器沒有 return 語句。這裡我們主要為了完整性而提及返回物件的特殊行為。

省略括號

順便說一下，如果沒有引數，我們可以省略 new 後的括號：

let user = new User; // <-- 沒有引數
// 等同於
let user = new User();

這裡省略括號不被認為是一種“好風格”，但是規範允許使用該語法。

構造器中的方法

使用建構函式來建立物件會帶來很大的靈活性。建構函式可能有一些引數，這些引數定義瞭如何構造物件以及要放入什麼。

當然，我們不僅可以將屬性新增到 this 中，還可以新增方法。

例如，下面的 new User(name) 用給定的 name 和方法 sayHi 建立了一個物件：

function User(name) {
  this.name = name;

  this.sayHi = function() {
    alert( "My name is: " + this.name );
  };
}

let john = new User("John");

john.sayHi(); // My name is: John

/*
john = {
   name: "John",
   sayHi: function() { ... }
}
*/

類 是用於建立複雜物件的一個更高階的語法，我們稍後會講到。

總結

  • 建構函式，或簡稱構造器，就是常規函式，但大家對於構造器有個共同的約定，就是其命名首字母要大寫。
  • 建構函式只能使用 new 來呼叫。這樣的呼叫意味著在開始時建立了空的 this，並在最後返回填充了值的 this。

我們可以使用建構函式來建立多個類似的物件。

JavaScript 為許多內建的物件提供了建構函式：比如日期 Date、集合 Set 以及其他我們計劃學習的內容。

物件，我們還會回來噠！

在本章中，我們只介紹了關於物件和構造器的基礎知識。它們對於我們在下一章中，學習更多關於資料型別和函式的相關知識非常重要。

在我們學習了那些之後，我們將回到物件，在 info:prototypes 和 info:classes 章節中深入介紹它們。

作業題

先自己做題目再看答案。

1. 兩個函式 — 一個物件

重要程度：⭐️⭐️

是否可以建立像 new A()==new B() 這樣的函式 A 和 B？

function A() { ... }
function B() { ... }

let a = new A;
let b = new B;

alert( a == b ); // true

如果可以，請提供一個它們的程式碼示例。

2. 建立 new Calculator

重要程度：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

建立一個建構函式 Calculator，它建立的物件中有三個方法：

  • read() 使用 prompt 請求兩個值並把它們記錄在物件的屬性中。
  • sum() 返回這些屬性的總和。
  • mul() 返回這些屬性的乘積。

例如：

let calculator = new Calculator();
calculator.read();

alert( "Sum=" + calculator.sum() );
alert( "Mul=" + calculator.mul() );

3. 建立 new Accumulator

重要程度：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

建立一個建構函式 Accumulator(startingValue)。

它建立的物件應該：

  • 將“當前 value”儲存在屬性 value 中。起始值被設定到構造器 startingValue 的引數。
  • read() 方法應該使用 prompt 來讀取一個新的數字，並將其新增到 value 中。

換句話說，value 屬性是所有使用者輸入值與初始值 startingValue 的總和。

下面是示例程式碼：

let accumulator = new Accumulator(1); // 初始值 1

accumulator.read(); // 新增使用者輸入的 value
accumulator.read(); // 新增使用者輸入的 value

alert(accumulator.value); // 顯示這些值的總和

答案：

在微信公眾號「技術漫談」後臺回覆 1-4-5 獲取作業答案。

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