前端-JavaScript中的class

程式設計碼農發表於2021-10-26
前端JavaScript

類

類是用於建立物件的模板。JavaScript中生成物件例項的方法是通過建構函式，這跟主流面嚮物件語言（java，C#）寫法上差異較大，如下：

function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 1);

ES6 提供了更接近Java語言的寫法，引入了 Class（類）這個概念，作為物件的模板。通過class關鍵字，可以定義類。

如下：constructor()是構造方法，而this代表例項物件：

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

類的資料型別就是函式，它本身就是指向函式的建構函式：

// ES5 函式宣告
function Point() {
    //...
}

// ES6 類宣告
class Point {
  //....
  constructor() {
  }
}
typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

在類裡面定義的方法是掛到Point.prototype，所以類只是提供了語法糖，本質還是原型鏈呼叫。

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

Point.prototype = {
  //....
  toString()
}
var p = new Point(1, 1);
p.toString() // (1,1)

類的另一種定義方式類表示式

// 未命名/匿名類
let Point = class {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
};
Point.name // Point

函式宣告和類宣告有個重要區別，函式宣告會提升，類宣告不會提升。

let p = new Point(); // 被提升不會報錯
function Point() {}

let p = new Point(); // 報錯，ReferenceError
class Point {}

constructor()

constructor()方法是類的預設方法，new生成例項物件時會自動呼叫該方法。

一個類必須有constructor()方法，如果沒有顯式定義，引擎會預設新增一個空的constructor()。

constructor()方法預設返回例項物件（即this）。

class Point {
}

// 自動新增
class Point {
  constructor() {}
}

getter和setter

與 ES5 一樣，在類的內部可以使用get和set關鍵字，對某個屬性設定存值函式和取值函式，攔截該屬性的存取行為。

class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  get name() {
    return this.name;
  }

  set name(value) {
    this.name = value;
  }
}

this

類的方法內部的this，它預設指向類的例項，在呼叫存在this的方法時，需要使用 obj.method()方式，否則會報錯。

class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  printName(){
    console.log('Name is ' + this.name)
  }
}
const user = new User('jack')
user.printName() // Name is jack
const { printName } = user;
printName()     // 報錯 Cannot read properties of undefined (reading 'name')

如果要單獨呼叫又不報錯，一種方法可以在構造方法裡呼叫bind(this)。

class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }
  printName(){
    console.log('Name is ' + this.name)
  }
}
const user = new User('jack')
const { printName } = user;
printName()     // Name is jack
bind(this) 會建立一個新函式，並將傳入的this作為該函式在呼叫時上下文指向。

另外可以使用箭頭函式，因為箭頭函式內部的this總是指向定義時所在的物件。

class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  printName = () => {
    console.log('Name is ' + this.name)
  }
}
const user = new User('jack')
const { printName } = user;
printName()     // Name is jack

靜態屬性

靜態屬性指的是類本身的屬性，而不是定義在例項物件this上的屬性。

class User {
}

User.prop = 1;
User.prop // 1

靜態方法

可以在類裡面定義靜態方法，該方法不會被物件例項繼承，而是直接通過類來呼叫。

靜態方法裡使用this是指向類。

class Utils {
  static printInfo() {
     this.info();
  }
  static info() {
     console.log('hello');
  }
}
Utils.printInfo() // hello

關於方法的呼叫範圍限制，比如：私有公有，ES6暫時沒有提供，一般是通過約定，比如：在方法前面加下劃線_print()表示私有方法。

繼承

Java中通過extends實現類的繼承。ES6中類也可以通過extends實現繼承。

繼承時，子類必須在constructor方法中呼叫super方法，否則新建例項時會報錯。

class Point3D extends Point {
  constructor(x, y, z) {
    super(x, y); // 呼叫父類的constructor(x, y)
    this.z = z;
  }

  toString() {
    return super.toString() + '  ' + this.z ; // 呼叫父類的toString()
  }
}

父類的靜態方法，也會被子類繼承。

class Parent {
  static info() {
    console.log('hello world');
  }
}

class Child extends Parent {
}

Child.info()  // hello world

super關鍵字

在子類的建構函式必須執行一次super函式，它代表了父類的建構函式。

class Parent {}

class Child extends Parent {
  constructor() {
    super();
  }
}

在子類普通方法中通過super呼叫父類的方法時，方法內部的this指向當前的子類例項。

class Parent {
  constructor() {
    this.x = 1;
    this.y = 10
  }
  printParent() {
    console.log(this.y);
  }
  print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class Child extends Parent {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print();
  }
}

let c = new Child();
c.printParent() // 10
c.m() // 2

_proto_和prototype

初學JavaScript時，_proto_和prototype 很容易混淆。首先我們知道每個JS物件都會對應一個原型物件，並從原型物件繼承屬性和方法。

  • prototype 一些內建物件和函式的屬性，它是一個指標，指向一個物件，這個物件的用途就是包含所有例項共享的屬性和方法（我們把這個物件叫做原型物件）。
  • _proto_ 每個物件都有這個屬性，一般指向對應的建構函式的prototype屬性。

下圖是一些擁有prototype內建物件。

根據上面描述，看下面程式碼

var obj = {} // 等同於 var obj = new Object()

// obj.__proto__指向Object建構函式的prototype
obj.__proto__ === Object.prototype // true 

// obj.toString 呼叫方法從Object.prototype繼承
obj.toString === obj.__proto__.toString // true

// 陣列
var arr = []
arr.__proto__ === Array.prototype // true

對於function物件，宣告的每個function同時擁有prototype和__proto__屬性，建立的物件屬性__proto__指向函式prototype，函式的__proto__又指向內建函式物件（Function）的prototype。

function Foo(){}
var f = new Foo();
f.__proto__ === Foo.prototype // true
Foo.__proto__ === Function.prototype // true

繼承中的__proto__

類作為建構函式的語法糖，也會同時有prototype屬性和__proto__屬性，因此同時存在兩條繼承鏈。

  1. 子類的__proto__屬性，表示建構函式的繼承，總是指向父類。
  2. 子類prototype屬性的__proto__屬性，表示方法的繼承，總是指向父類的prototype屬性。
class Parent {
}

class Child extends Parent {
}

Child.__proto__ === Parent // true
Child.prototype.__proto__ === Parent.prototype // true

繼承例項中的__proto__

子類例項的__proto__屬性，指向子類構造方法的prototype。

子類例項的__proto__屬性的__proto__屬性，指向父類例項的__proto__屬性。也就是說，子類的原型的原型，是父類的原型。

class Parent {
}

class Child extends Parent {
}

var p = new Parent();
var c = new Child();

c.__proto__ === p.__proto__ // false
c.__proto__ === Child.prototype // true
c.__proto__.__proto__ === p.__proto__ // true

小結

JavaScript中的Class更多的還是語法糖，本質上繞不開原型鏈。歡迎大家留言交流。

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