JavaScript继承详解

这一章我们将会重点介绍JavaScript中几个重要的属性(this、constructor、prototype), 这些属性对于我们理解如何实现JavaScript中的类和继承起着至关重要的作用。

this


this表示当前对象,如果在全局作用范围内使用this,则指代当前页面对象window; 如果在函数中使用this,则this指代什么是根据运行时此函数在什么对象上被调用。 我们还可以使用apply和call两个全局方法来改变函数中this的具体指向。

先看一个在全局作用范围内使用this的例子:
<script type="text/javascript">
console.log(this === window); // true
console.log(window.alert === this.alert); // true
console.log(this.parseInt("021", 10)); // 10
</script>

函数中的this是在运行时决定的,而不是函数定义时,如下:
// 定义一个全局函数
function foo() {
console.log(this.fruit);
}
// 定义一个全局变量,等价于window.fruit = "apple";
var fruit = "apple";
// 此时函数foo中this指向window对象
// 这种调用方式和window.foo();是完全等价的
foo(); // "apple"

// 自定义一个对象,并将此对象的属性foo指向全局函数foo
var pack = {
fruit: "orange",
foo: foo
};
// 此时函数foo中this指向window.pack对象
pack.foo(); // "orange"

全局函数apply和call可以用来改变函数中this的指向,如下:
// 定义一个全局函数
function foo() {
console.log(this.fruit);
}

// 定义一个全局变量
var fruit = "apple";
// 自定义一个对象
var pack = {
fruit: "orange"
};

// 等价于window.foo();
foo.apply(window); // "apple"
// 此时foo中的this === pack
foo.apply(pack); // "orange"

注:apply和call两个函数的作用相同,唯一的区别是两个函数的参数定义不同。

因为在JavaScript中函数也是对象,所以我们可以看到如下有趣的例子:
// 定义一个全局函数
function foo() {
if (this === window) {
console.log("this is window.");
}
}

// 函数foo也是对象,所以可以定义foo的属性boo为一个函数
foo.boo = function() {
if (this === foo) {
console.log("this is foo.");
} else if (this === window) {
console.log("this is window.");
}
};
// 等价于window.foo();
foo(); // this is window.

// 可以看到函数中this的指向调用函数的对象
foo.boo(); // this is foo.

// 使用apply改变函数中this的指向
foo.boo.apply(window); // this is window.

prototype


我们已经在第一章中使用prototype模拟类和继承的实现。 prototype本质上还是一个JavaScript对象。 并且每个函数都有一个默认的prototype属性。
如果这个函数被用在创建自定义对象的场景中,我们称这个函数为构造函数。 比如下面一个简单的场景:
// 构造函数
function Person(name) {
this.name = name;
}
// 定义Person的原型,原型中的属性可以被自定义对象引用
Person.prototype = {
getName: function() {
return this.name;
}
}
var zhang = new Person("ZhangSan");
console.log(zhang.getName()); // "ZhangSan"

作为类比,我们考虑下JavaScript中的数据类型 - 字符串(String)、数字(Number)、数组(Array)、对象(Object)、日期(Date)等。 我们有理由相信,在JavaScript内部这些类型都是作为构造函数来实现的,比如:
// 定义数组的构造函数,作为JavaScript的一种预定义类型
function Array() {
// ...
}

// 初始化数组的实例
var arr1 = new Array(1, 56, 34, 12);
// 但是,我们更倾向于如下的语法定义:
var arr2 = [1, 56, 34, 12];

同时对数组操作的很多方法(比如concat、join、push)应该也是在prototype属性中定义的。
实际上,JavaScript所有的固有数据类型都具有只读的prototype属性(这是可以理解的:因为如果修改了这些类型的prototype属性,则哪些预定义的方法就消失了), 但是我们可以向其中添加自己的扩展方法。
// 向JavaScript固有类型Array扩展一个获取最小值的方法
Array.prototype.min = function() {
var min = this[0];
for (var i = 1; i < this.length; i++) {
if (this[i] < min) {
min = this[i];
}
}
return min;
};

// 在任意Array的实例上调用min方法
console.log([1, 56, 34, 12].min()); // 1

注意:这里有一个陷阱,向Array的原型中添加扩展方法后,当使用for-in循环数组时,这个扩展方法也会被循环出来。
下面的代码说明这一点(假设已经向Array的原型中扩展了min方法):
var arr = [1, 56, 34, 12];
var total = 0;
for (var i in arr) {
total += parseInt(arr[i], 10);
}
console.log(total); // NaN

解决方法也很简单:
var arr = [1, 56, 34, 12];
var total = 0;
for (var i in arr) {
if (arr.hasOwnProperty(i)) {
total += parseInt(arr[i], 10);
}
}
console.log(total); // 103

constructor


constructor始终指向创建当前对象的构造函数。比如下面例子:
// 等价于 var foo = new Array(1, 56, 34, 12);
var arr = [1, 56, 34, 12];
console.log(arr.constructor === Array); // true
// 等价于 var foo = new Function();
var Foo = function() { };
console.log(Foo.constructor === Function); // true
// 由构造函数实例化一个obj对象
var obj = new Foo();
console.log(obj.constructor === Foo); // true

// 将上面两段代码合起来,就得到下面的结论
console.log(obj.constructor.constructor === Function); // true

但是当constructor遇到prototype时,有趣的事情就发生了。
我们知道每个函数都有一个默认的属性prototype,而这个prototype的constructor默认指向这个函数。如下例所示:
function Person(name) {
this.name = name;
};
Person.prototype.getName = function() {
return this.name;
};
var p = new Person("ZhangSan");

console.log(p.constructor === Person); // true
console.log(Person.prototype.constructor === Person); // true
// 将上两行代码合并就得到如下结果
console.log(p.constructor.prototype.constructor === Person); // true

当时当我们重新定义函数的prototype时(注意:和上例的区别,这里不是修改而是覆盖), constructor的行为就有点奇怪了,如下示例:
function Person(name) {
this.name = name;
};
Person.prototype = {
getName: function() {
return this.name;
}
};
var p = new Person("ZhangSan");
console.log(p.constructor === Person); // false
console.log(Person.prototype.constructor === Person); // false
console.log(p.constructor.prototype.constructor === Person); // false

为什么呢?
原来是因为覆盖Person.prototype时,等价于进行如下代码操作:
Person.prototype = new Object({
getName: function() {
return this.name;
}
});

而constructor始终指向创建自身的构造函数,所以此时Person.prototype.constructor === Object,即是:
function Person(name) {
this.name = name;
};
Person.prototype = {
getName: function() {
return this.name;
}
};
var p = new Person("ZhangSan");
console.log(p.constructor === Object); // true
console.log(Person.prototype.constructor === Object); // true
console.log(p.constructor.prototype.constructor === Object); // true

怎么修正这种问题呢?方法也很简单,重新覆盖Person.prototype.constructor即可:
function Person(name) {
this.name = name;
};
Person.prototype = new Object({
getName: function() {
return this.name;
}
});
Person.prototype.constructor = Person;
var p = new Person("ZhangSan");
console.log(p.constructor === Person); // true
console.log(Person.prototype.constructor === Person); // true
console.log(p.constructor.prototype.constructor === Person); // true

Words translated by CCJK

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