概述
JavaScript的所有對象,都有自己的繼承鏈。也就是說,每個對象都繼承另一個對象,該對象稱為“原型”(prototype)對象。只有null除外,它沒有自己的原型對象。
原型對象的重要性在於,如果A對象是B對象的原型,那麼B對象可以拿到A對象的所有屬性和方法。Object.getPrototypof方法用於獲取當前對象的原型對象。
var p = Object.getPrototypeOf(obj);
上面代碼中,對象p就是對象obj的原型對象。
Object.create方法用於生成一個新的對象,繼承指定對象。
var obj = Object.create(p);
上面代碼中,新生成的obj對象的原型就是對象p。
非標准的__proto__屬性(前後各兩個下劃線),可以改寫某個對象的原型對象。但是,應該盡量少用這個屬性,而是用Object.getPrototypeof()和Object.setPrototypeOf(),進行原型對象的讀寫操作。
var obj = {}; var p = {}; obj.__proto__ = p; Object.getPrototypeOf(obj) === p // true
上面代碼通過__proto__屬性,將p對象設為obj對象的原型。
下面是一個實際的例子。
var a = {x: 1}; var b = {__proto__: a}; b.x // 1
上面代碼中,b對象通過__proto__屬性,將自己的原型對象設為a對象,因此b對象可以拿到a對象的所有屬性和方法。b對象本身並沒有x屬性,但是JavaScript引擎通過__proto__屬性,找到它的原型對象a,然後讀取a的x屬性。
new命令通過構造函數新建實例對象,實質就是將實例對象的原型綁定構造函數的prototype屬性,然後在實例對象上執行構造函數。
var o = new Foo(); // 等同於 var o = new Object(); o.__proto__ = Foo.prototype; Foo.call(o);
原型對象自己的__proto__屬性,也可以指向其他對象,從而一級一級地形成“原型鏈”(prototype chain)。
var a = { x: 1 }; var b = { __proto__: a }; var c = { __proto__: b }; c.x // 1
需要注意的是,一級級向上,在原型鏈尋找某個屬性,對性能是有影響的。所尋找的屬性在越上層的原型對象,對性能的影響越大。如果尋找某個不存在的屬性,將會遍歷整個原型鏈。
this的動作指向
不管this在哪裡定義,使用的時候,它總是指向當前對象,而不是原型對象。
var o = { a: 2, m: function(b) { return this.a + 1; } }; var p = Object.create(o); p.a = 12; p.m() // 13
上面代碼中,p對象的m方法來自它的原型對象o。這時,m方法內部的this對象,不指向o,而是指向p。
構造函數的繼承
這個小節介紹,如何讓一個構造函數,繼承另一個構造函數。
假定有一個Shape構造函數。
function Shape() { this.x = 0; this.y = 0; } Shape.prototype.move = function (x, y) { this.x += x; this.y += y; console.info('Shape moved.'); }; Rectangle構造函數繼承Shape。 function Rectangle() { Shape.call(this); // 調用父類構造函數 } // 另一種寫法 function Rectangle() { this.base = Shape; this.base(); } // 子類繼承父類的方法 Rectangle.prototype = Object.create(Shape.prototype); Rectangle.prototype.constructor = Rectangle; var rect = new Rectangle(); rect instanceof Rectangle // true rect instanceof Shape // true rect.move(1, 1) // 'Shape moved.'
上面代碼表示,構造函數的繼承分成兩部分,一部分是子類調用父類的構造方法,另一部分是子類的原型指向父類的原型。
上面代碼中,子類是整體繼承父類。有時,只需要單個方法的繼承,這時可以采用下面的寫法。
ClassB.prototype.print = function() { ClassA.prototype.print.call(this); // some code }
上面代碼中,子類B的print方法先調用父類A的print方法,再部署自己的代碼。這就等於繼承了父類A的print方法。
__proto__屬性
__proto__屬性指向當前對象的原型對象,即構造函數的prototype屬性。
var obj = new Object(); obj.__proto__ === Object.prototype // true obj.__proto__ === obj.constructor.prototype // true
上面代碼首先新建了一個對象obj,它的__proto__屬性,指向構造函數(Object或obj.constructor)的prototype屬性。所以,兩者比較以後,返回true。
因此,獲取實例對象obj的原型對象,有三種方法。
上面三種方法之中,前兩種都不是很可靠。最新的ES6標准規定,__proto__屬性只有浏覽器才需要部署,其他環境可以不部署。而obj.constructor.prototype在手動改變原型對象時,可能會失效。
var P = function () {}; var p = new P(); var C = function () {}; C.prototype = p; var c = new C(); c.constructor.prototype === p // false
上面代碼中,C構造函數的原型對象被改成了p,結果c.constructor.prototype就失真了。所以,在改變原型對象時,一般要同時設置constructor屬性。
C.prototype = p; C.prototype.constructor = C; c.constructor.prototype === p // true
所以,推薦使用第三種Object.getPrototypeOf方法,獲取原型對象。該方法的用法如下。
var o = new Object(); Object.getPrototypeOf(o) === Object.prototype // true
可以使用Object.getPrototypeOf方法,檢查浏覽器是否支持__proto__屬性,老式浏覽器不支持這個屬性。
Object.getPrototypeOf({ __proto__: null }) === null
上面代碼將一個對象的__proto__屬性設為null,然後使用Object.getPrototypeOf方法獲取這個對象的原型,判斷是否等於null。如果當前環境支持__proto__屬性,兩者的比較結果應該是true。
有了__proto__屬性,就可以很方便得設置實例對象的原型了。假定有三個對象machine、vehicle和car,其中machine是vehicle的原型,vehicle又是car的原型,只要兩行代碼就可以設置。
vehicle.__proto__ = machine; car.__proto__ = vehicle;
下面是一個實例,通過__proto__屬性與constructor.prototype屬性兩種方法,分別讀取定義在原型對象上的屬性。
Array.prototype.p = 'abc'; var a = new Array(); a.__proto__.p // abc a.constructor.prototype.p // abc
顯然,__proto__看上去更簡潔一些。
通過構造函數生成實例對象時,實例對象的__proto__屬性自動指向構造函數的prototype對象。
var f = function (){}; var a = {}; f.prototype = a; var o = new f(); o.__proto__ === a // true
屬性的繼承
屬性分成兩種。一種是對象自身的原生屬性,另一種是繼承自原型的繼承屬性。
對象的原生屬性
對象本身的所有屬性,可以用Object.getOwnPropertyNames方法獲得。
Object.getOwnPropertyNames(Date) // ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]
對象本身的屬性之中,有的是可以枚舉的(enumerable),有的是不可以枚舉的。只獲取那些可以枚舉的屬性,使用Object.keys方法。
Object.keys(Date) // [] hasOwnProperty()
hasOwnProperty方法返回一個布爾值,用於判斷某個屬性定義在對象自身,還是定義在原型鏈上。
Date.hasOwnProperty('length') // true Date.hasOwnProperty('toString') // false
hasOwnProperty方法是JavaScript之中唯一一個處理對象屬性時,不會遍歷原型鏈的方法。
對象的繼承屬性
用Object.create方法創造的對象,會繼承所有原型對象的屬性。
var proto = { p1: 123 }; var o = Object.create(proto); o.p1 // 123 o.hasOwnProperty("p1") // false
獲取所有屬性
判斷一個對象是否具有某個屬性(不管是自身的還是繼承的),使用in運算符。
"length" in Date // true "toString" in Date // true
獲得對象的所有可枚舉屬性(不管是自身的還是繼承的),可以使用for-in循環。
var o1 = {p1: 123}; var o2 = Object.create(o1,{ p2: { value: "abc", enumerable: true } }); for (p in o2) {console.info(p);} // p2 // p1
為了在for...in循環中獲得對象自身的屬性,可以采用hasOwnProperty方法判斷一下。
for ( var name in object ) { if ( object.hasOwnProperty(name) ) { /* loop code */ } }
獲得對象的所有屬性(不管是自身的還是繼承的,以及是否可枚舉),可以使用下面的函數。
function inheritedPropertyNames(obj) { var props = {}; while(obj) { Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(function(p) { props[p] = true; }); obj = Object.getPrototypeOf(obj); } return Object.getOwnPropertyNames(props); }
用法如下:
inheritedPropertyNames(Date) // ["caller", "constructor", "toString", "UTC", "call", "parse", "prototype", "__defineSetter__", "__lookupSetter__", "length", "arguments", "bind", "__lookupGetter__", "isPrototypeOf", "toLocaleString", "propertyIsEnumerable", "valueOf", "apply", "__defineGetter__", "name", "now", "hasOwnProperty"]
對象的拷貝
如果要拷貝一個對象,需要做到下面兩件事情。
確保拷貝後的對象,與原對象具有同樣的prototype原型對象。
確保拷貝後的對象,與原對象具有同樣的屬性。
下面就是根據上面兩點,編寫的對象拷貝的函數。
function copyObject(orig) { var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig)); copyOwnPropertiesFrom(copy, orig); return copy; } function copyOwnPropertiesFrom(target, source) { Object .getOwnPropertyNames(source) .forEach(function(propKey) { var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey); Object.defineProperty(target, propKey, desc); }); return target; }
多重繼承
JavaScript不提供多重繼承功能,即不允許一個對象同時繼承多個對象。但是,可以通過變通方法,實現這個功能。
function M1(prop) { this.hello = prop; } function M2(prop) { this.world = prop; } function S(p1, p2) { this.base1 = M1; this.base1(p1); this.base2 = M2; this.base2(p2); } S.prototype = new M1(); var s = new S(111, 222); s.hello // 111 s.world // 222
上面代碼中,子類S同時繼承了父類M1和M2。當然,從繼承鏈來看,S只有一個父類M1,但是由於在S的實例上,同時執行M1和M2的構造函數,所以它同時繼承了這兩個類的方法。