javascript是如何實現(xiàn)繼承的

本篇內(nèi)容介紹了“javascript是如何實現(xiàn)繼承的”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

javascript實現(xiàn)繼承方式：1、構(gòu)造原型，直接使用prototype原型設(shè)計類的繼承；2、利用動態(tài)原型實現(xiàn)繼承；3、利用工廠模式實現(xiàn)繼承；4、利用類繼承，通過在子類中調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)來實現(xiàn)繼承。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。

JS實現(xiàn)繼承的幾種方式

構(gòu)造原型

直接使用 prototype 原型設(shè)計類的繼承存在兩個問題。

由于構(gòu)造函數(shù)事先聲明，而原型屬性在類結(jié)構(gòu)聲明之后才被定義，因此無法通過構(gòu)造函數(shù)向原型動態(tài)傳遞參數(shù)。這樣實例化對象都是一個模樣，沒有個性。要改變原型屬性值，則所有實例都會受到干擾。

當(dāng)原型屬性的值為引用類型數(shù)據(jù)時，如果在一個對象實例中修改該屬性值，將會影響所有的實例。

示例1

簡單定義 Book 類型，然后實例化。

function Book () {};  //聲明構(gòu)造函數(shù)
Book.prototype.o = {x : 1, y : 2};  //構(gòu)造函數(shù)的原型屬性o是一個對象
var book1 = new Book ();  //實例化對象book1
var book2 = new Book ();  //實例化對象book2
console.log(book1.o.x);  //返回1
console.log(book2.o.x);  //返回1
book2.o.x = 3;  //修改實例化對象book2中的屬性x的值
console.log(book1.o.x);  //返回3
console.log(book2.o.x);  //返回3

由于原型屬性 o 為一個引用型的值，所以所有實例的屬性 o 的值都是同一個對象的引用，一旦 o 的值發(fā)生變化，將會影響所有實例。

構(gòu)造原型正是為了解決原型模式而誕生的一種混合設(shè)計模式，它把構(gòu)造函數(shù)模式與原型模式混合使用，從而避免了上述問題的發(fā)生。

實現(xiàn)方法：對于可能會相互影響的原型屬性，并且希望動態(tài)傳遞參數(shù)的屬性，可以把它們獨立出來使用構(gòu)造函數(shù)模式進(jìn)行設(shè)計。對于不需要個性設(shè)計、具有共性的方法或?qū)傩?，則可以使用原型模式來設(shè)計。

示例2

遵循上述設(shè)計原則，把其中兩個屬性設(shè)計為構(gòu)造函數(shù)模式，設(shè)計方法為原型模式。

function Book (title, pages) {  //構(gòu)造函數(shù)模式設(shè)計
    this.title = title;
    this.pages = pages;
}
Book.prototype.what = function () {  //原型模式設(shè)計
    console.log(this.title + this.pages);
};
var book1 = new Book("JavaScript 程序設(shè)計", 160);
var book2 = new Book("C語言程序設(shè)計", 240);
console.log(book1.title);
console.log(book2.title);

構(gòu)造原型模式是 ECMAScript 定義類的推薦標(biāo)準(zhǔn)。一般建議使用構(gòu)造函數(shù)模式定義所有屬性，使用原型模式定義所有方法。這樣所有方法都只創(chuàng)建一次，而每個實例都能夠根據(jù)需要設(shè)置屬性值。這也是使用最廣的一種設(shè)計模式。

動態(tài)原型

根據(jù)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計原則，類型的所有成員應(yīng)該都被封裝在類結(jié)構(gòu)體內(nèi)。例如：

function Book (title, pages) {  //構(gòu)造函數(shù)模式設(shè)計
    this.title = title;
    this.pages = pages;
    Book.prototype.what = function () {  //原型模式設(shè)計，位于類的內(nèi)部
        console.log(this.title + this.pages);
    };
}

但當(dāng)每次實例化時，類 Book 中包含的原型方法就會被重復(fù)創(chuàng)建，生成大量的原型方法，浪費(fèi)系統(tǒng)資源?？梢允褂?if 判斷原型方法是否存在，如果存在就不再創(chuàng)建該方法，否則就創(chuàng)建方法。

function Book (title, pages) {
    this.title = title;
    this.pages = pages;
    if (typeof Book.isLock == "undefined") {  //創(chuàng)建原型方法的鎖，如果不存在則創(chuàng)建
        Book.prototype.what = function () {
            console.log(this.title + this.pages);
        };
        Book.isLock = true;  //創(chuàng)建原型方法后，把鎖鎖上，避免重復(fù)創(chuàng)建
    }
}
var book1 = new Book("JavaScript 程序設(shè)計", 160);
var book2 = new Book("C語言程序設(shè)計", 240);
console.log(book1.title);
console.log(book2.title);

typeof Book.isLock 表達(dá)式能夠檢測該屬性值的類型，如果返回為 undefined 字符串，則不存在該屬性值，說明沒有創(chuàng)建原型方法，并允許創(chuàng)建原型方法，設(shè)置該屬性的值為 true，這樣就不用重復(fù)創(chuàng)建原型方法。這里使用類名 Book，而沒有使用 this，這是因為原型是屬于類本身的，而不是對象實例的。

動態(tài)原型模式與構(gòu)造原型模式在性能上是等價的，用戶可以自由選擇，不過構(gòu)造原型模式應(yīng)用比較廣泛。

工廠模式

工廠模式是定義類型的最基本方法，也是 JavaScript 最常用的一種開發(fā)模式。它把對象實例化簡單封裝在一個函數(shù)中，然后通過調(diào)用函數(shù)，實現(xiàn)快速、批量生產(chǎn)實例對象。

示例1

下面示例設(shè)計一個 Car 類型：包含汽車顏色、驅(qū)動輪數(shù)、百公里油耗 3 個屬性，同時定義一個方法，用來顯示汽車顏色。

function Car (color, drive, oil) {  //汽車類
    var _car =  new Object();  //臨時對象
        _car.color = color;  //初始化顏色
        _car.drive = drive;  //初始化驅(qū)動輪數(shù)
        _car.oil = oil;  //初始化百公里油耗
        _car.showColor = function () {  //方法，提示汽車顏色
            console.log(this.color);
        };
        return _car;  //返回實例
}
var car1 = Car("red", 4, 8);
var car2 = Car("blue", 2, 6);
car1.showColor();  //輸出“red”
car2.showColor();  //輸出“blue”

上面代碼是一個簡單的工廠模式類型，使用 Car 類可以快速創(chuàng)建多個汽車實例，它們的結(jié)構(gòu)相同，但是屬性不同，可以初始化不同的顏色、驅(qū)動輪數(shù)和百公里油耗。

示例2

在類型中，方法就是一種行為或操作，它能夠根據(jù)初始化參數(shù)完成特定任務(wù)，具有共性。因此，可以考慮把方法置于 Car() 函數(shù)外面，避免每次實例化時都要創(chuàng)建一次函數(shù)，讓每個實例共享同一個函數(shù)。

function showColor () {  //公共方法，提示汽車顏色
    console.log(this.color);
};
function Car (color, drive, oil) {  //汽車類
    var _car = new Object();  //臨時對象
        _car.color = color;  //初始化顏色
        _car.drive = drive;  //初始化驅(qū)動輪數(shù)
        _car.oil = oil;  //初始化百公里油耗
        _car.showColor = showColor;  //引用外部函數(shù)
    return _car;  //返回實例
}

在上面這段重寫的代碼中，在函數(shù) Car() 之前定義了函數(shù) showColor()。在 Car() 內(nèi)部，通過引用外部 showColor() 函數(shù)，避免了每次實例化時都要創(chuàng)建一個新的函數(shù)。從功能上講，這樣解決了重復(fù)創(chuàng)建函數(shù)的問題；但是從語義上講，該函數(shù)不太像是對象的方法。

類繼承

類繼承的設(shè)計方法：在子類中調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)。

在 JavaScript 中實現(xiàn)類繼承，需要注意以下 3 個技術(shù)問題。

在子類中，使用 apply 調(diào)用父類，把子類構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)傳遞給父類父類構(gòu)造函數(shù)。讓子類繼承父類的私有屬性，即 Parent.apply(this, arguments); 代碼行。

在父類和子類之間建立原型鏈，即 Sub.prototype = new Parent(); 代碼行。通過這種方式保證父類和子類是原型鏈上的上下級關(guān)系，即子類的 prototype 指向父類的一個實例。

恢復(fù)子類的原型對象的構(gòu)造函數(shù)，即 Sub.prototype.constructor=Sub;語句行。當(dāng)改動 prototype 原型時，就會破壞原來的 constructor 指針，所以必須重置 constructor。

示例1

下面示例演示了一個三重繼承的案例，包括基類、父類和子類，它們逐級繼承。

//基類Base
function Base (x) {  //構(gòu)造函數(shù)Base
    this.get = function () {  //私有方法，獲取參數(shù)值
        return x;
    }
}
Base.prototype.has = function () {  //原型方法，判斷get()方法返回值是否為0
    return ! (this.get() == 0);
}
//父類Parent
function Parent () {  //構(gòu)造函數(shù)Parent
    var a = [];  //私有數(shù)組a
    a = Array.apply(a, arguments);  //把參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)組
    Base.call(this, a.length);  //調(diào)用Base類，并把參數(shù)數(shù)組長度傳遞給它
    this.add = function () {  //私有方法，把參數(shù)數(shù)組補(bǔ)加到數(shù)組a中并返回
        return a.push.apply(a, arguments)
    }
    this.geta = function () {  //私有方法，返回數(shù)組a
        return a;
    }
}
Parent.prototype = new Base();  //設(shè)置Parent原型為Base的實例，建立原型鏈
Parent.prototype.constructor = Parent;  //恢復(fù)Parent類原型對象的構(gòu)造器
Parent.prototype.str = function (){  //原型方法，把數(shù)組轉(zhuǎn)換為字符串并返回
    return this.geta().toString();
}
//子類Sub
function Sub () {  //構(gòu)造函數(shù)
    Parent.apply(this, arguments);  //調(diào)用Parent類，并把參數(shù)數(shù)組長度傳遞給它
    this.sort = function () {  //私有方法，以字符順序?qū)?shù)組進(jìn)行排序
        var a = this.geta();  //獲取數(shù)組的值
        a.sort.apply(a, arguments);  //調(diào)用數(shù)組排序方法 sort()對數(shù)組進(jìn)行排序
    }
}
Sub.prototype = new Parent();  //設(shè)置Sub原型為Parent實例，建立原型鏈
Sub.prototype.constructor = Sub;  //恢復(fù)Sub類原型對象的構(gòu)造器
//父類Parent的實例繼承類Base的成員
var parent = new Parent (1, 2, 3, 4);  //實例化Parent類
console.log(parent.get());  //返回4，調(diào)用Base類的方法get()
console.log(parent.has());  //返回true，調(diào)用Base類的方法has()
//子類Sub的實例繼承類Parent和類Base的成員
var sub = new Sub (30, 10, 20, 40);  //實例化Sub類
sub.add(6, 5);  //調(diào)用Parent類方法add()，補(bǔ)加數(shù)組
console.log(sub.geta());  //返回數(shù)組30,10,20,40,6,5
sub.sort();  //排序數(shù)組
console.log(sub.geta());  //返回數(shù)組10,20,30,40,5,6
console.log(sub.get());  //返回4，調(diào)用Base類的方法get()
console.log(sub.has());  //返回true，調(diào)用Base類的方法has()
console.log(sub.str());  //返回10,20,30,40,5,6

【設(shè)計思路】

設(shè)計子類 Sub 繼承父類 Parent，而父類 Parent 又繼承基類 Base。Base、Parent、Sub 三個類之間的繼承關(guān)系是通過在子類中調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)來維護(hù)的。

例如，在 Sub 類中，Parent.apply(this, arguments); 能夠在子類中調(diào)用父類，并把子類的參數(shù)傳遞給父類，從而使子類擁有父類的所有屬性。

同理，在父類中，Base.call(this, a.length); 把父類的參數(shù)長度作為值傳遞給基類，并進(jìn)行調(diào)用，從而實現(xiàn)父類擁有基類的所有成員。

從繼承關(guān)系上看，父類繼承了基類的私有方法 get()，為了確保能夠繼承基類的原型方法，還需要為它們建立原型鏈，從而實現(xiàn)原型對象的繼承關(guān)系，方法是添加語句行 Parent.prototype=new Base();。

同理，在子類中添加語句 Sub.prototype=new Parent();，這樣通過原型鏈就可以把基類、父類和子類串連在一起，從而實現(xiàn)子類能夠繼承父類屬性，還可以繼承基類的屬性。

示例2

下面嘗試把類繼承模式封裝起來，以便規(guī)范代碼應(yīng)用。

function extend (Sub, Sup) {  //類繼承封裝函數(shù)
    var F = function () {};  //定義一個空函數(shù)
    F.prototype = Sup.prototype;  //設(shè)置空函數(shù)的原型為父類的原型
    Sub.prototype = new F ();  //實例化空函數(shù)，并把父類原型引用傳給給子類
    Sub.prototype.constructor = Sub;  //恢復(fù)子類原型的構(gòu)造器為子類自身
    Sub.sup = Sup.prototype;  //在子類定義一個私有屬性存儲父類原型
    //檢測父類原型構(gòu)造器是否為自身
    if (Sup.prototype.constructor == Object.prototype.constructor) {
        Sup.prototype.constructor = Sup;  //類繼承封裝函數(shù)
    }
}

【操作步驟】

1) 定義一個封裝函數(shù)。設(shè)計入口為子類和父類對象，函數(shù)功能是子類能夠繼承父類的所有原型成員，不涉及出口。

function extend (Sub, Sup) {  //類繼承封裝函數(shù)
    //其中參數(shù)Sub表示子類，Sup表示父類
}

2) 在函數(shù)體內(nèi)，首先定義一個空函數(shù) F，用來實現(xiàn)功能中轉(zhuǎn)。設(shè)計它的原型為父類的原型，然后把空函數(shù)的實例傳遞給子類的原型，這樣就避免了直接實例化父類可能帶來的系統(tǒng)負(fù)荷。因為在實際開發(fā)中，父類的規(guī)?？赡軙艽螅绻麑嵗?，會占用大量內(nèi)存。

3) 恢復(fù)子類原型的構(gòu)造器為子類自己。同時，檢測父類原型構(gòu)造器是否與 Object 的原型構(gòu)造器發(fā)生耦合。如果是，則恢復(fù)它的構(gòu)造器為父類自身。

下面定義兩個類，嘗試把它們綁定為繼承關(guān)系。

function A (x) {  //構(gòu)造函數(shù)A
    this.x = x;  //私有屬性x
    this.get = function () {  //私有方法get()
        return this.x;
    }
}
A.prototype.add = function () {  //原型方法add()
    return this.x + this.x;
}
A.prototype.mul = function () {  //原型方法mul()
    return this.x * this.x;
}
function B (x) {  //構(gòu)造函數(shù)B
    A.call (this.x);  //在函數(shù)體內(nèi)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)A，實現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)綁定
}
extend (B, A);  //調(diào)用封裝函數(shù)，把A和B的原型捆綁在一起
var f = new B (5);  //實例化類B
console.log(f.get());  //繼承類A的方法get()，返回5
console.log(f.add());  //繼承類A的方法add()，返回10
console.log(f.mul());  //繼承類A的方法mul()，返回25

在函數(shù)類封裝函數(shù)中，有這么一句 Sub.sup=Sup.prototype;，在上面代碼中沒有被利用，那么它有什么作用呢？為了解答這個問題，先看下面的代碼。

extend (B, A);
B.prototype.add = function () {  //為B類定義一個原型方法
    return this.x + "" + this.x;
}

上面的代碼是在調(diào)用封裝函數(shù)之后，再為 B 類定義了一個原型方法，該方法名與基類中原型方法 add() 同名，但是功能不同。如果此時測試程序，會發(fā)現(xiàn)子類 B 定義的原型方法 add() 將會覆蓋父類 A 的原型方法 add()。

console.log(f.add());  //返回字符串55，而不是數(shù)值10

如果在 B 類的原型方法 add() 中調(diào)用父類的原型方法 add()，避免代碼耦合現(xiàn)象發(fā)生。

B.prototype.add = function () {  //定義子類B的原型方法add()
    return B.sup.add.call(this);  //在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用父類方法add()
}

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