JavaScript面向對象深度剖析

jopen 11年前發布 | 20K 次閱讀 JavaScript開發 JavaScript

摘要： Javascript是一個類C的語言，他的面向對象的東西相對于C++/Java比較奇怪，但是其的確相當的強大，在 Todd 同學的對象的消息模型一文中我們已經可以看到一些端倪了。這兩天有個前同事總在問我Javascript面向...

Javascript是一個類C的語言，他的面向對象的東西相對于C++/Java比較奇怪，但是其的確相當的強大，在 Todd 同學的“對象的消息模型”一文中我們已經可以看到一些端倪了。這兩天有個同學總在問我Javascript面向對象的東西，所以，索性寫篇文章讓他看去吧，這里這篇文章主要想從一個整體的角度來說明一下Javascript的面向對象的編程.

　　初探

　　我們知道Javascript中的變量定義基本如下：

　　var name = 'Chen Hao';;

　　var email = 'haoel(@)hotmail.com';

　　var website = 'http://coolshell.cn';

　　如果要用對象來寫的話，就是下面這個樣子：

　　var chenhao = {

　　name :'Chen Hao',

　　email : 'haoel(@)hotmail.com',

　　website : 'http://coolshell.cn'

　　};

　　于是，我就可以這樣訪問：

　　//以成員的方式

　　chenhao.name;

　　chenhao.email;

　　chenhao.website;

　　//以hash map的方式

　　chenhao["name"];

　　chenhao["email"];

　　chenhao["website"];

　　關于函數，我們知道Javascript的函數是這樣的：

　　var doSomething = function(){

　　alert('Hello World.');

　　};

　　于是，我們可以這么干：

　　var sayHello = function(){

　　var hello = "Hello, I'm "+ this.name

　　+ ", my email is: " + this.email

　　+ ", my website is: " + this.website;

　　alert(hello);

　　};

　　//直接賦值，這里很像C/C++的函數指針

　　chenhao.Hello = sayHello;

　　chenhao.Hello();

　　相信這些東西都比較簡單，大家都明白了。可以看到javascript對象函數是直接聲明，直接賦值，直接就用了。runtime的動態語言。

　　還有一種比較規范的寫法是：

　　//我們可以看到，其用function來做class。

　　var Person = function(name, email, website){

　　this.name = name;

　　this.email = email;

　　this.website = website;

　　this.sayHello = function(){

　　var hello = "Hello, I'm "+ this.name + ", \n" +

　　"my email is: " + this.email + ", \n" +

　　"my website is: " + this.website;

　　alert(hello);

　　};

　　var chenhao = new Person("Chen Hao", "haoel@hotmail.com",

　　"http://coolshell.cn");

　　chenhao.sayHello();

　　順便說一下，要刪除對象的屬性，很簡單：

　　delete chenhao['email']

　　上面的這些例子，我們可以看到這樣幾點：

　　◆ Javascript的數據和成員封裝很簡單。沒有類完全是對象操作。純動態!

　　◆ Javascript function中的this指針很關鍵，如果沒有的話，那就是局部變量或局部函數。

　　◆ Javascript對象成員函數可以在使用時臨時聲明，并把一個全局函數直接賦過去就好了。

　　◆ Javascript的成員函數可以在實例上進行修改，也就是說不同實例相同函數名的行為不一定一樣。

　　屬性配置 – Object.defineProperty

　　先看下面的代碼：

　　//創建對象

　　var chenhao = Object.create(null);

　　//設置一個屬性

　　Object.defineProperty( chenhao,

　　'name', { value: 'Chen Hao',

　　writable: true,

　　configurable: true,

　　enumerable: true });

　　//設置多個屬性

　　Object.defineProperties( chenhao,

　　{

　　'email' : { value: 'haoel@hotmail.com',

　　writable: true,

　　configurable: true,

　　enumerable: true },

　　'website': { value: 'http://coolshell.cn',

　　writable: true,

　　configurable: true,

　　enumerable: true }

　　}

　　);

　　下面就說說這些屬性配置是什么意思。

　　writable：這個屬性的值是否可以改。

　　configurable：這個屬性的配置是否可以改。

　　enumerable：這個屬性是否能在for…in循環中遍歷出來或在Object.keys中列舉出來。

　　value：屬性值。

　　get()/set(_value)：get和set訪問器。

　　Get/Set 訪問器

　　關于get/set訪問器，它的意思就是用get/set來取代value(其不能和value一起使用)，示例如下：

　　var age = 0;

　　Object.defineProperty( chenhao,

　　'age', {

　　get: function() {return age+1;},

　　set: function(value) {age = value;}

　　enumerable : true,

　　configurable : true

　　}

　　);

　　chenhao.age = 100; //調用set

　　alert(chenhao.age); //調用get 輸出101(get中+1了);

　　我們再看一個更為實用的例子——利用已有的屬性(age)通過get和set構造新的屬性(birth_year)：

　　Object.defineProperty( chenhao,

　　'birth_year',

　　{

　　get: function() {

　　var d = new Date();

　　var y = d.getFullYear();

　　return ( y - this.age );

　　set: function(year) {

　　var d = new Date();

　　var y = d.getFullYear();

　　this.age = y - year;

　　}

　　);

　　alert(chenhao.birth_year);

　　chenhao.birth_year = 2000;

　　alert(chenhao.age);

　　這樣做好像有點麻煩，你說，我為什么不寫成下面這個樣子：

　　var chenhao = {

　　name: "Chen Hao",

　　email: "haoel@hotmail.com",

　　website: "http://coolshell.cn",

　　age: 100,

　　get birth_year() {

　　var d = new Date();

　　var y = d.getFullYear();

　　return ( y - this.age );

　　set birth_year(year) {

　　var d = new Date();

　　var y = d.getFullYear();

　　this.age = y - year;

　　}

　　};

　　alert(chenhao.birth_year);

　　chenhao.birth_year = 2000;

　　alert(chenhao.age);

　　是的，你的確可以這樣的，不過通過defineProperty()你可以干這些事：

　　1)設置如 writable，configurable，enumerable 等這類的屬性配置。

　　2)動態地為一個對象加屬性。比如：一些HTML的DOM對像。

　　查看對象屬性配置

　　如果查看并管理對象的這些配置，下面有個程序可以輸出對象的屬性和配置等東西：

　　//列出對象的屬性.

　　function listProperties(obj)

　　{

　　var newLine = "
";

　　var names = Object.getOwnPropertyNames(obj);

for (var i = 0; i < names.length; i++) {

　　var prop = names[i];

　　document.write(prop + newLine);

　　// 列出對象的屬性配置(descriptor)動用getOwnPropertyDescriptor函數。

　　var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, prop);

　　for (var attr in descriptor) {

　　document.write("..." + attr + ': ' + descriptor[attr]);

　　document.write(newLine);

　　}

　　document.write(newLine);

　　}

　　listProperties(chenhao);

　　call，apply， bind 和 this

　　關于Javascript的this指針，和C++/Java很類似。我們來看個示例：(這個示例很簡單了，我就不多說了)

　　function print(text){

　　document.write(this.value + ' - ' + text+ '
');

　　}

　　var a = {value: 10, print : print};

　　var b = {value: 20, print : print};

　　print('hello');// this => global, output "undefined - hello"

　　a.print('a');// this => a, output "10 - a"

　　b.print('b'); // this => b, output "20 - b"

　　a['print']('a'); // this => a, output "10 - a"

　　我們再來看看call 和 apply，這兩個函數的差別就是參數的樣子不一樣，另一個就是性能不一樣，apply的性能要差很多。(關于性能，可到 JSPerf 上去跑跑看看)

　　print.call(a, 'a'); // this => a, output "10 - a"

　　print.call(b, 'b'); // this => b, output "20 - b"

　　print.apply(a, ['a']); // this => a, output "10 - a"

　　print.apply(b, ['b']); // this => b, output "20 - b"

　　但是在bind后，this指針，可能會有不一樣，但是因為Javascript是動態的。如下面的示例

　　var p = print.bind(a);

　　p('a'); // this => a, output "10 - a"

　　p.call(b, 'b'); // this => a, output "10 - b"

　　p.apply(b, ['b']); // this => a, output "10 - b"

　　繼承和重載

　　通過上面的那些示例，我們可以通過Object.create()來實際繼承，請看下面的代碼，Student繼承于Object。

　　通用上面這個示例，我們可以看到，Person里的屬性并沒有被真正復制到了Student中來，但是我們可以去存取。這是因為Javascript用委托實現了這一機制。其實，這就是Prototype，Person是Student的Prototype。

　　當我們的代碼需要一個屬性的時候，Javascript的引擎會先看當前的這個對象中是否有這個屬性，如果沒有的話，就會查找他的Prototype對象是否有這個屬性，一直繼續下去，直到找到或是直到沒有Prototype對象。

　　為了證明這個事，我們可以使用Object.getPrototypeOf()來檢驗一下：

Student.name = 'aaa';
//輸出 aaa
document.write('' + Student.name + '');
//輸出 Chen Hao
document.write('' +Object.getPrototypeOf(Student).name + '');

　　于是，你還可以在子對象的函數里調用父對象的函數，就好像C++里的 Base::func() 一樣。于是，我們重載hello的方法就可以使用父類的代碼了，如下所示：

//新版的重載SayHello方法
Student.sayHello = function (person) {
 Object.getPrototypeOf(this).sayHello.call(this);
 var hello = "my student no is: " + this. no + ", " +
 "my departent is: " + this. dept;
 document.write(hello + ' ');
}

　　這個很強大吧。

　　組合

　　上面的那個東西還不能滿足我們的要求，我們可能希望這些對象能真正的組合起來。為什么要組合?因為我們都知道是這是OO設計的最重要的東西。不過，這對于Javascript來并沒有支持得特別好，不好我們依然可以搞定個事。

　　首先，我們需要定義一個Composition的函數：(target是作用于是對象，source是源對象)，下面這個代碼還是很簡單的，就是把source里的屬性一個一個拿出來然后定義到target中。

　　function Composition(target, source)

　　{

　　var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor;

　　var prop = Object.getOwnPropertyNames;

　　var def_prop = Object.defineProperty;

　　prop(source).forEach(

　　function(key) {

　　def_prop(target, key, desc(source, key))

　　}

　　)

　　return target;

　　}

　　有了這個函數以后，我們就可以這來玩了：

//藝術家
var Artist = Object.create(null);
Artist.sing = function() {
 return this.name + ' starts singing...';
}
Artist.paint = function() {
 return this.name + ' starts painting...';
}

//運動員
var Sporter = Object.create(null);
Sporter.run = function() {
 return this.name + ' starts running...';
}
Sporter.swim = function() {
 return this.name + ' starts swimming...';
}

Composition(Person, Artist);
document.write(Person.sing() + ' ');
document.write(Person.paint() + ' ');

Composition(Person, Sporter);
document.write(Person.run() + ' ');
document.write(Person.swim() + ' ');

//看看 Person中有什么？（輸出：sayHello,sing,paint,swim,run）
document.write('' + Object.keys(Person) + ' ');

　　Prototype 和繼承

　　我們先來說說Prototype。我們先看下面的例程，這個例程不需要解釋吧，很像C語言里的函數指針，在C語言里這樣的東西見得多了。

　　那么，我們能不能把這些東西封裝起來呢，我們需要使用prototype。看下面的示例：

　　var Cal = function(x, y){

　　this.x = x;

　　this.y = y;

　　}

　　Cal.prototype.operations = {

　　'+': function(x, y) { return x+y;},

　　'-': function(x, y) { return x-y;}

　　};

　　Cal.prototype.calculate = function(operation){

　　return this.operations[operation](this.x, this.y);

　　};

　　var c = new Cal(4, 5);

　　c.calculate('+');

　　c.calculate('-');

　　這就是prototype的用法，prototype 是javascript這個語言中最重要的內容。網上有太多的文章介始這個東西了。說白了，prototype就是對一對象進行擴展，其特點在于通過“復制”一個已經存在的實例來返回新的實例,而不是新建實例。被復制的實例就是我們所稱的“原型”，這個原型是可定制的(當然，這里沒有真正的復制，實際只是委托)。上面的這個例子中，我們擴展了實例Cal，讓其有了一個operations的屬性和一個calculate的方法。

　　這樣，我們可以通過這一特性來實現繼承。還記得我們最最前面的那個Person吧，下面的示例是創建一個Student來繼承Person。

　　兼容性

　　上面的這些代碼并不一定能在所有的瀏覽器下都能運行，因為上面這些代碼遵循 ECMAScript 5 的規范，關于ECMAScript 5 的瀏覽器兼容列表，你可以看這里“ES5瀏覽器兼容表”。

　　本文中的所有代碼都在Chrome最新版中測試過了。

　　下面是一些函數，可以用在不兼容ES5的瀏覽器中：

　　Object.create()函數

　　function clone(proto) {

　　function Dummy() { }

　　Dummy.prototype = proto;

　　Dummy.prototype.constructor = Dummy;

　　return new Dummy(); //等價于Object.create(Person);

　　}

　　var me = clone(Person);

　　defineProperty()函數

　　function defineProperty(target, key, descriptor) {

　　if (descriptor.value){

　　target[key] = descriptor.value;

　　}else {

　　descriptor.get && target.__defineGetter__(key, descriptor.get);

　　descriptor.set && target.__defineSetter__(key, descriptor.set);

　　}

　　return target

　　}

　　keys()函數

　　function keys(object) { var result, key

　　result = [];

　　for (key in object){

　　if (object.hasOwnProperty(key)) result.push(key)

　　}

　　return result;

　　}

　　Object.getPrototypeOf() 函數

　　function proto(object) {

　　return !object? null

　　: '__proto__' in object? object.__proto__

　　: /* not exposed? */ object.constructor.prototype

　　}

　　bind 函數

　　var slice = [].slice

　　function bind(fn, bound_this) { var bound_args

　　bound_args = slice.call(arguments, 2)

　　return function() { var args

　　args = bound_args.concat(slice.call(arguments))

　　return fn.apply(bound_this, args) }

　　}

原文地址：http://coolshell.cn/articles/6441.html

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