【javascript基础】7、继承

2022-07-13 17:54:15

前言

由于本人水平有限，所以有些高手觉得现在写的内容偏容易，要一点点来嘛，今天和大家学习或者复习一下javascript的继承。我也就是尽量写吧······

继承

javascript的继承其实主要就是通过原型链来实现的，原型链我们之前已经和大家一起学习过，这里就不浪费大家的时间了。javascript连类都没有，还说啥继承呢，这还是模拟类的继承。《javascript高级程序设计》上分成了几个方式，有的书上分为类式继承，原型式继承，这就是模拟其他语言类的继承，还有什么用掺元类实现的，在这里都和大家说下。

原型链

在这里在说一下原型链的概念，因为javascript的继承都是通过原型链来模拟的，所以在这里帮助大家理解一下。我们知道，每一个构造函数都有一个原型对象，这个原型对象中包含一个指向构造函数的指针，同时每一个实例都有一个指向原型对象的内部指针。好好想一下这个关系，当我们访问一个实例的属性时，现在实例中查找，没找到通过内部指针去原型中查找，还是没有再通过原型的内部指针查找原型的原型对象，一直迭代下去。嗯，就是这样，

现在我们知道了原型链是这样的话，我们想要继承的实现，我们要把父类的属性和方法放在子类的原型对象中就可以了，这样new出来的实例就会查找原型中的属性和方法了，那这样就可以实现继承了，那我们要怎样将父类的属性和方法放在子类的原型中呢？我们重写子类的原型对象是不是就可以了，这里有个选择的问题，我们可以让子类的原型对象指向父类的原型对象，也可以指向一个父类的实例，假如现在我们将它指向了父类的原型对象，我们知道父类构造函数中的属性就不会在子类中得到继承，看个例子就知道了

//父类
function Animal(){
   this.className = "动物";
}
//父类原型
Animal.prototype.getClassName = function(){
   console.log(this.className );
}
//子类
function Cat(){}
//重写子类原型
Cat.prototype = Animal.prototype;
var Tom = new Cat();
Tom.getClassName();//undefined

其实这是另外一种方式的雏形，寄生组合模式的雏形，下文我会讲到，这里暂且放过。

我们现在再看看指向一个实例对象的情况

//父类
function Animal(){
   this.className = "动物";
}
//父类原型
Animal.prototype.getClassName = function(){
   console.log(this.className );
}
//子类
function Cat(){}
//重写子类原型
Cat.prototype =new Animal();
var Tom = new Cat();
Tom.getClassName();//动物

这下子大家会明白了，实例是把构造函数中this的属性和原型中的属性结合起来了，如果指向原型对象那么构造函数中的属性就不会被继承。

这就是继承的最基础和最核心的东西，这还不完善，重新原型对象我们知道，要增加一个constructor属性，这里不添加了，不明白的看之前的原型与原型链的那篇文章。javascript用instanceof来判断实例与原型的关系，只要实例和原型链中出现过构造函数，就会返回true

console.log(Tom instanceof Cat);//true
console.log(Tom instanceof Animal);//true
console.log(Tom instanceof Object);//true

原型链的问题：其实这个和构造对象原型链的问题是一样的，主要是原型对象的属性是一个引用类型，会引起一些问题。这是因为所有的实例共用原型对象的属性，当属性为引用类型时，任何一个实例对这个对象的修改会影响所有的实例。例子来了

//父类
function Animal(){
   this.className = "动物";
   this.colors = ["black"];
}
//父类原型
Animal.prototype.getClassName = function(){
   console.log(this.className );
}
//子类
function Cat(){}
//重写子类原型
Cat.prototype = new Animal;
var Tom = new Cat();
console.log(Tom.colors);//"black"
Tom.colors.push("yellow");
var Garfield= new Cat();
console.log(Garfield.colors);//"black", "yellow"

原型链还有一个问题就是，不能向父类的构造函数中传递参数，就是这样的我想给每一个子类起一个名字，这里是无法办到的，因为我给父类的名字都挂在了子类的原型上了。例如

//父类
function Animal(name){
   this.name = name;
}
//子类
function Cat(){}
//重写子类原型
Cat.prototype = new Animal("无名氏");
var Tom = new Cat();
console.log(Tom.name);//无名氏
var Garfield= new Cat();
console.log(Garfield.name);//无名氏

这里要起一个名字，所有实例都会影响，所以说没有办法在不影响所有实例的情况下给父类传递参数。

借用构造函数

这个方式可以解决上面的问题，我们知道上面的原型链的方法是子类的原型对象指向了父类的实例，就是把所有父类的属性都挂在了子类的原型对象上，所有就会出现所有实例共享同一个属性引发的问题，那我们可以换一种思路，我们把一些父类的属性放在子类的构造函数中，就是在子类的构造函数中的this添加属性，这样就不需要所有的属性都弄到子类的原型对象上了，这样每个子类的实例都会有自己的属性和方法，不用共享原型中的属性了。这是一个简单的思路，我们在子类的构造函数中给this添加父类的属性，我们想到了之前的apply和call方法，看例子

//父类
function Animal(){
   this.className = "动物";
   this.colors = ["black"];
}
//子类
function Cat(){
   Animal.call(this);//相当于 this.className = "动物";this.colors = ["black"];
}var Tom = new Cat();
console.log(Tom.colors);//"black"
Tom.colors.push("yellow");
console.log(Tom.colors);//"black", "yellow"
var Garfield= new Cat();
console.log(Garfield.colors);//"black"

这时候你也可以给父类传参数了，因为这些属性都添加了子类构造函数中了，看例子

//父类
function Animal(name){
   this.name = name;
}
//子类
function Cat(name){//传入参数
   Animal.call(this,name);
}
var Tom = new Cat("Tom");
console.log(Tom.name);//Tom
var Garfield= new Cat("Garfield");
console.log(Garfield.name);//Garfield

借用构造函数问题：这个又回归到了构造函数模式上出现的问题了，我们所有的方法都是在构造函数上定义的，无法复用。

组合继承（类式继承）

原型链和借用构造函数结合一起，使用原型链实现原型属性和方法的继承，使用借用构造函数实现对实例属性的继承，这样通过在原型上定义方法实现函数的复用，又能保证每个实例都有自己的属性。上例子

//父类
function Animal(name){
   this.name = name;
   this.colors = ["black"];
}
//父类原型
Animal.prototype.getName = function(){
 return this.name;
}
//子类
function Cat(name,age){//传入参数
   Animal.call(this,name);
   this.age = age;
}
Cat.prototype = new Animal("无名氏");
Cat.prototype.constructor = Cat;
Cat.prototype.getAge = function(){
   return this.age;
}
var Tom = new Cat("Tom",20);
console.log(Tom.getName() +" : "+ Tom.getAge());//Tom : 20 
Tom.colors.push("red"); 
var Garfield= new Cat("Garfield",21);
console.log(Garfield.getName() +" : "+ Garfield.getAge());//Garfield : 21 
console.log(Garfield.colors);//black

这是最常用的继承方式。有些书叫这种为类式继承，把这种通过构造函数方式来实现继承的叫做类式继承，上面的我们可以把Animal看成一个类，通过构造函数原型链之间的关系实现继承。

原型继承

这种没有方式类的概念，也就是没有使用构造函数来实现，就是使一个函数的原型指向一个原有的对象，通过这个函数来创建一个新的对象。上例子

function create(obj){
   function F(){};
   F.prototype = obj;
   return new F();
}
var Animal = {
   name : "无名氏",
   colors : ["black"]
}
var Tom = create(Animal);
console.log(Tom.name);//"无名氏"

这就是原型继承，可以看出它存在不少问题，只有在特定的情况下可以使用该方式，无法判断类与实例之间的关系，共享引用类型属性的问题等等。

寄生式继承

如果知道了上面的知识，这个很好理解了，我们在创建对象那章的时候，就提到了寄生构造对象，所谓的寄生就是在函数的内部通过某种方式来增强对象之后，在返回这个对象，那么寄生式继承也类似

function create(obj){
   function F(){};
   F.prototype = obj;
   return new F();
}
var Animal = {
   name : "无名氏",
   colors : ["black"]
}
function getCat(obj){
   //创建对象继承自obj
  var newObj= create(obj);
   //增加方法
   newObj.getName = function(){
      return this.name;
   };
   return newObj;   
}
var Tom = getCat(Animal);
console.log(Tom.getName());//"无名氏"

这个看看就知道是怎么回事了，在函数内部继承一个对象之后，又增加了方法，之后返回这个对象。

寄生组合式继承

组合继承上面我们说完了，组合继承还有一个问题就是，任何时候会调用两次父类的构造函数，一次是创建子类的原型的时候，另一次是在子类的构造函数内部。看看就知道了

//父类
function Animal(name){
   this.name = name;
   this.colors = ["black"];
}
//父类原型
Animal.prototype.getName = function(){
 return this.name;
}
//子类
function Cat(name,age){//传入参数
   Animal.call(this,name);//第二次调用Animal()
   this.age = age;
}
Cat.prototype = new Animal("无名氏");//第一次调用Animal()
Cat.prototype.constructor = Cat;
Cat.prototype.getAge = function(){
   return this.age;
}
var Tom = new Cat("Tom",20);
console.log(Tom.getName() +" : "+ Tom.getAge());//Tom : 20

我们分析一下这个过程：第一次调用的时候，在Cat.prototype对象上添加了name和colors属性，添加到了子类的原型对象上，第二次调用父类的构造函数时，是将name和colors属性添加到了子类的实例上，也就是说子类的原型对象和实例中都有了这两个属性，实例中的属性屏蔽了原型中属性。

我们想一下怎样才能解决这问题呢？我们可以这样，让子类的原型对象直接指向父类的原型对象，就像文章开始我们说的那么选择的问题，我们这次使用父类的原型对象，这里可以使用，是因为我们结合使用了借用构造模式，可以继承父类构造函数中的属性了，看看例子先

//父类
function Animal(name){
   this.name = name;
   this.colors = ["black"];
}
//父类原型
Animal.prototype.getName = function(){
 return this.name;
}
//子类
function Cat(name,age){//传入参数
   Animal.call(this,name);//第二次调用Animal()
   this.age = age;
}
Cat.prototype = Animal.prototype;//指向父类的原型
Cat.prototype.constructor = Cat;
Cat.prototype.getAge = function(){
   return this.age;
}
var Tom = new Cat("Tom",20);
console.log(Tom.getName() +" : "+ Tom.getAge());//Tom : 20

这样是可以的，但是我们这里就有问题了，我们在给子类的原型指定constructor属性时，修改了父类的constructor属性，

console.log(Animal.prototype.constructor);
/*
function Cat(name,age){//传入参数
   Animal.call(this,name);//第二次调用Animal()
   this.age = age;
}
*/

所以我们不能直接这样指向父类的原型，要通过一种中转，使子类的原型和父类原型指向不同的对象，就是使用原型模式继承，建一个对象，这个对象的原型指向父类的原型，之后子类的原型对象再指向这个对象，这样就使子类的原型和父类原型指向不同的对象。

//父类
function Animal(name){
   this.name = name;
   this.colors = ["black"];
}
//父类原型
Animal.prototype.getName = function(){
 return this.name;
}
//子类
function Cat(name,age){//传入参数
   Animal.call(this,name);//第二次调用Animal()
   this.age = age;
}
function F(){};
F.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype = new F();
Cat.prototype.constructor = Cat;
/*封装起来就是这样
function create(obj){
   function F(){};
   F.prototype = obj;
   return new F();
}
function inheirt(sub,sup){
   var pro = create(sup.prototype);
   pro.constructor = sub;
   sub.prototype = pro;
}
inherit(Cat,Animal);
*/
Cat.prototype.getAge = function(){
   return this.age;
}
var Tom = new Cat("Tom",20);
console.log(Tom.getName() +" : "+ Tom.getAge());//Tom : 20

就这样循序渐进，我们就完成了javascript的继承的内容。

参元类（复制继承）

复制继承，顾名思义就是一个一个复制原型对象的属性，将给定的类的原型的属性循环复制到指定的原型中，

function inherit(subClass,supClass){
   for(var name in supClass.prototype){
      if(!subClass.prototype[name]){
         subClass.prototype[name] = supClass.prototype[name]    
      }
   }
}

function Animal(){}
Animal.prototype.aname = "无名氏";
function Cat(){};
inherit(Cat,Animal);
var Tom = new Cat();
console.log(Tom.aname);//无名氏

就是复制继承，参元类就是通过这种方式来实现的，参元类是包含了一系列的通用方法，如果哪个类想用这些方法就适使用这种方式来继承参元类。

小结

就这样循序渐进，我们就完成了javascript的继承的内容，继承这块的知识初学者要多看书，《javascript高级程序设计》的继承部分，多看几遍，自己好好想想它们的优缺点，就知道该如何设计继承了，自己在谢谢实例就会明白这些方式是大神们怎么想出来的。

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