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JavaScript定义类(class)的三种方法

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将近 20 年前,JavaScript 诞生的时候,只是一种简单的网页脚本语言。如果你忘了填写用户名,它就跳出一个警告。

如今,它变得几乎无所不能,从前端到后端,有着各种匪夷所思的用途。程序员用它完成越来越庞大的项目。

JavaScript 代码的复杂度也直线上升。单个网页包含 10000 行 JavaScript 代码,早就司空见惯。2010年,一个工程师透露,Gmail 的代码长度是 443000 行!

编写和维护如此复杂的代码,必须使用模块化策略。目前,业界的主流做法是采用”面向对象编程”。因此,JavaScript 如何实现面向对象编程,就成了一个热门课题。

麻烦的是,JavaScript 语法不支持”类”(class),导致传统的面向对象编程方法无法直接使用。程序员们做了很多探索,研究如何用 JavaScript 模拟”类”。本文总结了 JavaScript 定义”类”的三种方法,讨论了每种方法的特点,着重介绍了我眼中的最佳方法。

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在面向对象编程中,类(class)是对象(object)的模板,定义了同一组对象(又称”实例”)共有的属性和方法。

JavaScript 语言不支持”类”,但是可以用一些变通的方法,模拟出”类”。

一、构造函数法

这是经典方法,也是教科书必教的方法。它用构造函数模拟”类”,在其内部用 this 关键字指代实例对象。

function Cat () {
    this.name = "大毛";
}

生成实例的时候,使用 new 关键字。

var cat1 = new Cat ();
alert (cat1.name); // 大毛

类的属性和方法,还可以定义在构造函数的 prototype 对象之上。

Cat.prototype.makeSound = function (){
   alert ("喵喵喵");
}

关于这种方法的详细介绍,请看我写的系列文章《Javascript 面向对象编程》,这里就不多说了。它的主要缺点是,比较复杂,用到了 this 和 prototype,编写和阅读都很费力。

二、Object.create ()法

为了解决”构造函数法”的缺点,更方便地生成对象,Javascript 的国际标准 ECMAScript 第五版(目前通行的是第三版),提出了一个新的方法 Object.create ()

用这个方法,”类”就是一个对象,不是函数。

var Cat = {
   name: "大毛",
   makeSound: function (){ alert ("喵喵喵"); }
};

然后,直接用 Object.create ()生成实例,不需要用到 new。

var cat1 = Object.create (Cat);
alert (cat1.name); // 大毛
cat1.makeSound (); // 喵喵喵

目前,各大浏览器的最新版本(包括 IE9)都部署了这个方法。如果遇到老式浏览器,可以用下面的代码自行部署。

if (!Object.create) {
   Object.create = function (o) {
      function F () {}
      F.prototype = o;
      return new F ();
   };
}

这种方法比”构造函数法”简单,但是不能实现私有属性和私有方法,实例对象之间也不能共享数据,对”类”的模拟不够全面。

三、极简主义法

荷兰程序员 Gabor de Mooij 提出了一种比 Object.create ()更好的新方法,他称这种方法为”极简主义法”(minimalist approach)。这也是我推荐的方法。

3. 1 封装

这种方法不使用 this 和 prototype,代码部署起来非常简单,这大概也是它被叫做”极简主义法”的原因。

首先,它也是用一个对象模拟”类”。在这个类里面,定义一个构造函数 createNew (),用来生成实例。

var Cat = {
   createNew: function (){
      // some code here
   }
};

然后,在 createNew ()里面,定义一个实例对象,把这个实例对象作为返回值。

var Cat = {
   createNew: function (){
      var cat = {};
      cat.name = "大毛";
      cat.makeSound = function (){ alert ("喵喵喵"); };
      return cat;
   }
};

使用的时候,调用 createNew ()方法,就可以得到实例对象。

var cat1 = Cat.createNew ();
cat1.makeSound (); // 喵喵喵

这种方法的好处是,容易理解,结构清晰优雅,符合传统的”面向对象编程”的构造,因此可以方便地部署下面的特性。

3. 2 继承

让一个类继承另一个类,实现起来很方便。只要在前者的 createNew ()方法中,调用后者的 createNew ()方法即可。

先定义一个 Animal 类。

var Animal = {
   createNew: function (){
      var animal = {};
      animal.sleep = function (){ alert ("睡懒觉"); };
      return animal;
   }
};

然后,在 Cat 的 createNew ()方法中,调用 Animal 的 createNew ()方法。

var Cat = {
   createNew: function (){
      var cat = Animal.createNew ();
      cat.name = "大毛";
      cat.makeSound = function (){ alert ("喵喵喵"); };
      return cat;
   }
};

这样得到的 Cat 实例,就会同时继承 Cat 类和 Animal 类。

var cat1 = Cat.createNew ();
cat1.sleep (); // 睡懒觉

3. 3 私有属性和私有方法

在 createNew ()方法中,只要不是定义在 cat 对象上的方法和属性,都是私有的。

var Cat = {
   createNew: function (){
      var cat = {};
      var sound = "喵喵喵";
      cat.makeSound = function (){ alert (sound); };
      return cat;
   }
};

上例的内部变量 sound,外部无法读取,只有通过 cat 的公有方法 makeSound ()来读取。

var cat1 = Cat.createNew ();
alert (cat1.sound); // undefined

3. 4 数据共享

有时候,我们需要所有实例对象,能够读写同一项内部数据。这个时候,只要把这个内部数据,封装在类对象的里面、createNew ()方法的外面即可。

var Cat = {
 sound : "喵喵喵",
   createNew: function (){
      var cat = {};
      cat.makeSound = function (){ alert (Cat.sound); };
      cat.changeSound = function (x){ Cat.sound = x; };
      return cat;
   }
};

然后,生成两个实例对象:

var cat1 = Cat.createNew ();
var cat2 = Cat.createNew ();
cat1.makeSound (); // 喵喵喵

这时,如果有一个实例对象,修改了共享的数据,另一个实例对象也会受到影响。

cat2.changeSound ("啦啦啦");
cat1.makeSound (); // 啦啦啦

 

来自: 阮一峰的网络日志

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Author: Jian Yun

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