从头认识js-js中的继承

Posted 2021-03-13 只会一点前端

要彻底弄明白js中的继承，我们首先要弄清楚js中的一个很重要的概念那就是原型链。

1.什么是原型链？

我们知道每个构造函数都有一个原型对象，原型对象包含一个指向构造函数的指针，而实例都包含一个指向原型对象的内部指针。如果，让原型对象等于另一个引用类型的实例，那么原型对象中将包含一个指向另一个原型的指针，相应地，另一个原型对象中包含着一个指向另一个构造函数的指针。假如另一个原型对象又是另一个引用类型的实例，那么上述关系依然成立，如此层层递进，就构成了实例与原型之间的链条。这就是所谓原型链的基本概念。关键就是让原型等于另一个引用类型的实例。

2.默认原型

我们知道，所有引用类型默认都继承了Object,而这个继承也是通过原型链来完成的。记住：所有函数的默认原型都是Object的实例，因此默认原型都包含一个内部指针，指向Object.prototype.这也是所有自定义类型都会继承toString(),toValue()等方法的根本原因。

3.确定原型和实例之间的关系

1.使用instanceof操作符，只要用这个操作符来检测实例与原型链中出现过的构造函数，结果就会返回true

2.使用isPrototypeOf(),只要是原型链中出现过的原型，都可以说是原型链中所派生出来的实例的原型，结果就会返回true。

 4.谨慎地定义方法

子类型有时候需要覆盖超类中的某个方法，或者需要添加超类中不存在的某个方法。但不管怎样，给原型添加的方法一定要放在替换原型的语句之后，在通过原型实现继承时，不能使用对象字面量创建原型方法，因为这样做会重写原型，切断实例与原型之间的连接关系。

5.原型链的问题

引用类型值的原型属性会被实例共享；而这也是为什么要在构造函数中，而不是在原型对象中定义属性的原因。在通过原型实现继承的时候，原型实际上是变成另一个类型的实例，于是，原先的实例属性顺理成章地变成了现在的原型属性了。

下面代码可以说明这个问题：

function SuperType() {
    this.colors = [‘red‘, ‘orange‘, ‘green‘];
}
function SubType() { 
    
}
// 继承Supertype
SubType.prototype = new SuperType();
var instance1 = new SubType();
instance1.colors.push(‘black‘);
console.log(instance1.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘,‘black‘]
var instance2 = new SubType();
console.log(instance2.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘，‘black’]

在这里我们把SubType的原型指向SuperType的一个实例，由于SuperType只实例了一次，所以实例instance1和instance2共享了colors属性，导致一变多变的现象出现，我们想的是每一个实例都有属于自己的一个属性副本，并不会进行相互的干扰。

此外，在创建子类型的实例的时候，我们无法向超类型的构造函数传递参数。

6.借用构造函数

这种技术的思想相当简单，即在子类型构造函数的内部调用超类型的构造函数，函数只不过是在特定环境中执行代码的对象，因此通过apply，call等方法也可以执行函数。

function SuperType() {
    this.colors = [‘red‘, ‘orange‘, ‘green‘];
}
function SubType() { 
    // 执行超类的构造函数，为子类的每个实例单独创建一个colors属性副本
    SuperType.call(this)
}
// 继承Supertype
SubType.prototype = new SuperType();
var instance1 = new SubType();
instance1.colors.push(‘black‘);
console.log(instance1.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘,‘black‘]
var instance2 = new SubType();
console.log(instance2.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘]

如上面代码所示，我们在子类型的构造函数中执行了超类型的构造函数，这样子就为SubType的每一个实例单独创建了一个colors的属性副本，做到不相互干扰。

别忘了，apply个call函数除了执行函数之外，还可以传递参数，那么我们修改上面的例子，就可以实现向超类型的构造函数传递初始化参数。

代码如下：

function SuperType(name) {
    this.name = name
}
function SubType(name) { 
    // 执行超类的构造函数，为子类的每个实例单独创建一个colors属性副本
    SuperType.call(this,name);
    this.colors = [‘red‘];
}
// 继承Supertype
SubType.prototype = new SuperType();
var instance1 = new SubType(‘instance1‘);
instance1.colors.push(‘black‘);
console.log(instance1.name);// instance1
console.log(instance1.colors); // [‘red‘]
var instance2 = new SubType(‘instance2‘);
console.log(instance2.colors); // [‘red‘]
console.log(instance2.name);// instance2

借用构造函数模式的问题，方法都在构造函数中定义，因此函数复用就无从谈起了，而且在超类型的原型中定义的方法，对子类型是不可见的，结果所有类型只能使用构造函数模式。

7.组合继承

 组合继承，有时候叫做伪经典继承，指的是将原型链和借用构造函数的技术组合在一起的一种继承模式。其背后的思路是使用原型链实现对原型属性和方法的继承，而通过借用构造函数实现对实例属性的继承。

看如下代码：

 

function SuperType(name) {
    this.name = name;
    this.colors = [‘red‘,‘orange‘,‘green‘];
}
SuperType.prototype.sayName = function() {
    console.log(this.name);
}
function SubType(name,age) { 
    // 执行超类的构造函数，为子类的每个实例单独创建一个colors属性副本
    SuperType.call(this,name);
    this.age = age;
}
// 继承Supertype
SubType.prototype = new SuperType();
SubType.prototype.constructor = SubType;
SubType.prototype.sayAge = function() {
    console.log(this.age);
}
var instance1 = new SubType(‘instance1‘,22);
instance1.colors.push(‘black‘);
instance1.sayName();// instance1
instance1.sayAge();// 22
console.log(instance1.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘,‘black‘]
var instance2 = new SubType(‘instance2‘,23);
console.log(instance2.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘]
instance2.sayName();// instance2
instance2.sayAge();// 23

 

这样一来，就可以让两个不同的SubType实例既分别拥有自己属性--包括colors属性，又可以使用相同的方法了。

组合继承避免了原型链和构造函数的缺陷，融合了它们的优点，成为javascript中最常用的继承模式。而且instanceof和isPrototypeOf()也能够用于识别基于组合继承创建的对象。

 8.原型式继承

借助原型可以基于已有的对象创建新对象，同时还不必因此创建自定义类型。

代码如下：

function object(o) {
    function F() { }
    F.prototype = o;
    return new F();
}

这种方式必须有一个对象可以作为另一个对象原型的基础，如果有这么一个对象，就可以传递给object函数，然后在根据具体需求对得到的对象加以修改即可。

ECMAScript5中新增了Object.create()方法规范了原型式继承。接受两个参数：

1.一个用做新对象原型的对象（[[prototype]]__proto__可选）

2.第二个参数是一个用作新对象自定义属性的对象（同名属性会覆盖原型对象上的同名属性）。

在没有必要创建构造函数的时候，而只想让一个对象与另一个对象保持类似的情况下，原型式继承是完全可以胜任的。但是，包含引用类型值的属性始终都会共享相应的值。

9.寄生式继承

创建一个仅用于封装继承过程的函数，该函数在内部以某种方式来增强对象，最后再像真地是它做了所有工作一样返回对象。如下代码所示：

function object(o) {
    function F() { }
    F.prototype = o;
    return new F();
}
function createAnother(original) {
    var cloen = object(original);
    cloen.sayHi = function () {
        console.log(‘hi‘);
    }
    return cloen;
}

在主要考虑对象而不是自定义类型和构造函数的情况下，寄生式继承也是一种有用的模式。使用寄生式继承来为对象添加函数，会由于不能做到函数复用而降低效率；这一点于构造函数模式类似。

10.寄生组合式继承

前面说到的组合继承也有自己的不足，就是会调用两次超类型的构造函数，这样子就给子类型构造函数的原型对象上添加了额外的属性和方法。

代码如下：

function SuperType(name) {
    this.name = name;
    this.colors = [‘red‘, ‘orange‘, ‘green‘];
}
SuperType.prototype.sayName = function () {
    console.log(this.name);
}
function SubType(name, age) {
    // 执行超类的构造函数，为子类的每个实例单独创建一个colors属性副本
    SuperType.call(this, name); //第二次调用
    this.age = age;
}
// 继承Supertype
SubType.prototype = new SuperType(); // 第一次调用
SubType.prototype.constructor = SubType;
SubType.prototype.sayAge = function () {
    console.log(this.age);
}
var instance1 = new SubType(‘instance1‘, 22);
instance1.colors.push(‘black‘);
instance1.sayName();// instance1
instance1.sayAge();// 22
console.log(instance1.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘,‘black‘]
var instance2 = new SubType(‘instance2‘, 23);
console.log(instance2.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘]
instance2.sayName();// instance2
instance2.sayAge();// 23

使用寄生组合继承可以这样子写：

function object(o) {
    function F() { }
    F.prototype = o;
    return new F();
}
function inheritPrototype(subType,superType) {
    // 返回一个新对象
    var prototype = object(superType.prototype);
    // 原型中constructor的指向
    prototype.constructor = subType;
    // 重写原型
    subType.prototype = prototype;
}

这样子就可以替换为子类原型赋值的语句了，如下代码：

function SuperType(name) {
    this.name = name;
    this.colors = [‘red‘, ‘orange‘, ‘green‘];
}
SuperType.prototype.sayName = function () {
    console.log(this.name);
}
function SubType(name, age) {
    // 执行超类的构造函数，为子类的每个实例单独创建一个colors属性副本
    SuperType.call(this, name); 
    this.age = age;
}
// 继承Supertype
inheritPrototype(SubType,SuperType);
SubType.prototype.constructor = SubType;
SubType.prototype.sayAge = function () {
    console.log(this.age);
}
var instance1 = new SubType(‘instance1‘, 22);
instance1.colors.push(‘black‘);
instance1.sayName();// instance1
instance1.sayAge();// 22
console.log(instance1.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘,‘black‘]
var instance2 = new SubType(‘instance2‘, 23);
console.log(instance2.colors); // [‘red‘,‘orange‘,‘green‘]
instance2.sayName();// instance2
instance2.sayAge();// 23

function object(o) {
    function F() { }
    F.prototype = o;
    return new F();
}
function inheritPrototype(subType,superType) {
    // 返回一个新对象
    var prototype = object(superType.prototype);
    // 原型中constructor的指向
    prototype.constructor = subType;
    // 重写原型
    subType.prototype = prototype;
}

这样子一来，我们就省略了给子类型原型赋值的操作，避免了给子类原型上面添加了额外的属性。开发人员普遍认为寄生组合式继承是引用类型最理想的继承范式。