上面的章节中我们看到了JavaScript的对象模型是基于原型实现的,特点是简单,缺点是理解起来比传统的类-实例模型要困难,最大的缺点是继承的实现需要编写大量代码,并且需要正确实现原型链。
有没有更简单的写法?有!
新的关键字class从ES6开始正式被引入到JavaScript中。class的目的就是让定义类更简单。
我们先回顾用函数实现Student的方法:
function Student(name) { this.name = name; } Student.prototype.hello = function () { alert('Hello, ' + this.name + '!'); }
如果用新的class关键字来编写Student,可以这样写:
class Student { constructor(name) { this.name = name; } hello() { alert('Hello, ' + this.name + '!'); } }
比较一下就可以发现,class的定义包含了构造函数constructor和定义在原型对象上的函数hello()(注意没有function关键字),这样就避免了Student.prototype.hello = function () {...}这样分散的代码。
最后,创建一个Student对象代码和前面章节完全一样:
var xiaoming = new Student('小明'); xiaoming.hello();
用class定义对象的另一个巨大的好处是继承更方便了。想一想我们从Student派生一个PrimaryStudent需要编写的代码量。现在,原型继承的中间对象,原型对象的构造函数等等都不需要考虑了,直接通过extends来实现:
class PrimaryStudent extends Student { constructor(name, grade) { super(name); // 记得用super调用父类的构造方法! this.grade = grade; } myGrade() { alert('I am at grade ' + this.grade); } }
注意PrimaryStudent的定义也是class关键字实现的,而extends则表示原型链对象来自Student。子类的构造函数可能会与父类不太相同,例如,PrimaryStudent需要name和grade两个参数,并且需要通过super(name)来调用父类的构造函数,否则父类的name属性无法正常初始化。
PrimaryStudent已经自动获得了父类Student的hello方法,我们又在子类中定义了新的myGrade方法。
ES6引入的class和原有的JavaScript原型继承有什么区别呢?实际上它们没有任何区别,class的作用就是让JavaScript引擎去实现原来需要我们自己编写的原型链代码。简而言之,用class的好处就是极大地简化了原型链代码。
你一定会问,class这么好用,能不能现在就用上?
现在用还早了点,因为不是所有的主流浏览器都支持ES6的class。如果一定要现在就用上,就需要一个工具把class代码转换为传统的prototype代码,可以试试Babel这个工具。
需要浏览器支持ES6的class,如果遇到SyntaxError,则说明浏览器不支持class语法,请换一个最新的浏览器试试。
面向对象的编程中,class 是用于创建对象的可扩展的程序代码模版,它为对象提供了状态(成员变量)的初始值和行为(成员函数或方法)的实现。
Wikipedia
在日常开发中,我们经常需要创建许多相同类型的对象,例如用户(users)、商品(goods)或者任何其他东西。
正如我们在 构造器和操作符 "new" 一章中已经学到的,new function 可以帮助我们实现这种需求。
但在现代 JavaScript 中,还有一个更高级的“类(class)”构造方式,它引入许多非常棒的新功能,这些功能对于面向对象编程很有用。
基本语法是:
class MyClass {
// class 方法
constructor() { ... }
method1() { ... }
method2() { ... }
method3() { ... }
...
}
然后使用 new MyClass() 来创建具有上述列出的所有方法的新对象。
new 会自动调用 constructor() 方法,因此我们可以在 constructor() 中初始化对象。
例如:
class User {
constructor(name) {
this.name = name;
}
sayHi() {
alert(this.name);
}
}
// 用法:
let user = new User("John");
user.sayHi();
当 new User("John") 被调用:
……然后我们就可以调用对象方法了,例如 user.sayHi。
类的方法之间没有逗号
对于新手开发人员来说,常见的陷阱是在类的方法之间放置逗号,这会导致语法错误。
不要把这里的符号与对象字面量相混淆。在类中,不需要逗号。
所以,class 到底是什么?正如人们可能认为的那样,这不是一个全新的语言级实体。
让我们揭开其神秘面纱,看看类究竟是什么。这将有助于我们理解许多复杂的方面。
在 JavaScript 中,类是一种函数。
看看下面这段代码:
class User {
constructor(name) { this.name = name; }
sayHi() { alert(this.name); }
}
// 佐证:User 是一个函数
alert(typeof User); // function
class User {...} 构造实际上做了如下的事儿:
当 new User 对象被创建后,当我们调用其方法时,它会从原型中获取对应的方法,正如我们在 F.prototype 一章中所讲的那样。因此,对象 new User 可以访问类中的方法。
我们可以将 class User 声明的结果解释为:
下面这些代码很好地解释了它们:
class User {
constructor(name) { this.name = name; }
sayHi() { alert(this.name); }
}
// class 是一个函数
alert(typeof User); // function
// ...或者,更确切地说,是 constructor 方法
alert(User === User.prototype.constructor); // true
// 方法在 User.prototype 中,例如:
alert(User.prototype.sayHi); // alert(this.name);
// 在原型中实际上有两个方法
alert(Object.getOwnPropertyNames(User.prototype)); // constructor, sayHi
人们常说 class 是一个语法糖(旨在使内容更易阅读,但不引入任何新内容的语法),因为我们实际上可以在没有 class 的情况下声明相同的内容:
// 用纯函数重写 class User
// 1. 创建构造器函数
function User(name) {
this.name = name;
}
// 函数的原型(prototype)默认具有 "constructor" 属性,
// 所以,我们不需要创建它
// 2. 将方法添加到原型
User.prototype.sayHi = function() {
alert(this.name);
};
// 用法:
let user = new User("John");
user.sayHi();
这个定义的结果与使用类得到的结果基本相同。因此,这确实是将 class 视为一种定义构造器及其原型方法的语法糖的理由。
尽管,它们之间存在着重大差异:
此外,class 语法还带来了许多其他功能,我们稍后将会探索它们。
就像函数一样,类可以在另外一个表达式中被定义,被传递,被返回,被赋值等。
这是一个类表达式的例子:
let User = class {
sayHi() {
alert("Hello");
}
};
类似于命名函数表达式(Named Function Expressions),类表达式可能也应该有一个名字。
如果类表达式有名字,那么该名字仅在类内部可见:
// “命名类表达式(Named Class Expression)”
// (规范中没有这样的术语,但是它和命名函数表达式类似)
let User = class MyClass {
sayHi() {
alert(MyClass); // MyClass 这个名字仅在类内部可见
}
};
new User().sayHi(); // 正常运行,显示 MyClass 中定义的内容
alert(MyClass); // error,MyClass 在外部不可见
我们甚至可以动态地“按需”创建类,就像这样:
function makeClass(phrase) {
// 声明一个类并返回它
return class {
sayHi() {
alert(phrase);
}
};
}
// 创建一个新的类
let User = makeClass("Hello");
new User().sayHi(); // Hello
就像对象字面量,类可能包括 getters/setters,计算属性(computed properties)等。
这是一个使用 get/set 实现 user.name 的示例:
class User {
constructor(name) {
// 调用 setter
this.name = name;
}
get name() {
return this._name;
}
set name(value) {
if (value.length < 4) {
alert("Name is too short.");
return;
}
this._name = value;
}
}
let user = new User("John");
alert(user.name); // John
user = new User(""); // Name is too short.
从技术上来讲,这样的类声明可以通过在 User.prototype 中创建 getters 和 setters 来实现。
这里有一个使用中括号 [...] 的计算方法名称示例:
class User {
['say' + 'Hi']() {
alert("Hello");
}
}
new User().sayHi();
这种特性很容易记住,因为它们和对象字面量类似。
旧的浏览器可能需要 polyfill
类字段(field)是最近才添加到语言中的。
之前,我们的类仅具有方法。
“类字段”是一种允许添加任何属性的语法。
例如,让我们在 class User 中添加一个 name 属性:
class User {
name = "John";
sayHi() {
alert(`Hello, ${this.name}!`);
}
}
new User().sayHi(); // Hello, John!
所以,我们就只需在表达式中写 " = ",就这样。
类字段重要的不同之处在于,它们会在每个独立对象中被设好,而不是设在 User.prototype:
class User {
name = "John";
}
let user = new User();
alert(user.name); // John
alert(User.prototype.name); // undefined
我们也可以在赋值时使用更复杂的表达式和函数调用:
class User {
name = prompt("Name, please?", "John");
}
let user = new User();
alert(user.name); // John
正如 函数绑定 一章中所讲的,JavaScript 中的函数具有动态的 this。它取决于调用上下文。
因此,如果一个对象方法被传递到某处,或者在另一个上下文中被调用,则 this 将不再是对其对象的引用。
例如,此代码将显示 undefined:
class Button {
constructor(value) {
this.value = value;
}
click() {
alert(this.value);
}
}
let button = new Button("hello");
setTimeout(button.click, 1000); // undefined
这个问题被称为“丢失 this”。
我们在 函数绑定 一章中讲过,有两种可以修复它的方式:
类字段提供了另一种非常优雅的语法:
class Button {
constructor(value) {
this.value = value;
}
click = () => {
alert(this.value);
}
}
let button = new Button("hello");
setTimeout(button.click, 1000); // hello
类字段 click = () => {...} 是基于每一个对象被创建的,在这里对于每一个 Button 对象都有一个独立的方法,在内部都有一个指向此对象的 this。我们可以把 button.click 传递到任何地方,而且 this 的值总是正确的。
在浏览器环境中,它对于进行事件监听尤为有用。
基本的类语法看起来像这样:
class MyClass {
prop = value; // 属性
constructor(...) { // 构造器
// ...
}
method(...) {} // method
get something(...) {} // getter 方法
set something(...) {} // setter 方法
[Symbol.iterator]() {} // 有计算名称(computed name)的方法(此处为 symbol)
// ...
}
技术上来说,MyClass 是一个函数(我们提供作为 constructor 的那个),而 methods、getters 和 settors 都被写入了 MyClass.prototype。
在下一章,我们将会进一步学习类的相关知识,包括继承和其他功能。
类是用于创建对象的模板。JavaScript中生成对象实例的方法是通过构造函数,这跟主流面向对象语言(java,C#)写法上差异较大,如下:
function Point(x, y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
Point.prototype.toString = function () {
return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};
var p = new Point(1, 1);
ES6 提供了更接近Java语言的写法,引入了 Class(类)这个概念,作为对象的模板。通过class关键字,可以定义类。
如下:constructor()是构造方法,而this代表实例对象:
class Point {
constructor(x, y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
toString() {
return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
}
}
类的数据类型就是函数,它本身就是指向函数的构造函数:
// ES5 函数声明
function Point() {
//...
}
// ES6 类声明
class Point {
//....
constructor() {
}
}
typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true
在类里面定义的方法是挂到Point.prototype,所以类只是提供了语法糖,本质还是原型链调用。
class Point {
constructor(x, y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
toString() {
return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
}
}
Point.prototype = {
//....
toString()
}
var p = new Point(1, 1);
p.toString() // (1,1)
类的另一种定义方式类表达式
// 未命名/匿名类
let Point = class {
constructor(x, y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
};
Point.name // Point
函数声明和类声明有个重要区别,函数声明会提升,类声明不会提升。
constructor()方法是类的默认方法,new生成实例对象时会自动调用该方法。
一个类必须有constructor()方法,如果没有显式定义,引擎会默认添加一个空的constructor()。
constructor()方法默认返回实例对象(即this)。
class Point {
}
// 自动添加
class Point {
constructor() {}
}
与 ES5 一样,在类的内部可以使用get和set关键字,对某个属性设置存值函数和取值函数,拦截该属性的存取行为。
class User {
constructor(name) {
this.name = name;
}
get name() {
return this.name;
}
set name(value) {
this.name = value;
}
}
类的方法内部的this,它默认指向类的实例,在调用存在this的方法时,需要使用 obj.method()方式,否则会报错。
class User {
constructor(name) {
this.name = name;
}
printName(){
console.log('Name is ' + this.name)
}
}
const user = new User('jack')
user.printName() // Name is jack
const { printName } = user;
printName() // 报错 Cannot read properties of undefined (reading 'name')
如果要单独调用又不报错,一种方法可以在构造方法里调用bind(this)。
class User {
constructor(name) {
this.name = name;
this.printName = this.printName.bind(this);
}
printName(){
console.log('Name is ' + this.name)
}
}
const user = new User('jack')
const { printName } = user;
printName() // Name is jack
bind(this) 会创建一个新函数,并将传入的this作为该函数在调用时上下文指向。
另外可以使用箭头函数,因为箭头函数内部的this总是指向定义时所在的对象。
class User {
constructor(name) {
this.name = name;
}
printName = () => {
console.log('Name is ' + this.name)
}
}
const user = new User('jack')
const { printName } = user;
printName() // Name is jack
静态属性指的是类本身的属性,而不是定义在实例对象this上的属性。
class User {
}
User.prop = 1;
User.prop // 1
可以在类里面定义静态方法,该方法不会被对象实例继承,而是直接通过类来调用。
静态方法里使用this是指向类。
class Utils {
static printInfo() {
this.info();
}
static info() {
console.log('hello');
}
}
Utils.printInfo() // hello
关于方法的调用范围限制,比如:私有公有,ES6暂时没有提供,一般是通过约定,比如:在方法前面加下划线_print()表示私有方法。
Java中通过extends实现类的继承。ES6中类也可以通过extends实现继承。
继承时,子类必须在constructor方法中调用super方法,否则新建实例时会报错。
class Point3D extends Point {
constructor(x, y, z) {
super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
this.z = z;
}
toString() {
return super.toString() + ' ' + this.z ; // 调用父类的toString()
}
}
父类的静态方法,也会被子类继承。
class Parent {
static info() {
console.log('hello world');
}
}
class Child extends Parent {
}
Child.info() // hello world
在子类的构造函数必须执行一次super函数,它代表了父类的构造函数。
class Parent {}
class Child extends Parent {
constructor() {
super();
}
}
在子类普通方法中通过super调用父类的方法时,方法内部的this指向当前的子类实例。
class Parent {
constructor() {
this.x = 1;
this.y = 10
}
printParent() {
console.log(this.y);
}
print() {
console.log(this.x);
}
}
class Child extends Parent {
constructor() {
super();
this.x = 2;
}
m() {
super.print();
}
}
let c = new Child();
c.printParent() // 10
c.m() // 2
初学JavaScript时,_proto_和prototype 很容易混淆。首先我们知道每个JS对象都会对应一个原型对象,并从原型对象继承属性和方法。
下图是一些拥有prototype内置对象。
prototype
根据上面描述,看下面代码
var obj = {} // 等同于 var obj = new Object()
// obj.__proto__指向Object构造函数的prototype
obj.__proto__ === Object.prototype // true
// obj.toString 调用方法从Object.prototype继承
obj.toString === obj.__proto__.toString // true
// 数组
var arr = []
arr.__proto__ === Array.prototype // true
对于function对象,声明的每个function同时拥有prototype和__proto__属性,创建的对象属性__proto__指向函数prototype,函数的__proto__又指向内置函数对象(Function)的prototype。
function Foo(){}
var f = new Foo();
f.__proto__ === Foo.prototype // true
Foo.__proto__ === Function.prototype // true
类作为构造函数的语法糖,也会同时有prototype属性和__proto__属性,因此同时存在两条继承链。
class Parent {
}
class Child extends Parent {
}
Child.__proto__ === Parent // true
Child.prototype.__proto__ === Parent.prototype // true
子类实例的__proto__属性,指向子类构造方法的prototype。
子类实例的__proto__属性的__proto__属性,指向父类实例的__proto__属性。也就是说,子类的原型的原型,是父类的原型。
class Parent {
}
class Child extends Parent {
}
var p = new Parent();
var c = new Child();
c.__proto__ === p.__proto__ // false
c.__proto__ === Child.prototype // true
c.__proto__.__proto__ === p.__proto__ // true
JavaScript中的Class更多的还是语法糖,本质上绕不开原型链。欢迎大家留言交流。
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