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  • Javascript 面向对象编程

    文章出自http://blog.jobbole.com/11691/

    Javascript是一个类C的语言，它的面向对象的东西相对于C++/Java比较奇怪，但是其的确相当的强大，在Todd 同学的“对象的消息模型”一文中我们已经可以看到一些端倪了。这两天有个前同事总在问我Javascript面向对象的东西，所以，索性写篇文章让他看去 吧，这里这篇文章主要想从一个整体的解度来说明一下Javascript的面向对象的编程。（成文比较仓促，应该有不准确或是有误的地方，请大家批评指正）

    另，这篇文章主要基于 ECMAScript 5， 旨在介绍新技术。关于兼容性的东西，请看最后一节。

    初探

    我们知道Javascript中的变量定义基本如下：

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    var name = 'Chen Hao';;
    var email = 'haoel(@)hotmail.com';
    var website = 'http://coolshell.cn';

    如果要用对象来写的话，就是下面这个样子：

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    var chenhao = {
        name :'Chen Hao',
        email : 'haoel(@)hotmail.com',
        website : 'http://coolshell.cn'
    };

    于是，我就可以这样访问：

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    //以成员的方式
    chenhao.name;
    chenhao.email;
    chenhao.website;
     
    //以hash map的方式
    chenhao["name"];
    chenhao["email"];
    chenhao["website"];

    关于函数，我们知道Javascript的函数是这样的：

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    var doSomething = function(){
       alert('Hello World.');
    };

    于是，我们可以这么干：

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    var sayHello = function(){
       var hello = "Hello, I'm "+ this.name
                    + ", my email is: " + this.email
                    + ", my website is: " + this.website;
       alert(hello);
    };
     
    //直接赋值，这里很像C/C++的函数指针
    chenhao.Hello = sayHello;
     
    chenhao.Hello();

    相信这些东西都比较简单，大家都明白了。 可以看到javascript对象函数是直接声明，直接赋值，直接就用了。runtime的动态语言。

    还有一种比如规范的写法是：

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    //我们可以看到， 其用function来做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();

    顺便说一下，要删除对象的属性，很简单：

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    delete chenhao['email']

    上面的这些例子，我们可以看到这样几点：

    Javascript的数据和成员封装很简单。
    Javascript function中的this指针很关键，如果没有的话，那就是局部变量或局部函数。
    Javascript对象成员函数可以在使用时临时声明，并把一个全局函数直接赋过去就好了。
    Javascript的成员函数可以在实例上进行修改，也就是说不同的实例的同一个函数名的行为和实现不一样。

    属性配置 – Object.defineProperty

    先看下面的代码：

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    //创建对象
    var chenhao = Object.create(null);
     
    //设置一个属性
     Object.defineProperty( chenhao,
                    'name', { value:  'Chen Hao',
                              writable:     true,
                              configurable: true,
                              enumerable:   true });
     
    //设置多个属性
    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 }
        }
    );

    下面就说说这些属性配置是什么意思。

    ▲writable：这个属性的值是否可以改。

    ▲configurable：这个属性的配置是否可以改。

    ▲enumerable：这个属性是否能在for…in循环中遍历出来或在Object.keys中列举出来。

    ▲value：属性值。

    ▲get()/set(_value)：get和set访问器。

    Get/Set 选择器

    关于get/set访问器，它的意思就是用get/set来取代value（其不能和value一起使用），示例如下：

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    var  age = 0;
    Object.defineProperty( chenhao,
                'age', {
                          get: function() {return age+1;},
                          set: function(value) {age = value;}
                          enumerable : true,
                          configurable : true
                        }
    );
    chenhao.age = 100; //调用set
    alert(chenhao.age); //调用get 输出101;

    我们再看一个更为实用的例子——利用已有的属性(age)通过get和set构造新的属性(birth_year)：

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    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);

    这样做好像有点麻烦，你说，我为什么不写成下面这个样子：

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    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，你的确可以这样的，不过通过defineProperty()你可以干这些事：

    1）设置如 writable，configurable，enumerable 等这类的属性配置。

    2）动态地为一个对象加属性？比如：一些HTML的DOM对像。

    查看对象属性配置

    如果查看并管理对象的这些配置，下面有个程序可以输入这些东西：

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    //列出对象的属性.
    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);
     
            // 列出对象的属性配置（descriptor）动用getOwnPropertyDescriptor函数。
            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

    关于Javascript的this指针，和C++/Java很类似。 我们来看个示例：（这个示例很简单了，我就不多说了）

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    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"

    我们再来看看call 和 apply，这两个函数的差别就是参数的样子不一样，另一个就是性能不一样，apply的性能要差很多。（关于性能，可到 JSPerf 上去跑跑看看）

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    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指针，可能会有不一样，但是因为Javascript是动态的。如下面的示例

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    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"

    继承 和 重载

    通过上面的那些示例，我们可以通过Object.create()来实际继承，请看下面的代码，Student继承于Object。

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    var Person = Object.create(null);
     
    Object.defineProperties
    (
        Person,
        {
            'name'  : {  value: 'Chen Hao'},
            'email'  : { value : 'haoel@hotmail.com'},
            'website': { value: 'http://coolshell.cn'}
        }
    );
     
    Person.sayHello = function (person) {
        var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", " +
                    "my email is: " + this.email + ", " +
                    "my website is: " + this.website;
        document.write(hello + "");
    }
     
    var Student = Object.create(Person);
    Student.no = "1234567"; //学号
    Student.dept = "Computer Science"; //系
     
    //检查Person的属性
    document.write(Student.name + ' ' + Student.email + ' ' + Student.website +'');
     
    //检查Person的方法
    Student.sayHello();
     
    //重载SayHello方法
    Student.sayHello = function (person) {
        var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", " +
                    "my email is: " + this.email + ", " +
                    "my website is: " + this.website + ", " +
                    "my student no is: " + this. no + ", " +
                    "my departent is: " + this. dept;
        document.write(hello + '');
    }
    //再次调用
    Student.sayHello();
     
    //查看Student的属性（只有 no 、 dept 和 重载了的sayHello）
    document.write('<p>' + Object.keys(Student) + '');

    通用上面这个示例，我们可以看到，Person里的属性并没有被真正复制到了Student中来，但是我们可以去存取。这是因为Javascript用委托实现了这一机制。其实，这就是Prototype，Person是Student的Prototype。

    当我们的代码需要一个属性的时候，Javascript的引擎会先看当前的这个对象中是否有这个属性，如果没有的话，就会查找他的Prototype对象是否有这个属性，一直继续下去，直到找到或是直到没有Prototype对象。

    为了证明这个事，我们可以使用Object.getPrototypeOf()来检验一下：

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    Student.name = 'aaa';
     
    //输出 aaa
    document.write('<p>' + Student.name + '</p>');
     
    //输出 Chen Hao
    document.write('<p>' +Object.getPrototypeOf(Student).name + '</p>');

    于是，你还可以在子对象的函数里调用父对象的函数，就好像C++里的 Base::func() 一样。于是，我们重载hello的方法就可以使用父类的代码了，如下所示：

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    //新版的重载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 + '');
    }

    这个很强大吧。

    组合

    上面的那个东西还不能满足我们的要求，我们可能希望这些对象能真正的组合起来。为什么要组合？因为我们都知道是这是OO设计的最重要的东西。不过，这对于Javascript来并没有支持得特别好，不好我们依然可以搞定个事。

    首先，我们需要定义一个Composition的函数：（target是作用于是对象，source是源对象），下面这个代码还是很简单的，就是把source里的属性一个一个拿出来然后定义到target中。

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    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;
    }

    有了这个函数以后，我们就可以这来玩了：

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    //艺术家
    var Artist = Object.create(null);
    Artist.sing = function() {
        return this.name + ' starts singing...';
    }
    Artist.paint = function() {
        return this.name + ' starts painting...';
    }
     
    //运动员
    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？（输出：sayHello,sing,paint,swim,run）
    document.write('<p>' + Object.keys(Person) + '');

    Prototype 和 继承

    我们先来说说Prototype。我们先看下面的例程，这个例程不需要解释吧，很像C语言里的函数指针，在C语言里这样的东西见得多了。

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    var plus = function(x,y){
        document.write( x + ' + ' + y + ' = ' + (x+y) + '');
        return x + y;
    };
     
    var minus = function(x,y){
        document.write(x + ' - ' + y + ' = ' + (x-y) + '');
        return x - y;
    };
     
    var operations = {
        '+': plus,
        '-': minus
    };
     
    var calculate = function(x, y, operation){
        return operations[operation](x, y);
    };
     
    calculate(12, 4, '+');
    calculate(24, 3, '-');

    那么，我们能不能把这些东西封装起来呢，我们需要使用prototype。看下面的示例：

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    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);
     
    Cal.calculate('+');
    Cal.calculate('-');

    这就是prototype的用法，prototype 是javascript这个语言中最重要的内容。网上有太多的文章介始这个东西了。说白了，prototype就是对一对象进行扩展，其特点在于通过“复 制”一个已经存在的实例来返回新的实例,而不是新建实例。被复制的实例就是我们所称的“原型”，这个原型是可定制的（当然，这里没有真正的复制，实际只是 委托）。上面的这个例子中，我们扩展了实例Cal，让其有了一个operations的属性和一个calculate的方法。

    这样，我们可以通过这一特性来实现继承。还记得我们最最前面的那个Person吧， 下面的示例是创建一个Student来继承Person。

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    function Person(name, email, website){
        this.name = name;
        this.email = email;
        this.website = website;
    };
     
    Person.prototype.sayHello = function(){
        var hello = "Hello, I am "+ this.name  + ", " +
                    "my email is: " + this.email + ", " +
                    "my website is: " + this.website;
        return hello;
    };
     
    function Student(name, email, website, no, dept){
        var proto = Object.getPrototypeOf;
        proto(Student.prototype).constructor.call(this, name, email, website);
        this.no = no;
        this.dept = dept;
    }
     
    // 继承prototype
    Student.prototype = Object.create(Person.prototype);
     
    //重置构造函数
    Student.prototype.constructor = Student;
     
    //重载sayHello()
    Student.prototype.sayHello = function(){
        var proto = Object.getPrototypeOf;
        var hello = proto(Student.prototype).sayHello.call(this) + '';
        hello += "my student no is: " + this. no + ", " +
                 "my departent is: " + this. dept;
        return hello;
    };
     
    var me = new Student(
        "Chen Hao",
        "haoel@hotmail.com",
        "http://coolshell.cn",
        "12345678",
        "Computer Science"
    );
    document.write(me.sayHello());

    兼容性

    上面的这些代码并不一定能在所有的浏览器下都能运行，因为上面这些代码遵循 ECMAScript 5 的规范，关于ECMAScript 5 的浏览器兼容列表，你可以看这里“ES5浏览器兼容表”。

    本文中的所有代码都在Chrome最新版中测试过了。

    下面是一些函数，可以用在不兼容ES5的浏览器中：

    Object.create()函数
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    function clone(proto) {
        function Dummy() { }
     
        Dummy.prototype             = proto;
        Dummy.prototype.constructor = Dummy;
     
        return new Dummy(); //等价于Object.create(Person);
    }
     
    var me = clone(Person);
    defineProperty()函数
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    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()函数
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    function keys(object) { var result, key
        result = [];
        for (key in object){
            if (object.hasOwnProperty(key))  result.push(key)
        }
     
        return result;
    }
    Object.getPrototypeOf() 函数
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    function proto(object) {
        return !object?                null
             : '__proto__' in object?  object.__proto__
             : /* not exposed? */      object.constructor.prototype
    }
    bind 函数
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    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) }
    }

    参考

    ▲W3CSchool

    ▲MDN (Mozilla Developer Network)

    ▲MSDN (Microsoft Software Development Network)

    ▲Understanding Javascript OOP.
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/eurasiaxz/p/4156118.html
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