http://coolshell.cn/articles/6441.html
Javascript是一个类C的语言,他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角度来说明一下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:
1
2
3
|
如果要用对象来写的话,就是下面这个样子:
1
2
3
4
5
|
于是,我就可以这样访问:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
//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:
1
2
3
|
var
doSomething = function (){ alert( 'Hello
World.' ); }; |
于是,我们可以这么干:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
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。
还有一种比较规范的写法是:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
|
//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" , chenhao.sayHello(); |
顺便说一下,要删除对象的属性,很简单:
1
|
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。没有类完全是对象操作。纯动态!
- 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,也就是说不同实例相同函数名的行为不一定一样。
属性配置 – Object.defineProperty
先看下面的代码:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
|
//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
}, 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 访问器
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:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
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(get中+1了); |
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):
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
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:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
var
chenhao = { name:
"Chen
Hao" , email:
"haoel@hotmail.com" , 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出对象的属性和配置等东西:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
//列出对象的属性. function
listProperties(obj) { var
newLine = "<br
/>" ; 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)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
function
print(text){ document.write( this .value
+ '
- '
+ text+ '<br>' ); } 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)
1
2
3
4
5
|
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
1
2
3
4
|
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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
|
var
Person = Object.create( null ); Object.defineProperties ( Person, { 'name'
: { value: 'Chen
Hao' }, 'email'
: { value : 'haoel@hotmail.com' }, } ); Person.sayHello
= function
() { var
hello = "<p>Hello,
I am " +
this .name
+ ",
<br>"
+ "my
email is: "
+ this .email
+ ",
<br>"
+ "my
website is: "
+ this .website; document.write(hello
+ "<br>" ); } var
Student = Object.create(Person); Student.no
= "1234567" ;
//学号 Student.dept
= "Computer
Science" ;
//系 //使用Person的属性 document.write(Student.name
+ '
'
+ Student.email + '
'
+ Student.website + '<br>' ); //使用Person的方法 Student.sayHello(); //重载SayHello方法 Student.sayHello
= function
(person) { var
hello = "<p>Hello,
I am " +
this .name
+ ",
<br>"
+ "my
email is: "
+ this .email
+ ",
<br>"
+ "my
website is: "
+ this .website
+ ",
<br>"
+ "my
student no is: "
+ this .
no + ",
<br>"
+ "my
departent is: "
+ this .
dept; document.write(hello
+ '<br>' ); } //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) + '<br>' ); |
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:
1
2
3
4
5
6
7
|
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:
1
2
3
4
5
6
7
|
//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 + ",
<br>"
+ "my
departent is: "
+ this .
dept; document.write(hello
+ '<br>' ); } |
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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
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:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
|
//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()
+ '<br>' ); document.write(Person.paint()
+ '<br>' ); Composition(Person,
Sporter); document.write(Person.run()
+ '<br>' ); document.write(Person.swim()
+ '<br>' ); //看看
Person中有什么?(输出:sayHello,sing,paint,swim,run) document.write( '<p>'
+ Object.keys(Person) + '<br>' ); |
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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
var
plus = function (x,y){ document.write(
x + '
+ '
+ y + '
= '
+ (x+y) + '<br>' ); return
x + y; }; var
minus = function (x,y){ document.write(x
+ '
- '
+ y + '
= '
+ (x-y) + '<br>' ); 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:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
|
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
+ ",
<br>"
+ "my
email is: "
+ this .email
+ ",
<br>"
+ "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 )
+ '<br>' ; hello
+= "my
student no is: "
+ this .
no + ",
<br>"
+ "my
departent is: "
+ this .
dept; return
hello; }; var
me = new
Student( "Chen
Hao" , "haoel@hotmail.com" , "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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
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
1
2
3
4
5
6
7
8
|
function
keys(object) { var
result, key result
= []; for
(key in
object){ if
(object.hasOwnProperty(key)) result.push(key) } return
result; } |
Object.getPrototypeOf() 函数
1
2
3
4
5
|
function
proto(object) { return
!object? null :
'__proto__'
in
object? object.__proto__ :
/*
not exposed? */
object.constructor.prototype } |
bind 函数
1
2
3
4
5
6
7
8
|
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.