玩转JavaScript OOP - 类的实现详解

概述
当我们在谈论面向对象编程时，我们在谈论什么？
我们首先谈论的是一些概念：对象、类、封装、继承、多态。
对象和类是面向对象的基础，封装、继承和多态是面向对象编程的三大特性。
JavaScript提供了对象却缺乏类，它不能像C#一样能显式地定义一个类。
但是JavaScript的函数功能非常灵活，其中之一就是构造函数，结合构造函数和原型对象可以实现”类”。
对象和类的概念
对象
“对象”是面向对象编程中非常重要的一个概念，一个对象是一个“东西”（某个人或某件事）的描述。
人和事都来源于现实生活，我们对现实世界的认知就是对人和事的认知。
在编程的领域，代码对于常人来说是抽象的，代码构成的应用是为了更好地解决现实世界的问题。
在分析和设计阶段，使用“对象”的概念能够更好地反应现实世界的问题。
反过来说，代码是包含一些逻辑的，这些逻辑用于描述业务，业务是包含一些业务知识的，业务知识是通过对现实世界的理解和分析总结出来的，这些问题是由现实世界的“对象”构成的。
对象包含特征和行为，用OOP的术语来说，特征是对象的属性，行为是对象的方法。
类
在现实世界中，相似的对象可以按照一定的标准来分组。例如“蜂鸟”和“老鹰”都被划分到鸟类，鸟类不是一个具体的对象，它是人们根据“蜂鸟”、“老鹰”等那些具体的鸟分析出相似的特征和行为后，归纳出来的一个概念。类相当于一个模板，我们可以基于这个模板创建不同的具体的对象。
在C#中，我们可以定义一个鸟类。

/// <summary>/// 鸟类/// </summary>public class Bird{public void Fly（）{Console.WriteLine（"I can fly！"）;}}

虽然JavaScript是一门面向对象编程语言，但它没有提供class的语法支持。
在JavaScript中，一切都是基于对象的，即使后面要讲的“原型”也都是对象，JavaScript的继承和重用也都是通过原型来实现的。
但是结合构造函数和原型对象可以实现JavaScript的“类”。
构造函数
之前我们使用new Array（）创建一个数组，使用new Object（）创建一个对象，Array（）和Object（）是JavaScript内置的两个构造函数，尽管JavaScript没有提供类，但我们可以将Array和Object理解为“类”的概念。
需要注意的是，JavaScript的“类”是由构造函数实现的。
定义构造函数
构造函数也是函数，定义构造函数和其他函数并没有语法上的区别。
唯一的区别是构造函数的首字母应该大写，这也是JavaScript的编程规范。
以下定义了一个Person（）构造函数，我们可以将它理解为Person类。

function Person（）{console.log（"I am keepfool."）;}

JavaScript的“类”和构造函数是同时被定义的，在JavaScript中定义“类”时，就同时定义了构造器。
使用构造函数
JavaScript使用类的方式和C#一样，new关键字后面跟着构造函数。

var p = new Person（）;

定义属性和方法
现在我们已经定义好了Person类，可以为Person类添加一些属性和方法。
定义属性
在讲JavaScript对象时，我们讲了对象的属性设置和访问。
这段代码展示了定义对象属性的两种方式：

var cat = {color: "black"};cat.name = "Tom";console.log（cat.color）;console.log（cat.name）;

使用this定义属性
JavaScript类的属性定义方式则有些不同，在构造函数中使用this关键字定义属性：

function Person（name）{this.name = name;}

•第一行代码，定义了Person类，并定义了构造函数。

•第二行代码，定义了name属性。
创建并使用对象
以下2行代码创建了两个Person类的对象

var p1 = new Person（"James"）;var p2 = new Person（"Cury"）;

在Chrome控制台中输出p1.name和p2.name

p1和p2是两个不同的对象，修改p1.name不会影响p2.name。

p1.name = "Lebron James";

定义方法
首先，我们区分一下术语“函数”和“方法”，“函数”是独立的单元，而“方法”是依赖于类这个主体存在的。
使用this定义方法
在JavaScript中，类的方法是定义在构造函数中的函数，在构造函数中使用this关键字定义方法：

function Person（name） {// 定义属性this.name = name;// 定义方法this.sayHello = function（） {return "Hello, I am " + this.name;}}

使用方法
在Chrome控制台分别调用p1和p2对象的sayHello（）方法

constructor属性
当创建一个对象时，一个特殊的属性被JavaScript自动地分配给对象了，这个属性就是constructor属性。
在chrome控制台输入p1.constructor，可以看到p1对象的constructor属性指向一个函数。

瞧瞧这个函数的内容，这不正是Person（）构造函数吗？

这表示我们也可以通过p1.constructor属性创建对象，

var p3 = new p1.constructor（"Steve Nash"）;

这行代码阐述了一句话：“我不关心p1对象是怎么创建的，但我想让另一个对象如p1一样创建！”

在Chrome控制台使用instanceof操作符，可以看到p1、p2、p3都是Person类的实例

另外，当我们以{}方式创建对象时，实际上也调用了Object（）构造函数。

var o = {};

这行代码声明了一个对象，尽管我们没有设置任何属性和方法，但JavaScript引擎默认给它设置了constructor属性。
o.constructor指向的是Object（）构造函数，[native code]显示了Object（）是JavaScript内置的函数。

原型对象
在JavaScript中，定义一个函数时，函数就会拥有prototype属性，构造函数也不例外。
下图说明了Person（）构造函数的prototype属性是一个对象，它是属于函数的，我们称这个属性为原型对象。
从Person类的角度出发，我们也可理解为prototype属性是属于Person类的。

同时Person类的实例是没有prototype属性的，上图的p1.prototype是undefined，这说明prototype属性是共享的，这有点像C#中的静态属性。
设置prototype
既然prototype是一个对象，那就可以为它添加属性和方法。
在函数的protpotype属性上定义属性和方法，与设置普通对象的属性和方法没什么区别。
下面的代码为Person.prototype定义了属性和方法。

function Person（name）{this.name = name;this.sayHello = function（） {return "Hello, I am " + this.name;}}// 在构造函数的prototype对象上定义属性和方法Person.prototype.height = 176;Person.prototype.run = function（）{return "I am " + this.name + ", I am running！";}var p1 = new Person（"James"）;

使用prototype
在Person.prototype中定义的属性和方法，可以直接被Person类的实例使用，仍然是以object.property的方式使用。

需要特别注意的是，name和sayHello（）是属于Person类的实例，而height和run（）是不属于Person类的实例。

小技巧：通过hasOwnProperty方法可以查看对象是否包含某个属性或方法。
自有属性 vs. prototype的属性
Person类的实例既可以使用Person类中的属性，又可以使用Person.prototype中的属性。
那么Person类的属性和Person.prototype的属性有什么差别呢？
首先，我们可以将Person类中的属性和方法理解为“实例属性”。
由于prototype是共享的，我们可以将prototype中的属性和方法理解为“共享属性”。
“实例属性”和“共享属性”的差别主要体现在性能上。
每创建一个Person的实例，就会产生一个name属性和sayHello（）方法的副本，而height属性和run（）方法则是所有实例共享一个副本。
既然如此，这意味着sayHello（）方法可以提到prototype中。
另外，不同的Person实例height可能会不一样，应将它放到Person类中更合理。

function Person（name,height）{this.name = name;this.height = height;}Person.prototype.sayHello = function（）{return "Hello, I am " + this.name + ", my height is " + this.height + "cm.";}Person.prototype.run = function（）{return "I am " + this.name + ", I am running！";}var p1 = new Person（"James",203）;var p2 = new Person（"Cury",190）;

类的实现总结
JavaScript没有类，但构造函数可以实现“类”。
按照JavaScript编程规范，构造函数的首字母应该大写。
“类”的属性和方法是用this.property方式定义在构造函数中的。
在对象创建时JavaScript分配了constructor属性给对象，constructor属性是对象构造函数的一个引用。
函数在定义时就已经有了prototype属性，prototype属性也是一个对象。
prototype是共享的，定义在prototype上的属性和方法可以被“类”的实例使用。
如果属性或方法能够定义在prototype上，就不要定义在构造函数上，使用prototype可以减少内存开销。
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