构造函数与 new 命令
对象是什么
(1)对象是单个实物的抽象。
一本书、一辆汽车、一个人都可以是对象,一个数据库、一张网页、一个与远程服务器的连接也可以是对象。当实物被抽象成对象,实物之间的关系就变成了对象之间的关系,从而就可以模拟现实情况,针对对象进行编程。
(2)对象是一个容器,封装了属性(property)和方法(method)。
属性是对象的状态,方法是对象的行为(完成某种任务)。比如,我们可以把动物抽象为animal对象,使用“属性”记录具体是那一种动物,使用“方法”表示动物的某种行为(奔跑、捕猎、休息等等)。
构造函数
所谓“类”就是对象的模板,对象就是“类”的实例。但是,JavaScript 语言的对象体系,不是基于“类”的,而是基于构造函数(constructor)和原型链(prototype)。
JavaScript 语言使用构造函数(constructor)作为对象的模板。所谓”构造函数”,就是专门用来生成实例对象的函数。它就是对象的模板,描述实例对象的基本结构。一个构造函数,可以生成多个实例对象,这些实例对象都有相同的结构。
构造函数就是一个普通的函数,但是有自己的特征和用法。
var Vehicle = function () {
this.price = 1000;
};
new 命令
基本用法
new命令的作用,就是执行构造函数,返回一个实例对象。
var Vehicle = function () {
this.price = 1000;
};
var v = new Vehicle();
v.price // 1000
Object.create() 创建实例对象
构造函数作为模板,可以生成实例对象。但是,有时拿不到构造函数,只能拿到一个现有的对象。我们希望以这个现有的对象作为模板,生成新的实例对象,这时就可以使用Object.create()方法。
var person1 = {
name: '张三',
age: 38,
greeting: function() {
console.log('Hi! I\'m ' + this.name + '.');
}
};
var person2 = Object.create(person1);
person2.name // 张三
person2.greeting() // Hi! I'm 张三.
this 关键字
简单说,this就是属性或方法“当前”所在的对象。
this.property
上面代码中,this就代表property属性当前所在的对象。
下面是一个实际的例子。
var person = {
name: '张三',
describe: function () {
return '姓名:'+ this.name;
}
};
person.describe()
// "姓名:张三"
上面代码中,this.name表示name属性所在的那个对象。由于this.name是在describe方法中调用,而describe方法所在的当前对象是person,因此this指向person,this.name就是person.name。
使用场合
this主要有以下几个使用场合。
(1)全局环境
全局环境使用this,它指的就是顶层对象window。
this === window // true
function f() {
console.log(this === window);
}
f() // true
上面代码说明,不管是不是在函数内部,只要是在全局环境下运行,this就是指顶层对象window。
(2)构造函数
构造函数中的this,指的是实例对象。
var Obj = function (p) {
this.p = p;
};
上面代码定义了一个构造函数Obj。由于this指向实例对象,所以在构造函数内部定义this.p,就相当于定义实例对象有一个p属性。
var o = new Obj('Hello World!');
o.p // "Hello World!"
(3)对象的方法
如果对象的方法里面包含this,this的指向就是方法运行时所在的对象。该方法赋值给另一个对象,就会改变this的指向。
但是,这条规则很不容易把握。请看下面的代码。
var obj ={
foo: function () {
console.log(this);
}
};
obj.foo() // obj
上面代码中,obj.foo方法执行时,它内部的this指向obj。
绑定 this 的方法
Function.prototype.call()
函数实例的call方法,可以指定函数内部this的指向(即函数执行时所在的作用域),然后在所指定的作用域中,调用该函数。
var obj = {};
var f = function () {
return this;
};
f() === window // true
f.call(obj) === obj // true
上面代码中,全局环境运行函数f时,this指向全局环境(浏览器为window对象);call方法可以改变this的指向,指定this指向对象obj,然后在对象obj的作用域中运行函数f。
Function.prototype.apply()
apply方法的作用与call方法类似,也是改变this指向,然后再调用该函数。唯一的区别就是,它接收一个数组作为函数执行时的参数,使用格式如下。
func.apply(thisValue, [arg1, arg2, ...])
apply方法的第一个参数也是this所要指向的那个对象,如果设为null或undefined,则等同于指定全局对象。第二个参数则是一个数组,该数组的所有成员依次作为参数,传入原函数。原函数的参数,在call方法中必须一个个添加,但是在apply方法中,必须以数组形式添加。
function f(x, y){
console.log(x + y);
}
f.call(null, 1, 1) // 2
f.apply(null, [1, 1]) // 2
上面代码中,f函数本来接受两个参数,使用apply方法以后,就变成可以接受一个数组作为参数。
Function.prototype.bind()
bind方法用于将函数体内的this绑定到某个对象,然后返回一个新函数。
var d = new Date();
d.getTime() // 1481869925657
var print = d.getTime;
print() // Uncaught TypeError: this is not a Date object.
上面代码中,我们将d.getTime方法赋给变量print,然后调用print就报错了。这是因为getTime方法内部的this,绑定Date对象的实例,赋给变量print以后,内部的this已经不指向Date对象的实例了。
bind方法可以解决这个问题。
var print = d.getTime.bind(d);
print() // 1481869925657
上面代码中,bind方法将getTime方法内部的this绑定到d对象,这时就可以安全地将这个方法赋值给其他变量了。
prototype 对象
原型对象概述
构造函数的缺点
JavaScript 通过构造函数生成新对象,因此构造函数可以视为对象的模板。实例对象的属性和方法,可以定义在构造函数内部。
function Cat (name, color) {
this.name = name;
this.color = color;
}
var cat1 = new Cat('大毛', '白色');
cat1.name // '大毛'
cat1.color // '白色'
通过构造函数为实例对象定义属性,虽然很方便,但是有一个缺点。同一个构造函数的多个实例之间,无法共享属性,从而造成对系统资源的浪费。
function Cat(name, color) {
this.name = name;
this.color = color;
this.meow = function () {
console.log('喵喵');
};
}
var cat1 = new Cat('大毛', '白色');
var cat2 = new Cat('二毛', '黑色');
cat1.meow === cat2.meow
// false
每新建一个实例,就会新建一个meow方法。这既没有必要,又浪费系统资源,因为所有meow方法都是同样的行为,完全应该共享。
这个问题的解决方法,就是 JavaScript 的原型对象(prototype)。
prototype 属性的作用
JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象的所有属性和方法,都能被实例对象共享。也就是说,如果属性和方法定义在原型上,那么所有实例对象就能共享,不仅节省了内存,还体现了实例对象之间的联系。
对于普通函数来说,该属性基本无用。但是,对于构造函数来说,生成实例的时候,该属性会自动成为实例对象的原型。
function Animal(name) {
this.name = name;
}
Animal.prototype.color = 'white';
var cat1 = new Animal('大毛');
var cat2 = new Animal('二毛');
cat1.color // 'white'
cat2.color // 'white'
上面代码中,构造函数Animal的prototype属性,就是实例对象cat1和cat2的原型对象。原型对象上添加一个color属性,结果,实例对象都共享了该属性。
总结一下,原型对象的作用,就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因,而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。
Animal.prototype.walk = function () {
console.log(this.name + ' is walking');
};
上面代码中,Animal.prototype对象上面定义了一个walk方法,这个方法将可以在所有Animal实例对象上面调用。
constructor 属性
prototype对象有一个constructor属性,默认指向prototype对象所在的构造函数。
function P() {}
P.prototype.constructor === P // true
constructor属性的作用是,可以得知某个实例对象,到底是哪一个构造函数产生的。
function F() {};
var f = new F();
f.constructor === F // true
f.constructor === RegExp // false
上面代码中,constructor属性确定了实例对象f的构造函数是F,而不是RegExp。
instanceof 运算符
instanceof运算符返回一个布尔值,表示对象是否为某个构造函数的实例。
var v = new Vehicle();
v instanceof Vehicle // true
上面代码中,对象v是构造函数Vehicle的实例,所以返回true。
instanceof
运算符的左边是实例对象,右边是构造函数
Object 对象的相关方法
Object.getPrototypeOf()
Object.getPrototypeOf方法返回参数对象的原型。这是获取原型对象的标准方法。
var F = function () {};
var f = new F();
Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype // true
上面代码中,实例对象f的原型是F.prototype。
Object.setPrototypeOf()
Object.setPrototypeOf方法为参数对象设置原型,返回该参数对象。它接受两个参数,第一个是现有对象,第二个是原型对象。
var a = {};
var b = {x: 1};
Object.setPrototypeOf(a, b);
Object.getPrototypeOf(a) === b
a.x // 1
上面代码中,Object.setPrototypeOf方法将对象a的原型,设置为对象b,因此a可以共享b的属性。
Object.create()
JavaScript 提供了Object.create方法,用来满足这种需求。该方法接受一个对象作为参数,然后以它为原型,返回一个实例对象。该实例完全继承原型对象的属性。
// 原型对象
var A = {
print: function () {
console.log('hello');
}
};
// 实例对象
var B = Object.create(A);
Object.getPrototypeOf(B) === A // true
B.print() // hello
B.print === A.print // true
上面代码中,Object.create方法以A对象为原型,生成了B对象。B继承了A的所有属性和方法。
下面三种方式生成的新对象是等价的。
var obj1 = Object.create({});
var obj2 = Object.create(Object.prototype);
var obj3 = new Object();
除了对象的原型,Object.create方法还可以接受第二个参数。该参数是一个属性描述对象,它所描述的对象属性,会添加到实例对象,作为该对象自身的属性。
var obj = Object.create({}, {
p1: {
value: 123,
enumerable: true,
configurable: true,
writable: true,
},
p2: {
value: 'abc',
enumerable: true,
configurable: true,
writable: true,
}
});
// 等同于
var obj = Object.create({});
obj.p1 = 123;
obj.p2 = 'abc';
Object.prototype.isPrototypeOf()
实例对象的isPrototypeOf方法,用来判断该对象是否为参数对象的原型。
var o1 = {};
var o2 = Object.create(o1);
var o3 = Object.create(o2);
o2.isPrototypeOf(o3) // true
o1.isPrototypeOf(o3) // true
上面代码中,o1和o2都是o3的原型。这表明只要实例对象处在参数对象的原型链上,isPrototypeOf方法都返回true。
获取原型对象方法的比较
如前所述,__proto__属性指向当前对象的原型对象,即构造函数的prototype属性。
var obj = new Object();
obj.__proto__ === Object.prototype
// true
obj.__proto__ === obj.constructor.prototype
// true
上面代码首先新建了一个对象obj,它的__proto__属性,指向构造函数(Object或obj.constructor)的prototype属性。
Object.getOwnPropertyNames()
Object.getOwnPropertyNames方法返回一个数组,成员是参数对象本身的所有属性的键名,不包含继承的属性键名。
Object.getOwnPropertyNames(Date)
// ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]
上面代码中,Object.getOwnPropertyNames方法返回Date所有自身的属性名。
Object.prototype.hasOwnProperty()
对象实例的hasOwnProperty方法返回一个布尔值,用于判断某个属性定义在对象自身,还是定义在原型链上。
Date.hasOwnProperty('length') // true
Date.hasOwnProperty('toString') // false
上面代码表明,Date.length(构造函数Date可以接受多少个参数)是Date自身的属性,Date.toString是继承的属性。
面向对象编程的模式
构造函数的继承
让一个构造函数继承另一个构造函数,是非常常见的需求。
这可以分成两步实现。第一步是在子类的构造函数中,调用父类的构造函数。
function Sub(value) {
Super.call(this);
this.prop = value;
}
上面代码中,Sub是子类的构造函数,this是子类的实例。在实例上调用父类的构造函数Super,就会让子类实例具有父类实例的属性。
第二步,是让子类的原型指向父类的原型,这样子类就可以继承父类原型。
Sub.prototype = Object.create(Super.prototype);
Sub.prototype.constructor = Sub;
Sub.prototype.method = '...';
上面代码中,Sub.prototype是子类的原型,要将它赋值为Object.create(Super.prototype),而不是直接等于Super.prototype。否则后面两行对Sub.prototype的操作,会连父类的原型Super.prototype一起修改掉。
模块
JavaScript模块化编程,已经成为一个迫切的需求。理想情况下,开发者只需要实现核心的业务逻辑,其他都可以加载别人已经写好的模块。
基本的实现方法
模块是实现特定功能的一组属性和方法的封装。
function m1() {
//...
}
function m2() {
//...
}
var module1 = new Object({
_count : 0,
m1 : function (){
//...
},
m2 : function (){
//...
}
});
上面的函数m1和m2,都封装在module1对象里。使用的时候,就是调用这个对象的属性。
module1.m1();
封装私有变量:构造函数的写法
我们可以利用构造函数,封装私有变量。
function StringBuilder() {
var buffer = [];
this.add = function (str) {
buffer.push(str);
};
this.toString = function () {
return buffer.join('');
};
}
这种方法将私有变量封装在构造函数中,违反了构造函数与实例对象相分离的原则。并且,非常耗费内存。
function StringBuilder() {
this._buffer = [];
}
StringBuilder.prototype = {
constructor: StringBuilder,
add: function (str) {
this._buffer.push(str);
},
toString: function () {
return this._buffer.join('');
}
};
这种方法将私有变量放入实例对象中,好处是看上去更自然,但是它的私有变量可以从外部读写,不是很安全。