JavaScript：类(class)

发布时间：2022-12-24 文章分类：编程知识投稿人：赵颖字号：默认 | 大 | 超大打印

在JS中，类是后来才出的概念，早期创造对象的方式是new Function()调用构造函数创建函数对象；

而现在，可以使用new className()构造方法来创建类对象了；

所以在很多方面，类的使用方式，很像函数的使用方式：

但是类跟函数，还是有本质区别的，这在原型那里已经说过，不再赘述；

如何定义一个类

如下所示去定义一个类：

class className {
    // 属性properties
    property1 = 1;
    property2 = [];
    peoperty3 = {};
    property4 = function() {};
    property5 = () => {};
    // 构造器
    constructor(...args) {
        super();
        // code here
    };
    // 方法methods
    method1() {
        // code here
    };
    method2(...args) {
        //code here
    };
}

可以定义成员属性和成员方法以及构造器，他们之间都有封号;隔开；

在通过new className()创建对象obj的时候，会立即执行构造器方法；

属性会成为obj的属性，句式为赋值语句，就算等号右边是函数，它也依然是一个属性，注意与方法声明语句区别开；

方法会成为obj的原型里的方法，即放在className.prototype属性里；

像使用`function`一样使用`class`关键字

正如函数表达式一样，类也有类表达式：

还可以像传递一个函数一样，去传递一个类：

这在Java中是不可想象的，但是在JS中，就是这么灵活；

静态属性和静态方法

静态属性和静态方法，不会成为对象的属性和方法，永远都属于类本身，只能通过类去调用；

定义语法

// 直接在类中，通过static关键字定义
class className {
    static property = ...;
    static methoed() {};
}
// 通过类直接添加属性和方法，即为静态的
class className {};
className.property = ...;
className.method = function() {};

调用语法

类似于对象调用属性和方法，直接通过类名去调用
```
className.property;
className.method();
```

静态属性/方法，可以和普通属性/方法同名，这不会被弄混，因为他们的调用者不一样，前者是类，后者是类对象；

私有属性和私有方法

JS新增的私有特性，在属性和方法之前添加#号，使其只在类中可见，对象无法调用，只能通过类提供的普通方法去间接访问；

定义和调用语法

class className {
    // 定义，添加#号
    #property = ...;
    #method() {};
    // 只能在类中可见，调用也需要加#号
    getProperty() {
        return this.#property;
    }
    set property(value) {
        this.#property = value;
    }
}

注意，#property是一个总体作为属性名，与property是不同的，#method同理；

在这个私有特性之前，JS采用人为约定的方式，去间接实现私有；

在属性和方法之前添加下划线_，约定这样的属性和方法，只能在类中可见，只能靠人为遵守这样的约定；

类检查instanceof

我们知道，可以用typeof关键字来获取一个变量是什么数据类型；

现在可以用instanceof关键字，来判断一个对象是什么类的实例；

语法obj instanceof className，会返回一个布尔值：

如果className是obj原型链上的类，返回true；
否则，返回false；

它是怎么去判断的呢？假设现在有如下几个类：

class A {};
class B extends A {};
class C extends B {};
let c = new C();

c的原型是C.prototype；

C.prototype的原型是B.prototype；

B.prototype的原型是A.prototype；

A.prototype的原型是Object.prototype；

Object.prototype的原型是null；

原型链如上所示；

当我们执行c instanceof A的时候，它是这样的过程：

c.__proto__ === A.prototype？否，则继续；

c.__proto__.__proto__ === A.prototype？否，则继续；

c.__proto__.__proto__.__proto__ === A.prototype？是，返回true；

如果一直否的话，这个过程会持续下去，直到将c的原型链溯源到null，全都不等于A.prototype，则返回false；

也就是说，instanceof关键字，比较的是对象的原型链上的原型和目标类的prototype是否相等（原型和prototype里有constructor，但是instanceof不会比较构造器是否相等，只会比较隐藏属性[[Prototype]]）；

静态方法Symbol.hasInstance

大多数类是没有实现静态方法[Symbol.hasInstance]的，如果有一个类实现了这个静态方法，那么instanceof关键字会直接调用这个静态方法；

如果类没有实现这个静态方法，那么则会按照上述说的流程去检查；

class className {
    static [Symbol.hasInstance]() {};
}

objA.isPrototypeOf(objB)

isPrototypeOf()方法，会判断objA的原型是否处在objB的原型链中，如果在则返回true，否则返回false；

objA.isPrototypeOf(objB)就相当于objB instanceof classA；

反过来，objB instanceof classA就相当于classA.prototype.isPrototypeOf(objB)；

继承

我们知道，JS的继承，是通过原型来实现的，现在结合原型来说一下类的继承相关内容。

关键字extends

JS中表示继承的关键字是extends，如果classA extends classB，则说明classA继承classB，classA是子类，classB是父类；

原型高于extends

时刻记住，JS的继承，是依靠原型来实现的；

关键字extends虽然确立了两个类的父子关系，但是这只是一开始确立子类的父原型；

但是父原型是可以中途被修改的，此时子类调用方法，是沿着原型链去寻找的，而不是沿着子类父类的关键字声明去寻找的，这和Java是不一样的：

如图所示，C extends A确立了C一开始的父原型是A.prototype，c.show()调用的也是父类A的方法；

但是后面修改c的父原型为B.prototype，c.show调用的就不是父类A的方法，而是父原型的方法；

也就是说，原型才是核心，高于extends关键字；

基类和派生类

class classA {};
class classB extends classA {};

像classA这样没有继承任何类（实际上父原型是Object.prototype）的类称为基类；

像classB这样继承classB的类，称为classB的派生类；

为什么要分的这么细，是因为在创建类时，他们两个的行为不同，后面会说到；

类的原型

类本身也是有原型的，就像类对象有原型一样；

可以看到，B的原型就是其父类A，而A作为基类，基类的原型是本地方法；

正因如此，B可以通过原型去调用A的静态方法/属性；

也就是说，静态方法/属性，也是可以继承的，通过类的原型去继承；

类对象的原型和类的prototype属性

在创建类对象的时候，会将类的prototype属性值复制给类对象的原型；

所以说，类对象的原型等于类的prototype属性值；

而类的prototype属性，默认就有两个属性：

构造器constructor：指向类本身；
原型[[Prototype]]：指向父类的prototype属性；

以及

类的普通方法；

从上图中可以看出，A的prototype属性里，除构造器和原型以外，就只有一个普通方法show()；

这说明，只有类的普通方法，会自动进入类的prototype属性参与继承；

也就是说，一个类对象的数据结构，如下：

普通属性
（原型）prototype属性
- 构造器
- 父类的prototype属性（父原型）
- 方法

另外，类的prototype属性是不可写的，但是类对象的原型则是可以修改的；

继承了哪些东西

当子类去继承父类的时候，到底继承到了父类的哪些东西，也即子类可以用父类的哪些内容；

从结果上来看，我们可以确定如下：

子类继承父类的静态属性/方法（基于类的原型）；
子类对象继承父类的普通方法和构造器（基于类的prototype）；
子类直接将父类的普通属性作为自己的普通属性（普通属性不参与继承）；

由于原型链的存在，这些继承会一路沿着原型链回溯，继承到所有祖宗类；

同名属性的覆盖

由于继承的机制，势必子类和父类可能会有同名属性的存在：

从结果上可以看到，虽然子类直接将父类的普通属性作为自己的普通属性，但是当出现同名属性，属性值会进行覆盖，最终的值采用子类自己定义的值；

同名方法的重写

与属性一样，子类和父类也可能会出现同名方法；

当然大多数情况下，是我们自己要拓展方法功能而故意同名，从而重写父类的方法；

如上所示，我们重写了父类的静态方法和普通方法；

如果是重写构造器的话，分两种情况：

// 基类重写构造器
class A {
    constructor() {
        code...
    }
}
// 派生类重写构造器
class B extends A() {
    constructor() {
        // 一定要先写super()
        super();
        code...
    }
}

子类的调用顺序

从上图还可以看出来，子类调用方法的顺序：

先从自己的方法里调用，发现没有可调用的方法时；
再沿着原型链，先从父类开始寻找方法，一直往上溯源，直到找到可调用的方法，或者没有而出错；

super关键字

类的方法里，有一个特殊的、专门用于super关键字的特殊属性[[HomeObject]]，这个属性绑定super语句所在的类的对象，不会改变；

而super关键字，则指向[[HomeObject]]绑定的对象的类的父类的prototype；

这要求，super关键字用于派生类类的方法里，基类是不可以使用super的，因为没有父类；

当我们使用super关键字时，借助于[[HomeObject]]，总是能够正确重用父类方法；

如上，super语句所在的类为B，其对象为b，即[[HomeObject]]绑定b；

而super则指向b的类的父原型，即A的prototype属性；

而super.show()就类似于A.prototype.show()，故而最终结果如上所示；

可以简单理解成，super指向子类对象的父类的prototype；

构造器constructor

终于说到构造器了，理解了构造器的具体创建对象的过程，我们就能理解关于继承的很多内容了；

先来看一下基类的构造器创建对象的过程：

执行let a = new A()时，大致流程如下：

首先调用A.prototype的特性[[Prototype]]创建一个字面量对象，同时this指针指向这个字面量对象；
然后执行类A()的定义，A定义的普通属性成为字面量对象的属性并初始化，A.prototype的value值复制给字面量对象的隐藏属性[[Prototype]]；
然后再执行constructor构造器，没有构造器就算了；
返回this指针给变量a，即a此时引用该字面量对象了；

从结果上看，在执行构造器时，字面量对象就已经有原型了，以及属性name，且值初始化为tomA；

然后才对属性name重新赋值为jerryA；

然而，构造器中对属性的重新赋值，从一开始就决定好了，只是在执行到这句赋值语句之前，暂存在字面量对象中；

现在再来看一下派生类创建对象的过程；

执行let b = new B()的大致流程如下：

首先调用B.prototype的特性[[Prototype]]创建一个字面量对象，同时this指针指向这个字面量对象；
然后执行类B()的定义，B定义的普通属性成为字面量对象的属性并初始化，B.prototype的value值复制给字面量对象的隐藏属性[[Prototype]]；
然后再执行constructor构造器（没有显式定义构造器会提供默认构造器），第一句super()，开始进入类A()的定义；
- 暂存B的属性值，转而赋值为A定义的值，A.prototype的value值复制给B.__proto__的隐藏属性[[Prototype]];
- 然后执行constructor构造器（基类没有构造器就算了）；
- 返回this指针；
- 丢弃A赋值的属性值，重新使用暂存的B的属性值；
继续执行constructor构造器剩下的语句；
返回this指针给变量b，即b引用该字面量对象了；

通过基类和派生类创建对象的流程对比，可以发现主要区别在于类的属性的赋值上；

属性值从一开始就已经暂存好：

如果构造器constructor中有赋值，则暂存这个值；
如果构造器没有，则暂存类定义中的值；
不管父类及其原型链上同名的属性在中间进行过几次赋值，最终都会重新覆盖为最开始就暂存好的值；

标签 ip, java, JavaScript