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JavaScript 中的类与其他面向对象语言(如 Java、C++)不同,其核心依赖于原型链。这让初学者有时会感到困惑,因为在 JavaScript 中,类和方法的定义方式以及它们的行为存在许多独特之处。
JavaScript 要得到一个对象,不是通过实例化类,而是找到一个对象作为原型并克隆他
在 JavaScript 中,类是通过原型链实现的。这意味着对象继承自另一个对象,而非直接从类继承。这个概念在 ES6 之前尤其明显,因为那时没有显式的 class
语法。来看一个 ES5 的示例:
javascript
function Person() {
this.name = 'wang';
}
Person.prototype.sayName = function() {
console.log(this.name);
};
var per = new Person();
console.log(per.name); // 'wang'
per.sayName(); // 'wang'
在这个示例中,Person
是一个构造函数,通过 new
关键字调用时会创建一个新的实例,并且 sayName
方法定义在 Person.prototype
上,使得所有实例共享这一方法。
ES5 中的类和函数
在 ES5 中,函数可以充当类的角色,但它们在不同使用场景下的行为有所不同。首先来看一个例子:
javascript
function fPerson() {
this.name = 'wang1';
}
function Person() {
this.name = 'wang';
}
// 调用 fPerson 作为普通函数
fPerson();
console.log(name); // 'wang1',在非严格模式下,this 绑定到了全局对象
// 调用 Person 作为构造函数
var per = new Person();
console.log(per.name); // 'wang',this 绑定到新创建的实例上
JavaScript 中没有传统编程语言的类的概念。在许多面向对象的编程语言中,类是用于创建对象的蓝图。然而,在 JavaScript 中,所谓的“类”只是因为语法上和其他具有类概念的语言类似而给人的错觉。实质上,JavaScript 是基于原型的。
原型模式不仅是一种设计模式,也是一种编程范式,JavaScript 采用的是原型编程的思想。传统的面向对象编程中,类是创建对象的基础。但在原型编程中,类并不是必须的。从设计角度来看,原型是一种创建对象的模式。在这种模式下,一个对象(原型对象)用于创建具有相同特性的其他对象。对象可以通过克隆(复制)其他对象来创建。一句话总结:在原型编程中,一个对象可以通过克隆另一个对象而存在。
对象的继承关系
如果对象 A 是从对象 B 克隆出来的,那么 B 对象就是 A 对象的原型。在 JavaScript 中,Object
是所有对象的顶级原型。因此,可以理解为所有对象都“克隆”了一份 Object
对象。
原型的引用
在 JavaScript 中,克隆一个对象并不是真正复制这个对象的所有内容,而是使新对象 持有对原型对象的引用。这意味着,新对象可以访问原型对象的所有属性和方法。JavaScript 中对象的这种克隆机制实现了高效的内存利用和对象共享。
小结:
- JavaScript 中并没有真正的类:所谓的类只是形式上的相似。
- 原型模式:本质是通过克隆对象来实现对象创建。
- 对象继承:一个对象可以从另一个对象克隆而来,克隆对象持有原型对象的引用。
- 原型链:所有对象的顶级原型是
Object
,对象通过原型链共享属性和方法。
[[Call]] 和 [[Construct]] 内部方法
出现上面说的函数在不同调用情况所表现的不同现象完全因为 JavaScript 函数有两个重要的内部方法:[[Call]]
和 [[Construct]]
。
[[Call]]
:函数以普通方式调用时执行。例如:fPerson()
。[[Construct]]
:函数以构造函数方式调用时执行。例如:new Person()
。
区别与用法
普通函数调用:当你直接调用一个函数(如
fPerson()
)时,JavaScript 执行[[Call]]
。在这种情况下,this
会绑定到全局对象(在非严格模式下)或者undefined
(在严格模式下)。构造函数调用:当你使用
new
关键字调用一个函数(如new Person()
)时,JavaScript 执行[[Construct]]
。这会创建一个新的对象并将this
绑定到这个新创建的对象上。这个函数称为构造函数。
js
// 当作构造函数使用
var person = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
person.sayName(); //"Nicholas"
// 作为普通函数调用
Person("Greg", 27, "Doctor"); // 添加到 window
window.sayName(); //"Greg"
// 在另一个对象的作用域中调用
var o = new Object();
Person.call(o, "Kristen", 25, "Nurse");
o.sayName(); //"Kristen"
扩展:使用 ES6 类语法
从 ES6 开始,JavaScript 引入了 class
语法,使得定义类变得更加直观和简洁,但底层仍然基于原型链。
javascript
class Person {
constructor(name) {
this.name = name;
}
sayName() {
console.log(this.name);
}
}
let per = new Person('wang');
console.log(per.name); // 'wang'
per.sayName(); // 'wang'
小结
- JavaScript 类通过原型链实现:不同于大部分基于类的语言。
- 函数两种调用方式:
- 普通函数调用(
[[Call]]
):执行函数体,this
绑定取决于调用方式。 - 构造函数调用(
[[Construct]]
):创建实例并将this
绑定到实例。
- 普通函数调用(
Object 既是一个构造函数也是一个对象
在 JavaScript 中,Object
既是一个构造函数也是一个对象。我们可以通过以下几方面来理解这一点。
1. Object 是一个对象
Object
本身是一个全局对象,你可以直接在代码中使用它。
javascript
console.log(typeof Object); // 'function'
2. Object 是一个构造函数
除了作为对象,Object
也是构造函数,用来创建新的对象实例。
javascript
const obj = new Object();
console.log(typeof obj); // 'object'
类的定义
在 JavaScript 中,“类”的定义是通过一个内部属性 [[class]]
来表示的。这是一个私有属性,普通开发者不能直接访问。
内置类型的 [[class]]
对于内置类型如 Number
、String
、Date
等,JavaScript 规范为它们指定了 [[class]]
属性以表示其类型。比如:
Number
的[[class]]
是"Number"
String
的[[class]]
是"String"
Date
的[[class]]
是"Date"
访问 [[class]] 属性
JavaScript 提供了唯一访问 [[class]]
属性的方法,那就是通过 Object.prototype.toString
方法。
javascript
const obj = Object();
console.log(typeof obj); // 'object'
console.log(Object.prototype.toString.call(obj)); // '[object Object]'
示例与解释
基本用法与 typeof 运算符
typeof Object
返回'function'
,说明Object
是一个函数。typeof obj
返回'object'
,说明obj
是一个对象实例。
以下代码展示了这一点:
javascript
const obj = Object();
console.log(typeof obj); // 'object'
console.log(typeof Object); // 'function'
使用 Object.prototype.toString 访问 [[class]]
Object.prototype.toString
方法可以用来查看对象的 [[class]]
属性。比如:
javascript
function outTypeName(data, type) {
let typeName = Object.prototype.toString.call(data);
console.log(typeName);
}
outTypeName(Object); // '[object Function]'
outTypeName(String); // '[object Function]'
outTypeName(Number); // '[object Function]'
上述示例中,Object
、String
和 Number
都是内置构造函数,因此它们的 [[class]]
属性被表示为 'Function'
。虽然我们平时称它们为内置对象,但是从底层实现来看,它们本质上是内置函数,可以用来创建特定类型的实例。
分析输出结果
outTypeName(Object)
的输出是[object Function]
。Object
是一个函数,因此返回[object Function]
。outTypeName(String)
和outTypeName(Number)
的输出同理,它们也是内置构造函数。
小结
Object
是一个全局对象,同时也是一个构造函数,用于创建新的对象实例。- 所有内置类型如
Number
、String
和Date
的[[class]]
属性可以通过Object.prototype.toString
方法访问。 Object.prototype.toString.call(data)
是检查数据类型或内部[[class]]
属性的一种可靠方法。
使用Symbol.toStringTag 创建自己'toString' 返回类型
es6新增'Symbol.toStringTag'属性可以让自己定义的类也有属于自己的标签定义,参考文章