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JavaScript常用八种继承方案

更新:在常用七种继承方案的基础之上增加了ES6的类继承,所以现在变成八种啦。

--- 2018.10.30

1、原型链继承

构造函数、原型和实例之间的关系:每个构造函数都有一个原型对象,原型对象都包含一个指向构造函数的指针,而实例都包含一个原型对象的指针。

继承的本质就是复制,即重写原型对象,代之以一个新类型的实例

function SuperType() {
    this.property = true;
}

SuperType.prototype.getSuperValue = function() {
    return this.property;
}

function SubType() {
    this.subproperty = false;
}

// 这里是关键,创建SuperType的实例,并将该实例赋值给SubType.prototype
SubType.prototype = new SuperType(); 

SubType.prototype.getSubValue = function() {
    return this.subproperty;
}

var instance = new SubType();
console.log(instance.getSuperValue()); // true
复制代码

原型链方案存在的缺点:多个实例对引用类型的操作会被篡改。

function SuperType(){
  this.colors = ["red", "blue", "green"];
}
function SubType(){}

SubType.prototype = new SuperType();

var instance1 = new SubType();
instance1.colors.push("black");
alert(instance1.colors); //"red,blue,green,black"

var instance2 = new SubType(); 
alert(instance2.colors); //"red,blue,green,black"
复制代码

2、借用构造函数继承

使用父类的构造函数来增强子类实例,等同于复制父类的实例给子类(不使用原型)

function  SuperType(){
    this.color=["red","green","blue"];
}
function  SubType(){
    //继承自SuperType
    SuperType.call(this);
}
var instance1 = new SubType();
instance1.color.push("black");
alert(instance1.color);//"red,green,blue,black"

var instance2 = new SubType();
alert(instance2.color);//"red,green,blue"
复制代码

核心代码是SuperType.call(this),创建子类实例时调用SuperType构造函数,于是SubType的每个实例都会将SuperType中的属性复制一份。

缺点:

  • 只能继承父类的实例属性和方法,不能继承原型属性/方法
  • 无法实现复用,每个子类都有父类实例函数的副本,影响性能

3、组合继承

组合上述两种方法就是组合继承。用原型链实现对原型属性和方法的继承,用借用构造函数技术来实现实例属性的继承。

function SuperType(name){
  this.name = name;
  this.colors = ["red", "blue", "green"];
}
SuperType.prototype.sayName = function(){
  alert(this.name);
};

function SubType(name, age){
  // 继承属性
  // 第二次调用SuperType()
  SuperType.call(this, name);
  this.age = age;
}

// 继承方法
// 构建原型链
// 第一次调用SuperType()
SubType.prototype = new SuperType(); 
// 重写SubType.prototype的constructor属性,指向自己的构造函数SubType
SubType.prototype.constructor = SubType; 
SubType.prototype.sayAge = function(){
    alert(this.age);
};

var instance1 = new SubType("Nicholas", 29);
instance1.colors.push("black");
alert(instance1.colors); //"red,blue,green,black"
instance1.sayName(); //"Nicholas";
instance1.sayAge(); //29

var instance2 = new SubType("Greg", 27);
alert(instance2.colors); //"red,blue,green"
instance2.sayName(); //"Greg";
instance2.sayAge(); //27
复制代码

缺点:

  • 第一次调用SuperType():给SubType.prototype写入两个属性name,color。
  • 第二次调用SuperType():给instance1写入两个属性name,color。

实例对象instance1上的两个属性就屏蔽了其原型对象SubType.prototype的两个同名属性。所以,组合模式的缺点就是在使用子类创建实例对象时,其原型中会存在两份相同的属性/方法。

4、原型式继承

利用一个空对象作为中介,将某个对象直接赋值给空对象构造函数的原型。

function object(obj){
  function F(){}
  F.prototype = obj;
  return new F();
}
复制代码

object()对传入其中的对象执行了一次浅复制,将构造函数F的原型直接指向传入的对象。

var person = {
  name: "Nicholas",
  friends: ["Shelby", "Court", "Van"]
};

var anotherPerson = object(person);
anotherPerson.name = "Greg";
anotherPerson.friends.push("Rob");

var yetAnotherPerson = object(person);
yetAnotherPerson.name = "Linda";
yetAnotherPerson.friends.push("Barbie");

alert(person.friends);   //"Shelby,Court,Van,Rob,Barbie"
复制代码

缺点:

  • 原型链继承多个实例的引用类型属性指向相同,存在篡改的可能。
  • 无法传递参数

另外,ES5中存在Object.create()的方法,能够代替上面的object方法。

5、寄生式继承

核心:在原型式继承的基础上,增强对象,返回构造函数

function createAnother(original){
  var clone = object(original); // 通过调用 object() 函数创建一个新对象
  clone.sayHi = function(){  // 以某种方式来增强对象
    alert("hi");
  };
  return clone; // 返回这个对象
}
复制代码

函数的主要作用是为构造函数新增属性和方法,以增强函数

var person = {
  name: "Nicholas",
  friends: ["Shelby", "Court", "Van"]
};
var anotherPerson = createAnother(person);
anotherPerson.sayHi(); //"hi"
复制代码

缺点(同原型式继承):

  • 原型链继承多个实例的引用类型属性指向相同,存在篡改的可能。
  • 无法传递参数

6、寄生组合式继承

结合借用构造函数传递参数和寄生模式实现继承

function inheritPrototype(subType, superType){
  var prototype = Object.create(superType.prototype); // 创建对象,创建父类原型的一个副本
  prototype.constructor = subType;                    // 增强对象,弥补因重写原型而失去的默认的constructor 属性
  subType.prototype = prototype;                      // 指定对象,将新创建的对象赋值给子类的原型
}

// 父类初始化实例属性和原型属性
function SuperType(name){
  this.name = name;
  this.colors = ["red", "blue", "green"];
}
SuperType.prototype.sayName = function(){
  alert(this.name);
};

// 借用构造函数传递增强子类实例属性(支持传参和避免篡改)
function SubType(name, age){
  SuperType.call(this, name);
  this.age = age;
}

// 将父类原型指向子类
inheritPrototype(SubType, SuperType);

// 新增子类原型属性
SubType.prototype.sayAge = function(){
  alert(this.age);
}

var instance1 = new SubType("xyc", 23);
var instance2 = new SubType("lxy", 23);

instance1.colors.push("2"); // ["red", "blue", "green", "2"]
instance1.colors.push("3"); // ["red", "blue", "green", "3"]
复制代码

这个例子的高效率体现在它只调用了一次SuperType 构造函数,并且因此避免了在SubType.prototype 上创建不必要的、多余的属性。于此同时,原型链还能保持不变;因此,还能够正常使用instanceof 和isPrototypeOf()

这是最成熟的方法,也是现在库实现的方法

7、混入方式继承多个对象

function MyClass() {
     SuperClass.call(this);
     OtherSuperClass.call(this);
}

// 继承一个类
MyClass.prototype = Object.create(SuperClass.prototype);
// 混合其它
Object.assign(MyClass.prototype, OtherSuperClass.prototype);
// 重新指定constructor
MyClass.prototype.constructor = MyClass;

MyClass.prototype.myMethod = function() {
     // do something
};
复制代码

Object.assign会把 OtherSuperClass原型上的函数拷贝到 MyClass原型上,使 MyClass 的所有实例都可用 OtherSuperClass 的方法。

8、ES6类继承extends

extends关键字主要用于类声明或者类表达式中,以创建一个类,该类是另一个类的子类。其中constructor表示构造函数,一个类中只能有一个构造函数,有多个会报出SyntaxError错误,如果没有显式指定构造方法,则会添加默认的 constructor方法,使用例子如下。

class Rectangle {
    // constructor
    constructor(height, width) {
        this.height = height;
        this.width = width;
    }
    
    // Getter
    get area() {
        return this.calcArea()
    }
    
    // Method
    calcArea() {
        return this.height * this.width;
    }
}

const rectangle = new Rectangle(10, 20);
console.log(rectangle.area);
// 输出 200

-----------------------------------------------------------------
// 继承
class Square extends Rectangle {

  constructor(length) {
    super(length, length);
    
    // 如果子类中存在构造函数,则需要在使用“this”之前首先调用 super()。
    this.name = 'Square';
  }

  get area() {
    return this.height * this.width;
  }
}

const square = new Square(10);
console.log(square.area);
// 输出 100
复制代码

extends继承的核心代码如下,其实现和上述的寄生组合式继承方式一样

function _inherits(subType, superType) {
  
    // 创建对象,创建父类原型的一个副本
    // 增强对象,弥补因重写原型而失去的默认的constructor 属性
    // 指定对象,将新创建的对象赋值给子类的原型
    subType.prototype = Object.create(superType && superType.prototype, {
        constructor: {
            value: subType,
            enumerable: false,
            writable: true,
            configurable: true
        }
    });
    
    if (superType) {
        Object.setPrototypeOf 
            ? Object.setPrototypeOf(subType, superType) 
            : subType.__proto__ = superType;
    }
}
复制代码

总结

1、函数声明和类声明的区别

函数声明会提升,类声明不会。首先需要声明你的类,然后访问它,否则像下面的代码会抛出一个ReferenceError。

let p = new Rectangle(); 
// ReferenceError

class Rectangle {}
复制代码

2、ES5继承和ES6继承的区别

  • ES5的继承实质上是先创建子类的实例对象,然后再将父类的方法添加到this上(Parent.call(this)).

  • ES6的继承有所不同,实质上是先创建父类的实例对象this,然后再用子类的构造函数修改this。因为子类没有自己的this对象,所以必须先调用父类的super()方法,否则新建实例报错。

《javascript高级程序设计》笔记:继承
MDN之Object.create()
MDN之Class

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我是木易杨,网易高级前端工程师,跟着我每周重点攻克一个前端面试重难点。接下来让我带你走进高级前端的世界,在进阶的路上,共勉!

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