JS 继承的六种实现方式

引言

JS系列暂定 27 篇，从基础，到原型，到异步，到设计模式，到架构模式等，

本篇是 JS系列中第 3 篇，文章主讲 JS 继承，包括原型链继承、构造函数继承、组合继承、寄生组合继承、原型式继承、 ES6 继承，以及多继承与 new 。

ES5 继承

先定义一个父类

function SuperType () {
  // 属性
  this.name = 'SuperType';
}
// 原型方法
SuperType.prototype.sayName = function() {
  return this.name;
};

一、原型链继承

基本思想

将父类的实例作为子类的原型

// 父类
function SuperType () {
  this.name = 'SuperType'; // 父类属性
}
SuperType.prototype.sayName = function () { // 父类原型方法
  return this.name;
};

// 子类
function SubType () {
  this.subName = "SubType"; // 子类属性
};

SubType.prototype = new SuperType(); // 重写原型对象，代之以一个新类型的实例
// 这里实例化一个 SuperType 时， 实际上执行了两步
// 1，新创建的对象复制了父类构造函数内的所有属性及方法
// 2，并将原型 __proto__ 指向了父类的原型对象

SubType.prototype.saySubName = function () { // 子类原型方法
  return this.subName;
}

// 子类实例
let instance = new SubType();

// instanceof 通过判断对象的 prototype 链来确定对象是否是某个类的实例
instance instanceof SubType; // true
instance instanceof SuperType; // true

// 注意
SubType instanceof SuperType; // false
SubType.prototype instanceof SuperType ; // true

特点：

利用原型，让一个引用类型继承另一个引用类型的属性及方法

优点：

继承了父类的模板，又继承了父类的原型对象

缺点：

可以在子类构造函数中，为子类实例增加实例属性。如果要新增原型属性和方法，则必须放在 SubType.prototype = new SuperType('SubType'); 这样的语句之后执行。
无法实现多继承

来自原型对象的所有属性被所有实例共享

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

// 原型链继承
SubType.prototype = new SuperType();

// 实例1
var instance1 = new SubType();
instance1.colors.push("blcak");
instance1.name = "change-super-type-name";
console.log(instance1.colors); // ["red", "blue", "green", "blcak"]
console.log(instance1.name); // change-super-type-name
// 实例2
var instance2 = new SubType();
console.log(instance2.colors); // ["red", "blue", "green", "blcak"]
console.log(instance2.name); // SuperType

注意：更改 SuperType 引用类型属性时，会使 SubType 所有实例共享这一更新。基础类型属性更新则不会。

创建子类实例时，无法向父类构造函数传参，或者说是，没办法在不影响所有对象实例的情况下，向超类的构造函数传递参数

二、构造继承

基本思想：

在子类型的构造函数内部调用父类型构造函数。

注意：

函数只不过是在特定环境中执行代码的对象，所以这里使用 apply/call 来实现。
使用父类的构造函数来增强子类实例，等于是复制父类的实例属性给子类（没用到原型）

// 父类
function SuperType (name) {
  this.name = name; // 父类属性
}
SuperType.prototype.sayName = function () { // 父类原型方法
  return this.name;
};

// 子类
function SubType () {
  // 调用 SuperType 构造函数
  SuperType.call(this, 'SuperType'); // 在子类构造函数中，向父类构造函数传参
  // 为了保证子父类的构造函数不会重写子类的属性，需要在调用父类构造函数后，定义子类的属性
  this.subName = "SubType"; // 子类属性
};
// 子类实例
let instance = new SubType(); // 运行子类构造函数，并在子类构造函数中运行父类构造函数，this绑定到子类

优点：

解决了1中子类实例共享父类引用对象的问题，实现多继承，创建子类实例时，可以向父类传递参数

缺点：

实例并不是父类的实例，只是子类的实例
只能继承父类的实例属性和方法，不能继承原型属性/方法
无法实现函数复用，每个子类都有父类实例函数的副本，影响性能

三. 组合继承

顾名思义，组合继承就是将原型链继承与构造函数继承组合在一起，从而发挥两者之长的一种继承模式。

基本思想：

使用原型链继承使用对原型属性和方法的继承，通过构造函数继承来实现对实例属性的继承。这样既能通过在原型上定义方法实现函数复用，又能保证每个实例都有自己的属性。

通过调用父类构造，继承父类的属性并保留传参的优点，然后通过将父类实例作为子类原型，实现函数复用

// 父类
function SuperType (name) {
  this.colors = ["red", "blue", "green"];
  this.name = name; // 父类属性
}
SuperType.prototype.sayName = function () { // 父类原型方法
  return this.name;
};

// 子类
function SubType (name, subName) {
  // 调用 SuperType 构造函数
  SuperType.call(this, name); // ----第二次调用 SuperType----
  this.subName = subName;
};

// ----第一次调用 SuperType----
SubType.prototype = new SuperType(); // 重写原型对象，代之以一个新类型的实例

SubType.prototype.constructor = SubType; // 组合继承需要修复构造函数指向
SubType.prototype.saySubName = function () { // 子类原型方法
  return this.subName;
}

// 子类实例
let instance = new SubType('An', 'sisterAn')
instance.colors.push('black')
console.log(instance.colors) // ["red", "blue", "green", "black"]
instance.sayName() // An
instance.saySubName() // sisterAn

let instance1 = new SubType('An1', 'sisterAn1')
console.log(instance1.colors) //  ["red", "blue", "green"]
instance1.sayName() // An1
instance1.saySubName() // sisterAn1

第一次调用 SuperType 构造函数时，SubType.prototype 会得到两个属性name和colors；当调用 SubType 构造函数时，第二次调用 SuperType 构造函数，这一次又在新对象属性上创建了 name和colors，这两个属性就会屏蔽原型对象上的同名属性。

// instanceof：instance 的原型链是针对 SuperType.prototype 进行检查的
instance instanceof SuperType // true
instance instanceof SubType // true

// isPrototypeOf：instance 的原型链是针对 SuperType 本身进行检查的
SuperType.prototype.isPrototypeOf(instance) // true
SubType.prototype.isPrototypeOf(instance) // true

优点：

弥补了方式2的缺陷，可以继承实例属性/方法，也可以继承原型属性/方法，不存在引用属性共享问题，可传参，可复用

缺点：

调用了两次父类构造函数，生成了两份实例（子类实例将子类原型上的那份屏蔽了）

四. 寄生组合继承

在组合继承中，调用了两次父类构造函数，这里 通过通过寄生方式，砍掉父类的实例属性，这样，在调用两次父类的构造的时候，就不会初始化两次实例方法/属性，避免的组合继承的缺点

主要思想：

借用 构造函数 继承属性，通过 原型链的混成形式 来继承方法

// 父类
function SuperType (name) {
  this.colors = ["red", "blue", "green"];
  this.name = name; // 父类属性
}
SuperType.prototype.sayName = function () { // 父类原型方法
  return this.name;
};

// 子类
function SubType (name, subName) {
  // 调用 SuperType 构造函数
  SuperType.call(this, name); // ----第二次调用 SuperType，继承实例属性----
  this.subName = subName;
};

// ----第一次调用 SuperType，继承原型属性----
SubType.prototype = Object.create(SuperType.prototype)

SubType.prototype.constructor = SubType; // 注意：增强对象

let instance = new SubType('An', 'sisterAn')

优点：

只调用一次 SuperType 构造函数，只创建一份父类属性
原型链保持不变
能够正常使用 instanceof 与 isPrototypeOf

五. 原型式继承

实现思路：

实现思路就是将子类的原型设置为父类的原型

// 父类
function SuperType (name) {
  this.colors = ["red", "blue", "green"];
  this.name = name; // 父类属性
}
SuperType.prototype.sayName = function () { // 父类原型方法
  return this.name;
};

/** 第一步 */
// 子类，通过 call 继承父类的实例属性和方法，不能继承原型属性/方法
function SubType (name, subName) {
  SuperType.call(this, name); // 调用 SuperType 的构造函数，并向其传参 
  this.subName = subName;
}

/** 第二步 */
// 解决 call 无法继承父类原型属性/方法的问题
// Object.create 方法接受传入一个作为新创建对象的原型的对象，创建一个拥有指定原型和若干个指定属性的对象
// 通过这种方法指定的任何属性都会覆盖原型对象上的同名属性
SubType.prototype = Object.create(SuperType.prototype, { 
  constructor: { // 注意指定 SubType.prototype.constructor = SubType
    value: SubType,
    enumerable: false,
    writable: true,
    configurable: true
  },
  run : { 
    value: function(){ // override
      SuperType.prototype.run.apply(this, arguments); 
      	// call super
      	// ...
    },
    enumerable: true,
    configurable: true, 
    writable: true
  }
}) 

/** 第三步 */
// 最后：解决 SubType.prototype.constructor === SuperType 的问题
// 这里，在上一步已经指定，这里不需要再操作
// SubType.prototype.constructor = SubType;

var instance = new SubType('An', 'sistenAn')

多继承

如果希望能 多继承 ，可使用混入的方式

// 父类 SuperType
function SuperType () {}
// 父类 OtherSuperType
function OtherSuperType () {}

// 多继承子类
function AnotherType () {
    SuperType.call(this) // 继承 SuperType 的实例属性和方法
    OtherSuperType.call(this) // 继承 OtherSuperType 的实例属性和方法
}

// 继承一个类
AnotherType.prototype = Object.create(SuperType.prototype);

// 使用 Object.assign 混合其它
Object.assign(AnotherType.prototype, OtherSuperType.prototype);
// Object.assign 会把  OtherSuperType 原型上的函数拷贝到 AnotherType 原型上，使 AnotherType 的所有实例都可用 OtherSuperType 的方法

// 重新指定 constructor
AnotherType.prototype.constructor = AnotherType;

AnotherType.prototype.myMethod = function() {
     // do a thing
};

let instance = new AnotherType()

最重要的部分是：

SuperType.call 继承实例属性方法
用 Object.create() 来继承原型属性与方法
修改 SubType.prototype.constructor的指向

ES6 继承

首先，实现一个简单的 ES6 继承：

class People {
    constructor(name) {
        this.name = name
    }
    run() { }
}

// extends 相当于方法的继承
// 替换了上面的3行代码
class Man extends People {
    constructor(name) {
        // super 相当于属性的继承
        // 替换了 People.call(this, name)
        super(name)
        this.gender = '男'
    }
    fight() { }
}

核心代码

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，Object.create 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
    subType.prototype = Object.create(superType && superType.prototype, {
        constructor: { // 重写 constructor
            value: subType,
            enumerable: false,
            writable: true,
            configurable: true
        }
    });
    if (superType) {
        Object.setPrototypeOf 
            ? Object.setPrototypeOf(subType, superType) 
            : subType.__proto__ = superType;
    }
}

继承的使用场景

不要仅仅为了使用而使用它们，这只是在浪费时间而已。
当需要创建 一系列拥有相似特性的对象 时，那么创建一个包含所有共有功能的通用对象，然后在更特殊的对象类型中继承这些特性。
应避免多继承，造成混乱。

注: 考虑到JavaScript的工作方式，由于原型链等特性的存在，在不同对象之间功能的共享通常被叫做委托 - 特殊的对象将功能委托给通用的对象类型完成。这也许比将其称之为继承更为贴切，因为“被继承”了的功能并没有被拷贝到正在“进行继承”的对象中，相反它仍存在于通用的对象中。

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JS 继承的 六 种实现方式

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ES5 继承

一、 原型链继承

基本思想

特点：

优点：

缺点：

二、 构造继承

基本思想：

注意：

优点：

缺点：

三. 组合继承

基本思想：

优点：

缺点：

四. 寄生组合继承

主要思想：

优点：

五. 原型式继承

实现思路：

多继承

最重要的部分是：

ES6 继承

核心代码

继承的使用场景

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一、原型链继承

二、构造继承