JavaScript原型如何實現繼承

這篇文章主要介紹了JavaScript原型如何實現繼承，具有一定借鑒價值，需要的朋友可以參考下。希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲。下面讓小編帶著大家一起了解一下。

在這篇文章中，我們將討論原型以及如何在 JS 中使用它們進行繼承。我們還將會看到原型方法與基于類的繼承有何不同。

繼承

繼承是編程語言的一個顯著特征，隨著面向對象編程語言的引入而出現。這些語言大多是基于類的語言。在這里，類就像一個藍圖，對象是它的展現形式。就是說，要創建一個對象，首先我們必須創建一個類，然后我們可以從一個類創建任意數量的對象。

想象一下，我們有一個表示智能手機的類。這個類具有像其他智能手機一樣的可以拍照、有GPS定位等功能。下面是使用 c++ 來描述這樣的一個類：

class SmartPhone {
  public:
  void captureImages() {}
}

SmartPhone x;
x.captureImages()

我們創建了一個名為SmartPhone的類，它有一個名為capturePictures的方法用來拍照。

如果我們需要一個iPhone類，它可以捕捉圖像和一些特殊的功能，比如面部ID掃描。下面是兩種可能的解決方案：

• 將捕獲圖像功能與其他常見的智能手機功能，以及iPhone的特定功能一起重寫到一個新類中。但是這種方法需要更多的時間和精力，并且會引入更多的bug。

• 重用SmartPhone類中的功能，這就是繼承的作用，繼承也是重用其他類/對象中功能的一種方式。

這里是我們如何從SmartPhone類中繼承capturePictures方法，使用 c++ 實現如下：

class Iphone: public SmartPhone {
  public:
  void faceIDScan() {}
}

Iphone x

x.faceIDScan()

x.captureImages()

上面是一個簡單的繼承示例。 但是，它表明繼承可以使我們以某種方式重用代碼，從而使所生成的程序更不易出錯，并且花費更少的時間進行開發。

以下是關于類的一些重要信息：

• 繼承該功能的類稱為子類
• 被繼承的類稱為父類
• 一個類可以同時從多個類中繼承
• 我們可以具有多個繼承級別。 例如，類C繼承自類B，而類B繼承自類A

值得注意的是，類本身并沒有做任何事情。在從類創建對象之前，實際上沒有完成任何工作。我們將看到它為什么不同于JavaScript。

原型是什么？

在 JS 中，所有對象都有一個特殊的內部屬性，該屬性基本上是對另一個對象的引用。 此引用取決于對象的創建方式。 在 ECMAScript/JavaScript規范中，它表示為[[Prototype]]。

由于[[Prototype]]鏈接到一個對象，所以該對象有自己的[[Prototype]]引用。這就是建立原型鏈的方式。

這個[[Prototype]]鏈是 JS 中繼承的構建塊。

__proto__ 對象

為了訪問對象的[[Prototype]]，大多數瀏覽器都提供__proto__屬性。訪問方式如下：

obj.__proto__

需要注意的是，這個屬性不是 ECMAScript 標準的一部分，它實際上是由瀏覽器實現的。

獲取和設置原型方法

除了__proto__屬性外，還有一種訪問[[Prototype]]的標準方法：

Object.getPrototypeOf(obj);

對應的有個類似的方法來設置對象的[[Prototype]]：

Object.setPrototypeOf(obj, prototype);

[[Prototype]]和.prototype屬性

[[Prototype]] 只不過是一種用來表示物體原型的標準符號。 許多開發人員將其與.prototype屬性混淆，這是完全不同的事情，接著我們來研究一下.prototype屬性。

在 JS 中，有許多創建對象的方法。一種方法是使用構造函數，像這樣使用new關鍵字來調用它:

function SmartPhone(os) {
  this.os = os
}

let phone = new SmartPhone('Android')

在控制臺打印 phone 對象：

{
  os: "IPhone"
  __proto__{
    constructor: ? SmartPhone(os)
   __proto__: Object
  }
}

現在，如果我們希望在phone對象上有一些方法，我們可以在函數上使用.prototype屬性，如下所示:

SmartPhone.prototype.isAndroid = function () {
  return this.os === 'Android' || 'android'
}

再次創建phone對象時，打印 phone 對象如下：

{
  os: "Android"
  __proto__{
    isAndroid: ?()
    constructor: ? SmartPhone(os)
   __proto__: Object
  }
}

我們可以在對象的[[Prototype]]中看到isAndroid()方法。

簡而言之，.prototype屬性基本上就像由給定的構造函數創建的[[Prototype]]對象的藍圖。 在.prototype屬性/對象中聲明的所有內容都會在對象的[[Prototype]]中彈出。

實上，如果將 SmartPhone.prototype 與phone 的[[Prototype]]進行比較，就會發現它們是相同的：

console.log(Object.getPrototypeOf(phone) === SmartPhone.prototype);
// true

值得注意的是，我們還可以在構造函數中創建方法：

function ObjectA() {
  this.methodA = function () {}
}

let firstObj = new ObjectA()
console.log(firstObj)

這種方法的問題是當我們初始化一個新對象時。所有實例都有自己methodA的副本。相反，當我們在函數的原型上創建它時，對象的所有實例只共享方法的一個副本，顯然使用原型的方式效率會過高。

當我們訪問屬性時這里發生了什么？

當我們訪問一個屬性以獲取它時，會發生以下情況：

JS 引擎查找對象上的屬性，如果找到了該屬性，然后返回它。否則，JS 引擎將通過查看[[Prototype]]來檢查對象的繼承屬性，如果找到該屬性，則返回它，否則，它會查找 [[Prototype]]的[[Prototype]]。 找到屬性或沒有[[Prototype]]時，該鏈結束，這意味著我們已經到達原型鏈的末端。

當我們設置/創建屬性時，JS 總是在對象本身上進行設置。 即使[[Prototype]]鏈上存在相同的屬性，下面是一個例子：

function MyObject() {}
MyObject.prototype.propA = 10; // 在原型上創建屬性

let myObject = new MyObject();
console.log(myObject.propA); // [[Prototype]]上的屬性
// 10

myObject.propA = 20; // 對象的屬性
console.log(myObject.propA);
// 20

在上面的示例中，我們創建了一個構造函數，該函數的[[Prototype]]上具有屬性propA。 當我們嘗試對其進行讀取操作時，會在控制臺中看到該值。 但是，當我們嘗試在對象本身上設置相同的屬性時；JS 使用給定值在對象上創建一個新屬性。 現在，如果我們不能直接訪問[[Prototype]]上的屬性。

值得注意的是，普通對象的[[Prototype]]鏈的末尾是內置的Object.prototype。 這就是為什么大多數對象共享許多方法（例如toString()）的原因。 因為它們實際上是在Object.prototype上定義的。

使用原型繼承的各種方法

在 JS 中，無論我們如何創建對象，只有原型繼承，但這些方式還有一些區別，來看看：

對象字面量

在JavaScript中創建對象的最簡單方法是使用對象字面量：

let obj = {}

如果在瀏覽器的控制臺中打印obj，我們將看到以下內容:

基本上，所有用文字面量創建的對象都繼承了Object.prototype的屬性。

需要注意的是__proto__對象引用了創建它的構造函數。 在這種情況下，constructor屬性指向Object構造函數。

使用對象構造函數

另一種不太常見的創建對象的方法是使用對象構造函數。JS 提供了一個名為Object的內置構造函數方法來創建對象。

let obj = new Object();

這種方法的結果與對象字面量的方式相同。它從Object.prototype繼承屬性。因為我們使用Object作為構造函數。

Object.create 方法

使用此輔助方法，我們可以創建一個帶有[[Prototype]]的對象，如下所示：

let SmartPhone = {
  captureImages: function() {}
}

let Iphone = Object.create(SmartPhone)

Iphone.captureImages()

這是在 JS 中使用繼承的最簡單方法之一。猜猜我們如何在沒有任何[[Prototype]]引用的情況下創建對象？

構造方法

與 JS 運行時提供的對象構造函數相似。 我們還可以創建自己的構造函數，以創建適合我們需求的對象，如下所示：

function SmartPhone(os) {
  this.os = os;
}

SmartPhone.prototype.isAndroid = function() {
  return this.os === 'Android';
};

SmartPhone.prototype.isIOS = function() {
  return this.os === 'iOS';
};

現在，我們想創建一個iPhone類，它應該有'iOS'作為它 os 屬性的值。它還應該有faceIDScan方法。

首先，我們必須創建一個Iphone構造函數，在其中，我們應該調用SmartPhone構造函數，如下所示：

function Iphone() {
   SmartPhone.call(this, 'iOS');
}

這會將Iphone構造函數中的this.os屬性設置為’iOS‘。

之所以調用SmartPhone.call方法，是因為我們需要更改 this 值以引用Iphone。 這類似于在面向對象的世界中調用父級的構造函數。

接下來的事情是，我們必須從SmartPhone構造函數繼承方法。 我們可以在此處使用Object.create朋友，如下所示：

Iphone.prototype = Object.create(SmartPhone.prototype);

現在，我們可以使用.prototype為Iphone添加方法，如下所示：

Iphone.prototype.faceIDScan = function() {};

最后，我們可以使用Iphone創建一個對象，如下所示：

let x = new Iphone();

// calling inherited method
console.log(x.isIOS()):
// true

ES6 class

使用ES6，整個過程非常簡單。 我們可以創建類（它們與C ++或其他任何基于類的語言中的類不同，只是在原型繼承之上的語法糖），然后從其他類派生新的類。

下面是我們如何在ES6中創建類:

class SmartPhone {
  constructor(os) {
    this.os = os;
  }
  isAndroid() {
    return this.os === 'Android';
  }
  isIos() {
    return this.os === 'iOS';
  }
};

現在，我們可以創建一個派生自SmartPhone的新類，如下所示：

class Iphone extends SmartPhone {
   constructor() {
     super.call('iOS');
   }
   faceIDScan() {}
}

我們不是調用SmartPhone.call，而是調用super.call。 在內部，JavaScript引擎會自動為我們執行此操作。

最后，我們可以使用Iphone創建一個對象，如下所示

let x = new Iphone();

x.faceIDScan();

// calling inherited method
console.log(x.isIos()):
// true

該ES6示例與先前的構造方法示例相同。 但是閱讀和理解起來要干凈得多。

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享JavaScript原型如何實現繼承內容對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，遇到問題就找億速云，詳細的解決方法等著你來學習!