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es5函数继承-构造函数的继承(3)
[ JS基础 ] 

比如,现在有一个"动物"对象的构造函数。

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function Animal() {
    this.species = '动物';
}
Animal.prototype.age = 12;
Animal.prototype.test = function () {
    return 'test';
};

还有一个"猫"对象的构造函数。

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function Cat(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}

怎样才能使"猫"继承"动物"呢?

一、 构造函数绑定

第一种方法也是最简单的方法,使用 call 或 apply 方法,将父对象的构造函数绑定在子对象上,即在子对象构造函数中加一行:

代码

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function Cat(name, color) {
    Animal.apply(this, arguments);
    this.name = name;
    this.color = color;
}
let a = new Cat('大毛', '黄色');

但是这种方法只能继承 Animal 的自有属性,无法继承 Animal 的 prototype 属性(或方法)

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a.species; // 动物
a.name; // 大毛
a.color; // 黄色
a.age; // undefined
a.test(); // a.test is not function

二、 prototype 模式

第二种方法更常见,使用 prototype 属性。

如果"猫"的 prototype 对象,指向一个 Animal 的实例,那么所有"猫"的实例,就能继承 Animal 了。

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Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat('大毛', '黄色');
alert(cat1.species); // 动物

代码的第一行,我们将 Cat 的 prototype 对象指向一个 Animal 的实例。

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Cat.prototype = new Animal();

它相当于完全删除了 prototype 对象原先的值,然后赋予一个新值。但是,第二行又是什么意思呢?

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Cat.prototype.constructor = Cat;

原来,任何一个 prototype 对象都有一个 constructor 属性,指向它的构造函数。如果没有"Cat.prototype = new Animal();“这一行,Cat.prototype.constructor 是指向 Cat 的;加了这一行以后,Cat.prototype.constructor 指向 Animal。

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alert(Cat.prototype.constructor == Animal); //true

更重要的是,每一个实例也有一个 constructor 属性,默认调用 prototype 对象的 constructor 属性。

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alert(cat1.constructor == Cat.prototype.constructor); // true

因此,在运行"Cat.prototype = new Animal();“这一行之后,cat1.constructor 也指向 Animal!

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alert(cat1.constructor == Animal); // true

这显然会导致继承链的紊乱(cat1 明明是用构造函数 Cat 生成的),因此我们必须手动纠正,将 Cat.prototype 对象的 constructor 值改为 Cat。这就是第二行的意思。

这是很重要的一点,编程时务必要遵守。下文都遵循这一点,即如果替换了 prototype 对象,

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o.prototype = {};

那么,下一步必然是为新的 prototype 对象加上 constructor 属性,并将这个属性指回原来的构造函数。

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o.prototype.constructor = o;

与第一种方法相比,这种方法已经既可以获取 Animal 的自有属性,也可以获取到 Animal 的 prototype 属性

代码

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a.species; // 动物
a.name; // 大毛
a.color; // 黄色
a.age; // 12
a.test(); // test

三、 直接继承 prototype

第三种方法是对第二种方法的改进。由于 Animal 对象中,不变的属性都可以直接写入 Animal.prototype。所以,我们也可以让 Cat()跳过 Animal(),直接继承 Animal.prototype。

现在,我们先将 Animal 对象改写:

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function Animal() {}
Animal.prototype.species = '动物';

然后,将 Cat 的 prototype 对象,然后指向 Animal 的 prototype 对象,这样就完成了继承。

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Cat.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat('大毛', '黄色');
alert(cat1.species); // 动物

与前一种方法相比,这样做的优点是效率比较高(不用执行和建立 Animal 的实例了),比较省内存。缺点是 Cat.prototype 和 Animal.prototype 现在指向了同一个对象,那么任何对 Cat.prototype 的修改,都会反映到 Animal.prototype。

所以,上面这一段代码其实是有问题的。请看第二行

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Cat.prototype.constructor = Cat;

这一句实际上把 Animal.prototype 对象的 constructor 属性也改掉了!

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alert(Animal.prototype.constructor); // Cat

四、 利用空对象作为中介

由于"直接继承 prototype"存在上述的缺点,所以就有第四种方法,利用一个空对象作为中介。

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var F = function () {};
F.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype = new F();
Cat.prototype.constructor = Cat;

F 是空对象,所以几乎不占内存。这时,修改 Cat 的 prototype 对象,就不会影响到 Animal 的 prototype 对象。

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alert(Animal.prototype.constructor); // Animal

我们将上面的方法,封装成一个函数,便于使用。

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function extend(Child, Parent) {
    var F = function () {};
    F.prototype = Parent.prototype;
    Child.prototype = new F();
    Child.prototype.constructor = Child;
    Child.uber = Parent.prototype;
}

使用的时候,方法如下

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extend(Cat, Animal);
var cat1 = new Cat('大毛', '黄色');
alert(cat1.species); // 动物

这个 extend 函数,就是 YUI 库如何实现继承的方法。另外,说明一点,函数体最后一行

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Child.uber = Parent.prototype;

意思是为子对象设一个 uber 属性,这个属性直接指向父对象的 prototype 属性。(uber 是一个德语词,意思是"向上”、“上一层”。)这等于在子对象上打开一条通道,可以直接调用父对象的方法。这一行放在这里,只是为了实现继承的完备性,纯属备用性质。

五、 拷贝继承

上面是采用 prototype 对象,实现继承。我们也可以换一种思路,纯粹采用"拷贝"方法实现继承。简单说,如果把父对象的所有属性和方法,拷贝进子对象,不也能够实现继承吗?这样我们就有了第五种方法。

首先,还是把 Animal 的所有不变属性,都放到它的 prototype 对象上。

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function Animal() {}
Animal.prototype.species = '动物';

然后,再写一个函数,实现属性拷贝的目的。

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function extend2(Child, Parent) {
    var p = Parent.prototype;
    var c = Child.prototype;
    for (var i in p) {
        c[i] = p[i];
    }
    c.uber = p;
}

这个函数的作用,就是将父对象的 prototype 对象中的属性,一一拷贝给 Child 对象的 prototype 对象。

使用的时候,这样写:

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extend2(Cat, Animal);
var cat1 = new Cat('大毛', '黄色');
alert(cat1.species); // 动物

但是,不管是第四种还是第五种都有一个要注意的地方,那就是如果 Animal 的 prototype 中有一个属性的值是一个对象,那么修改 Cat 生成的实例的相关属性的时候,同样会改变 Animal 原型链上的这个属性,这个影响同样作用于是数组的情况,引起这种影响的主要原因在于 JS 的深拷贝与浅拷贝原理

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function Animal() {
    this.species = '动物';
}
Animal.prototype.age = 12;
Animal.prototype.test = function () {
    return 'test';
};
Animal.prototype.other = {
    width: 10,
    height: 20,
};
function Cat(name, color) {
    this.name = name;
    this.color = color;
}

function extend(Child, Parent) {
    var F = function () {};
    F.prototype = Parent.prototype;
    Child.prototype = new F();
    Child.prototype.constructor = Child;
    Child.uber = Parent.prototype;
}

extend(Cat, Animal);
var a = new Cat('大毛', '黄色');

a.other.width = 30;
console.log(Animal.prototype.other); // {width: 30, height: 20}