如果使用 JavaScript 原型實現繼承
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: ƒ 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: ƒ()
- constructor: ƒ 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。
(1) 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?
(2) 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
(3) 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。
