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如何实现构造函数的继承?

有座小城他在笑
 有座小城他在笑
发布于 2016/12/08 16:13
字数 1499
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构造函数模式的问题

 

构造函数方法很好用,但是存在一个浪费内存的问题。

 

请看,我们现在为Cat对象添加一个不变的属性type(种类),再添加一个方法eat(吃)。那么,原型对象Cat就变成了下面这样:

 

  function Cat(name,color){

    this.name = name;

    this.color = color;

    this.type = "猫科动物";

    this.eat = function(){alert("吃老鼠");};

  }

 

还是采用同样的方法,生成实例:

 

  var cat1 = new Cat("大毛","黄色");

  var cat2 = new Cat ("二毛","黑色");

  alert(cat1.type); // 猫科动物

  cat1.eat(); // 吃老鼠

 

表面上好像没什么问题,但是实际上这样做,有一个很大的弊端。那就是对于每一个实例对象,type属性和eat()方法都是一模一样的内容,每一次生成一个实例,都必须为重复的内容,多占用一些内存。这样既不环保,也缺乏效率。

 

  alert(cat1.eat == cat2.eat); //false

 

能不能让type属性和eat()方法在内存中只生成一次,然后所有实例都指向那个内存地址呢?回答是可以的。

 

比如,现在有一个"动物"对象的构造函数。

 

  function Animal(){

    this.species = "动物";

  }

 

还有一个"猫"对象的构造函数。

 

  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:

function Cat(name,color){

    Animal.apply(this, arguments);

//劫持另外一个对象的方法,继承另外一个对象的属性.

    this.name = name;

    this.color = color;

  }

  var cat1 = new Cat("大毛","黄色");

  alert(cat1.species); // 动物

二、 prototype模式

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。

  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。

 

  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?

 

  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。

 

  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。

 

  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!

  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,

  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。

  o.prototype.constructor = o;

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:

  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。

  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

  Cat.prototype.constructor = Cat;

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

  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。

  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。

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

我们将上面的方法,封装成一个函数,便于使用。

 

  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

  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

 

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。

 

  function Animal(){}

  Animal.prototype.species = "动物";

然后,再写一个函数,实现属性拷贝的目的。

  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:

 

  extend2(Cat, Animal);

  var cat1 = new Cat("大毛","黄色");

  alert(cat1.species); // 动物

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