【ES6基础知识】class的继承
写此篇的原因:
- 基础是根本,懂得了基础就能融会贯通
- 在react中经常用到extends、箭头函数、this肯定需要知道其中原理
- 原型链是我觉得经常很难理解并记住的点
简介
Class 可以通过extends关键字实现继承,这比 ES5 的通过修改原型链实现继承,要清晰和方便很多
。
class Point {
}
class ColorPoint extends Point {
super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
this.color = color;
}
toString() {
return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
}
}
上面代码中,constructor方法和toString方法之中,都出现了super关键字,它在这里表示父类的构造函数,用来新建父类的this对象。
子类必须在constructor方法中调用super方法,否则新建实例时会报错
。这是因为子类自己的this对象,必须先通过父类的构造函数完成塑造,得到与父类同样的实例属性和方法,然后再对其进行加工,加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用super方法,子类就得不到this对象。
class Point { /* ... */ }
class ColorPoint extends Point {
constructor() {
}
}
let cp = new ColorPoint(); // ReferenceError
ES5 的继承,实质是先创造子类的实例对象this
,然后再将父类的方法添加到this上面
(Parent.apply(this))。
ES6 的继承机制完全不同,实质是先创造父类的实例对象this
(所以必须先调用super方法),然后再用子类的构造函数修改this
。
如果子类没有定义constructor方法,这个方法会被默认添加
,代码如下。也就是说,不管有没有显式定义,任何一个子类都有constructor方法。
class ColorPoint extends Point {
}
// 等同于
class ColorPoint extends Point {
constructor(...args) {
super(...args);
}
}
另一个需要注意的地方是,在子类的构造函数中,只有调用super之后,才可以使用this关键字
,否则会报错。这是因为子类实例的构建,是基于对父类实例加工
,只有super方法才能返回父类实例。
class Point {
constructor(x, y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
class ColorPoint extends Point {
constructor(x, y, color) {
this.color = color; // ReferenceError
super(x, y);
this.color = color; // 正确
}
}
上面代码中,子类的constructor方法没有调用super之前,就使用this关键字,结果报错,而放在super方法之后就是正确的。
下面是生成子类实例的代码。
let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');
cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true
上面代码中,实例对象cp同时是ColorPoint和Point两个类的实例
,这与 ES5 的行为完全一致。
最后,父类的静态方法,也会被子类继承。
Object.getPrototypeOf()
Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类
。
Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point// true
因此,可以使用这个方法判断,一个类是否继承了另一个类
。
super 关键字
super这个关键字,既可以当作函数使用,也可以当作对象使用。在这两种情况下,它的用法完全不同。
第一种情况,super作为函数调用时,代表父类的构造函数
。
ES6 要求,子类的构造函数必须执行一次super函数。
class A {}
class B extends A {
constructor() {
super();
}
}
注意,super虽然代表了父类A的构造函数,但是返回的是子类B的实例
,即super内部的this指的是B,因此super()在这里相当于A.prototype.constructor.call(this)。
class A {
constructor() {
console.log(new.target.name);
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
}
}
new A() // A
new B() // B
也就是说,super()内部的this指向的是B。
作为函数时,super()只能用在子类的构造函数之中,用在其他地方就会报错。
class A {}
class B extends A {
m() {
super(); // 报错
}
}
第二种情况,super作为对象时,在普通方法中,指向父类的原型对象;在静态方法中,指向父类。
class A {
p() {
return 2;
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super.p()); // 2
}
}
let b = new B();
上面代码中,子类B当中的super.p(),就是将super当作一个对象使用。这时,super在普通方法之中,指向A.prototype,所以super.p()就相当于A.prototype.p()
。
这里需要注意,由于super指向父类的原型对象,所以定义在父类实例上的方法或属性,是无法通过super调用的
。
class A {
constructor() {
this.p = 2;
}
}
class B extends A {
get m() {
return super.p;
}
}
let b = new B();
b.m // undefined
上面代码中,p是父类A实例的属性,super.p就引用不到它。
如果属性定义在父类的原型对象上,super就可以取到。
class A {}
A.prototype.x = 2;
class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super.x) // 2
}
}
let b = new B();
上面代码中,属性x是定义在A.prototype上面的,所以super.x可以取到它的值。
ES6 规定,在子类普通方法中通过super调用父类的方法时,方法内部的this指向当前的子类实例
。
class A {
constructor() {
this.x = 1;
}
print() {
console.log(this.x);
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
this.x = 2;
}
m() {
super.print();
}
}
let b = new B();
b.m() // 2
上面代码中,super.print()虽然调用的是A.prototype.print(),但是A.prototype.print()内部的this指向子类B的实例,导致输出的是2,而不是1。也就是说,实际上执行的是super.print.call(this)。
由于this指向子类实例,所以如果通过super对某个属性赋值,这时super就是this,赋值的属性会变成子类实例的属性。
class A {
constructor() {
this.x = 1;
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
this.x = 2;
super.x = 3;
console.log(super.x); // undefined
console.log(this.x); // 3
}
}
let b = new B();
如果super作为对象,用在静态方法之中,这时super将指向父类,而不是父类的原型对象。
class Parent {
static myMethod(msg) {
console.log('static', msg);
}
myMethod(msg) {
console.log('instance', msg);
}
}
class Child extends Parent {
static myMethod(msg) {
super.myMethod(msg);
}
myMethod(msg) {
super.myMethod(msg);
}
}
Child.myMethod(1); // static 1
var child = new Child();
child.myMethod(2); // instance 2
另外,在子类的静态方法中通过super调用父类的方法时,方法内部的this指向当前的子类,而不是子类的实例。
class A {
constructor() {
this.x = 1;
}
static print() {
console.log(this.x);
}
}
class B extends A {
constructor() {
super();
this.x = 2;
}
static m() {
super.print();
}
}
B.x = 3;
B.m() // 3
注意,使用super的时候,必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用,否则会报错。
class A {}
class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super); // 报错
}
}
最后,由于对象总是继承其他对象的,所以可以在任意一个对象中,使用super关键字。
var obj = {
toString() {
return "MyObject: " + super.toString();
}
};
obj.toString(); // MyObject: [object Object]
类的 prototype 属性和__proto__属性
大多数浏览器的 ES5 实现之中,每一个对象都有__proto__属性,指向对应的构造函数的prototype属性。
Class 作为构造函数的语法糖,同时有prototype属性和__proto__属性
,因此同时存在两条继承链。
(1)子类的__proto__属性,表示构造函数的继承,总是指向父类。
(2)子类prototype属性的__proto__属性,表示方法的继承,总是指向父类的prototype属性。
class A {
}
class B extends A {
}
B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true
上面代码中,子类B的__proto__属性指向父类A,子类B的prototype属性的__proto__属性指向父类A的prototype属性。
这样的结果是因为,类的继承是按照下面的模式实现的。
class A {
}
class B {
}
// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// B 继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);
const b = new B();
《对象的扩展》一章给出过Object.setPrototypeOf方法的实现。
Object.setPrototypeOf = function (obj, proto) {
obj.__proto__ = proto;
return obj;
}
因此,就得到了上面的结果。
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;
Object.setPrototypeOf(B, A);
// 等同于
B.__proto__ = A;
这两条继承链,可以这样理解:作为一个对象,子类(B)的原型(__proto__属性)是父类(A);作为一个构造函数,子类(B)的原型对象(prototype属性)是父类的原型对象(prototype属性)的实例
。
Object.create(A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;
实例的 proto 属性
子类实例的__proto__属性的__proto__属性,指向父类实例的__proto__属性。也就是说,子类的原型的原型,是父类的原型。
var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');
p2.__proto__ === p1.__proto__ // false
p2.__proto__.__proto__ === p1.__proto__ // true
上面代码中,ColorPoint继承了Point,导致前者原型的原型是后者的原型。
因此,通过子类实例的__proto__.__proto__属性,可以修改父类实例的行为。
p2.__proto__.__proto__.printName = function () {
console.log('Ha');
};
p1.printName() // "Ha"
上面代码在ColorPoint的实例p2上向Point类添加方法,结果影响到了Point的实例p1。
原生构造函数的继承
ES6 允许继承原生构造函数定义子类
,因为 ES6 是先新建父类的实例对象this,然后再用子类的构造函数修饰this,使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承Array的例子。
ES5 无法做到的。
class MyArray extends Array {
constructor(...args) {
super(...args);
}
}
var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1
arr.length = 0;
arr[0] // undefined
上面这个例子也说明,extends关键字不仅可以用来继承类,还可以用来继承原生的构造函数。
因此可以在原生数据结构的基础上,定义自己的数据结构。下面就是定义了一个带版本功能的数组。
class VersionedArray extends Array {
constructor() {
super();
this.history = [[]];
}
commit() {
this.history.push(this.slice());
}
revert() {
this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
}
}
var x = new VersionedArray();
x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]
x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]
x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]
x.revert();
x // [1, 2]
Mixin 模式的实现
Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象
,新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下。
const a = {
a: 'a'
};
const b = {
b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}
下面是一个更完备的实现,将多个类的接口“混入”(mix in)另一个类。
function mix(...mixins) {
class Mix {}
for (let mixin of mixins) {
copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝实例属性
copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
}
return Mix;
}
function copyProperties(target, source) {
for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
if ( key !== "constructor"
&& key !== "prototype"
&& key !== "name"
) {
let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
Object.defineProperty(target, key, desc);
}
}
}
上面代码的mix函数,可以将多个对象合成为一个类。使用的时候,只要继承这个类即可。
class DistributedEdit extends mix(Loggable, Serializable) {
// ...
}
extends 的继承目标
extends关键字后面可以跟多种类型的值。
class B extends A { } 上面代码的A,只要是一个有prototype属性的函数,就能被B继承。由于函数都有prototype属性(除了Function.prototype函数),因此A可以是任意函数。
下面,讨论三种特殊情况。
- 第一种特殊情况,子类继承Object类。
class A extends Object {
}
A.__proto__ === Object // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true
这种情况下,A其实就是构造函数Object的复制,A的实例就是Object的实例。
- 第二种特殊情况,不存在任何继承。
class A {
}
A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true
console.log(new A()) //A {}
这种情况下,A作为一个基类(即不存在任何继承),就是一个普通函数,所以直接继承Function.prototype。
但是,A调用后返回一个空对象(即Object实例),
所以A.prototype.__proto__指向构造函数(Object)的prototype属性。
- 第三种特殊情况,子类继承null。
class A extends null {
}
A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === undefined // true
这种情况与第二种情况非常像。A也是一个普通函数,所以直接继承Function.prototype。但是,A调用后返回的对象不继承任何方法,所以它的__proto__指向undefined,即实质上执行了下面的代码。
class C extends null {
constructor() { return Object.create(null); }
}
复述
在此写下自己是怎么记下这些原型链知识:
-
只要是一个有prototype属性的函数,就能被B继承。由于函数都有prototype属性(除了Function.prototype函数)
-
根据子类实例的__proto__属性的__proto__属性,指向父类实例的__proto__属性。也就是说,子类的原型的原型,是父类的原型。
var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');
p2.__proto__ === p1.__proto__ // false
p2.__proto__.__proto__ === p1.__proto__ // true
A作为一个基类(即不存在任何继承),就是一个普通函数,肯定构造函数指向Function;
A的实例对象是空对象(即Object实例),并且基于以上实现继承同时存在两条继承链。
(1)子类的__proto__属性,表示构造函数的继承,总是指向父类。
(2)子类prototype属性的__proto__属性,表示方法的继承,总是指向父类的prototype属性。
所以有对应两条结果:
(1)A.proto === Function.prototype
(2)A.prototype.proto === Object.prototype
class A {
}
A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true
console.log(new A()) //A {}
- 相关函数
instanceof
Object.getPrototypeOf()
Object.setPrototypeOf = function (obj, proto) { obj.proto = proto; return obj; }
Object.prototype.isPrototypeOf(B)
转载自:https://juejin.cn/post/6868195905980334094