JavaScript多种继承方式以及优缺点
new 运算符究竟都干了些什么?
// 以下继承会用到该父对象
function Animal(name = "defaultName") {
this.name = name
this.types = ["pig"]
}
const animal = new Animal()
new 简单来说就是用来创建对象实例的,当创建对象实例的时候,它会做以下操作
- 创建一个空的 JavaScript 对象(
即{}
) - 为步骤一新创建的对象添加属性
__proto__
,将该属性指向构造函数的原型对象prototype
- 将步骤一创建的对象作为构造函数的
this
上下文 - 如果该函数没有返回对象,则返回
this
(一般情况下,构造函数不返回值,但是用户可以选择主动返回对象,来覆盖正常的对象创建步骤)
如果你没有使用 new 运算符, 构造函数会像其他的常规函数一样被调用, 并不会创建一个对象。在这种情况下, this 的指向也是不一样的。
所以,创建一个用户自定义对象只需要以下两步
- 通过编写函数来定义对象类型
- 通过
new
来创建对象实例
1. 原型链继承
Animal.prototype.getName = function() {
return this.name
}
function Cat() {}
Cat.prototype = new Animal()
const cat = new Cat()
console.log(cat.getName()) // defaultName
缺点
- 引用类型的属性被所有实例共享,举个例子:
Animal.prototype.getTypes = function() {
return this.types
}
function Cat() {}
Cat.prototype = new Animal()
const whiteCat = new Cat()
whiteCat.types.push("cat")
const blackCat = new Cat()
console.log(whiteCat.getTypes()) // ['pig','cat']
console.log(blackCat.getTypes()) // ['pig','cat']
-
在创建 Cat 的实例时,不能向 Animal 传参
- 导致
console.log(cat.getName())
一直显示的是 defaultName
- 导致
2. 借用构造函数(经典继承)
function Cat() {
Animal.call(this)
}
const whiteCat = new Cat()
whiteCat.types.push("cat")
const blackCat = new Cat()
console.log(whiteCat.types) // ['pig','cat']
console.log(blackCat.types) // ['pig']
优点
- 避免了引用类型的属性被所有实例共享
- 可以在 Cat 中向 Animal 传参,举个例子
function Cat(name) {
Animal.call(this, name)
}
const whiteCat = new Cat("white")
whiteCat.types.push("cat")
const blackCat = new Cat("black")
console.log(whiteCat.name) // white
console.log(blackCat.name) // black
缺点
方法都在构造函数中定义,每次创建实例都会创建一遍方法。
3. 组合继承
原型链继承和经典继承双剑合璧。
Animal.prototype.getName = function() {
return this.name
}
function Cat(name, age) {
Animal.call(this, name)
this.age = age
}
Cat.prototype = new Animal()
Cat.prototype.constructor = Cat
const whiteCat = new Cat("white", 4)
whiteCat.types.push("cat")
console.log(whiteCat.types) // ['pig','cat']
console.log(whiteCat.getName()) // white
console.log(whiteCat.age) // 4
const blackCat = new Cat("black", 5)
console.log(blackCat.types) // ['pig']
console.log(blackCat.getName()) // black
console.log(blackCat.age) // 5
优点
融合原型链继承和构造函数的优点,是 JavaScript 中最常用的继承模式。
- 原型链
共享
的特性,不用每次都创建一个方法 - 构造函数
封闭
的特性,每个构造函数中的属性都是独立的
4. 原型式继承
function createObj(o) {
function F() {}
F.prototype = o
return new F()
}
就是 ES5 Object.create 的模拟实现,将传入的对象作为创建的对象的原型。
缺点
包含引用类型的属性值始终都会共享相应的值,这点跟原型链继承一样。
const person = {
name: "kevin",
friends: ["daisy", "kelly"],
}
var person1 = createObj(person)
var person2 = createObj(person)
person1.name = "person1"
console.log(person2.name) // kevin
console.log(person1.name) // person1
console.log(person.name) // kevin
person1.friends.push("taylor")
console.log(person1.friends) // ["daisy", "kelly", "taylor"]
console.log(person2.friends) // ["daisy", "kelly", "taylor"]
注意:修改 person1.name 的值,person2.name 的值并未发生改变,并不是因为 person1 和 person2 有独立的 name 值,而是因为 person1.name = 'person1',给 person1 添加了 name 值,并非修改了原型上的 name 值
5. 寄生式继承
创建一个仅用于封装继承过程的函数,该函数在内部以某种形式来做增强对象,最后返回对象。
function createObj(o) {
const cloneObj = Object.create(o)
cloneObj.sayName = function() {
return "hi"
}
return cloneObj
}
缺点
跟经典构造函数模式一样,每次创建对象都会创建一遍方法。
6. 寄生组合式继承
为了方便大家阅读,在这里重复一下组合继承的代码:
function Animal(name = "defaultName") {
this.name = name
this.types = ["pig"]
}
Animal.prototype.getName = function() {
return this.name
}
function Cat(name, age) {
Animal.call(this, name)
this.age = age
}
Cat.prototype = new Animal()
Cat.prototype.constructor = Cat
const whiteCat = new Cat("white", 4)
console.log(Cat.prototype) // Cat {name:'defaultName',types:['pig'],constructor: [Function: Cat]}
console.log(whiteCat) // Cat { name: 'white', types: [ 'pig' ], age: 4 }
组合继承最大的缺点是会调用两次父构造函数。
一次是设置子类型实例的原型的时候:
Cat.prototype = new Animal()
一次在创建子类型实例的时候:
const whiteCat = new Cat("white", 4)
回想下 new 的模拟实现,其实在这句中,我们又会调用了一次 Parent 构造函数。:
Animal.call(this, name)
所以,在这个例子中,如果我们打印 whiteCat 对象,我们会发现 Cat.prototype 和 whiteCat 都有一个属性为 types,属性值为['pig']。
那么我们该如何精益求精,避免这一次重复调用呢?
如果我们不使用 Child.prototype = new Parent() ,而是间接的让 Child.prototype 访问到 Parent.prototype 呢?
function Animal(name = "defaultName") {
this.name = name
this.types = ["pig"]
}
Animal.prototype.getName = function() {
return this.name
}
function Cat(name, age) {
Animal.call(this, name)
this.age = age
}
// 关键的三步
var F = function() {}
F.prototype = Animal.prototype
Cat.prototype = new F()
const whiteCat = new Cat("white", 4)
console.log(Cat.prototype) // Animal {}
console.log(whiteCat) // Animal { name: 'white', types: [ 'pig' ], age: 4 }
最后我们封装一下这个继承方法:
function createObj(o) {
function F() {}
F.prototype = o
return new F()
}
function prototype(Child_Class, Parent_Class) {
const cloneObj = createObj(Parent_Class)
Child_Class.prototype = cloneObj
Child_Class.prototype.constructor = Child_Class
}
// 当我们使用的时候:
prototype(Child, Parent)
引用《JavaScript 高级程序设计》中对寄生组合式继承的夸赞就是:
这种方式的高效率体现它只调用了一次 Animal 构造函数,并且因此避免了在 Cat.prototype 上面创建不必要的、多余的属性。与此同时,原型链还能保持不变;因此,还能够正常使用 instanceof 和 isPrototypeOf。开发人员普遍认为寄生组合式继承是引用类型最理想的继承范式。