ECMAScript 繼承機(jī)制實(shí)現(xiàn)

繼承機(jī)制的實(shí)現(xiàn)

要用 ECMAScript 實(shí)現(xiàn)繼承機(jī)制，您可以從要繼承的基類入手。所有開發(fā)者定義的類都可作為基類。出于安全原因，本地類和宿主類不能作為基類，這樣可以防止公用訪問編譯過的瀏覽器級的代碼，因?yàn)檫@些代碼可以被用于惡意攻擊。

選定基類后，就可以創(chuàng)建它的子類了。是否使用基類完全由你決定。有時(shí)，你可能想創(chuàng)建一個(gè)不能直接使用的基類，它只是用于給子類提供通用的函數(shù)。在這種情況下，基類被看作抽象類。

盡管 ECMAScript 并沒有像其他語言那樣嚴(yán)格地定義抽象類，但有時(shí)它的確會(huì)創(chuàng)建一些不允許使用的類。通常，我們稱這種類為抽象類。

創(chuàng)建的子類將繼承超類的所有屬性和方法，包括構(gòu)造函數(shù)及方法的實(shí)現(xiàn)。記住，所有屬性和方法都是公用的，因此子類可直接訪問這些方法。子類還可添加超類中沒有的新屬性和方法，也可以覆蓋超類的屬性和方法。

繼承的方式

和其他功能一樣，ECMAScript 實(shí)現(xiàn)繼承的方式不止一種。這是因?yàn)?JavaScript 中的繼承機(jī)制并不是明確規(guī)定的，而是通過模仿實(shí)現(xiàn)的。這意味著所有的繼承細(xì)節(jié)并非完全由解釋程序處理。作為開發(fā)者，你有權(quán)決定最適用的繼承方式。

下面為您介紹幾種具體的繼承方式。

對象冒充

構(gòu)想原始的 ECMAScript 時(shí)，根本沒打算設(shè)計(jì)對象冒充（object masquerading）。它是在開發(fā)者開始理解函數(shù)的工作方式，尤其是如何在函數(shù)環(huán)境中使用 this 關(guān)鍵字后才發(fā)展出來。

其原理如下：構(gòu)造函數(shù)使用 this 關(guān)鍵字給所有屬性和方法賦值（即采用類聲明的構(gòu)造函數(shù)方式）。因?yàn)闃?gòu)造函數(shù)只是一個(gè)函數(shù)，所以可使 ClassA 構(gòu)造函數(shù)成為 ClassB 的方法，然后調(diào)用它。ClassB 就會(huì)收到 ClassA 的構(gòu)造函數(shù)中定義的屬性和方法。例如，用下面的方式定義 ClassA 和 ClassB：

function ClassA(sColor) {
    this.color = sColor;
    this.sayColor = function () {
        alert(this.color);
    };
}

function ClassB(sColor) {
}

還記得嗎？關(guān)鍵字 this 引用的是構(gòu)造函數(shù)當(dāng)前創(chuàng)建的對象。不過在這個(gè)方法中，this 指向的所屬的對象。這個(gè)原理是把 ClassA 作為常規(guī)函數(shù)來建立繼承機(jī)制，而不是作為構(gòu)造函數(shù)。如下使用構(gòu)造函數(shù) ClassB 可以實(shí)現(xiàn)繼承機(jī)制：

function ClassB(sColor) {
    this.newMethod = ClassA;
    this.newMethod(sColor);
    delete this.newMethod;
}

在這段代碼中，為 ClassA 賦予了方法 newMethod（請記住，函數(shù)名只是指向它的指針）。然后調(diào)用該方法，傳遞給它的是 ClassB 構(gòu)造函數(shù)的參數(shù) sColor。最后一行代碼刪除了對 ClassA 的引用，這樣以后就不能再調(diào)用它。

所有新屬性和新方法都必須在刪除了新方法的代碼行后定義。否則，可能會(huì)覆蓋超類的相關(guān)屬性和方法：

function ClassB(sColor, sName) {
    this.newMethod = ClassA;
    this.newMethod(sColor);
    delete this.newMethod;

    this.name = sName;
    this.sayName = function () {
        alert(this.name);
    };
}

為證明前面的代碼有效，可以運(yùn)行下面的例子：

var objA = new ClassA("blue");
var objB = new ClassB("red", "John");
objA.sayColor();	//輸出 "blue"
objB.sayColor();	//輸出 "red"
objB.sayName();		//輸出 "John"

對象冒充可以實(shí)現(xiàn)多重繼承

有趣的是，對象冒充可以支持多重繼承。也就是說，一個(gè)類可以繼承多個(gè)超類。用 UML 表示的多重繼承機(jī)制如下圖所示：

例如，如果存在兩個(gè)類 ClassX 和 ClassY，ClassZ 想繼承這兩個(gè)類，可以使用下面的代碼：

function ClassZ() {
    this.newMethod = ClassX;
    this.newMethod();
    delete this.newMethod;

    this.newMethod = ClassY;
    this.newMethod();
    delete this.newMethod;
}

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這里存在一個(gè)弊端，如果存在兩個(gè)類 ClassX 和 ClassY 具有同名的屬性或方法，ClassY 具有高優(yōu)先級。因?yàn)樗鼜暮竺娴念惱^承。除這點(diǎn)小問題之外，用對象冒充實(shí)現(xiàn)多重繼承機(jī)制輕而易舉。

由于這種繼承方法的流行，ECMAScript 的第三版為 Function 對象加入了兩個(gè)方法，即 call() 和 apply()。

call() 方法

call() 方法是與經(jīng)典的對象冒充方法最相似的方法。它的第一個(gè)參數(shù)用作 this 的對象。其他參數(shù)都直接傳遞給函數(shù)自身。例如：

function sayColor(sPrefix,sSuffix) {
    alert(sPrefix + this.color + sSuffix);
};

var obj = new Object();
obj.color = "blue";

sayColor.call(obj, "The color is ", "a very nice color indeed.");

在這個(gè)例子中，函數(shù) sayColor() 在對象外定義，即使它不屬于任何對象，也可以引用關(guān)鍵字 this。對象 obj 的 color 屬性等于 blue。調(diào)用 call() 方法時(shí)，第一個(gè)參數(shù)是 obj，說明應(yīng)該賦予 sayColor() 函數(shù)中的 this 關(guān)鍵字值是 obj。第二個(gè)和第三個(gè)參數(shù)是字符串。它們與 sayColor() 函數(shù)中的參數(shù) sPrefix 和 sSuffix 匹配，最后生成的消息 "The color is blue, a very nice color indeed." 將被顯示出來。

要與繼承機(jī)制的對象冒充方法一起使用該方法，只需將前三行的賦值、調(diào)用和刪除代碼替換即可：

function ClassB(sColor, sName) {
    //this.newMethod = ClassA;
    //this.newMethod(sColor);
    //delete this.newMethod;
    ClassA.call(this, sColor);

    this.name = sName;
    this.sayName = function () {
        alert(this.name);
    };
}

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這里，我們需要讓 ClassA 中的關(guān)鍵字 this 等于新創(chuàng)建的 ClassB 對象，因此 this 是第一個(gè)參數(shù)。第二個(gè)參數(shù) sColor 對兩個(gè)類來說都是唯一的參數(shù)。

apply() 方法

apply() 方法有兩個(gè)參數(shù)，用作 this 的對象和要傳遞給函數(shù)的參數(shù)的數(shù)組。例如：

function sayColor(sPrefix,sSuffix) {
    alert(sPrefix + this.color + sSuffix);
};

var obj = new Object();
obj.color = "blue";

sayColor.apply(obj, new Array("The color is ", "a very nice color indeed."));

這個(gè)例子與前面的例子相同，只是現(xiàn)在調(diào)用的是 apply() 方法。調(diào)用 apply() 方法時(shí)，第一個(gè)參數(shù)仍是 obj，說明應(yīng)該賦予 sayColor() 函數(shù)中的 this 關(guān)鍵字值是 obj。第二個(gè)參數(shù)是由兩個(gè)字符串構(gòu)成的數(shù)組，與 sayColor() 函數(shù)中的參數(shù) sPrefix 和 sSuffix 匹配，最后生成的消息仍是 "The color is blue, a very nice color indeed."，將被顯示出來。

該方法也用于替換前三行的賦值、調(diào)用和刪除新方法的代碼：

function ClassB(sColor, sName) {
    //this.newMethod = ClassA;
    //this.newMethod(color);
    //delete this.newMethod;
    ClassA.apply(this, new Array(sColor));

    this.name = sName;
    this.sayName = function () {
        alert(this.name);
    };
}

同樣的，第一個(gè)參數(shù)仍是 this，第二個(gè)參數(shù)是只有一個(gè)值 color 的數(shù)組?？梢园?ClassB 的整個(gè) arguments 對象作為第二個(gè)參數(shù)傳遞給 apply() 方法：

function ClassB(sColor, sName) {
    //this.newMethod = ClassA;
    //this.newMethod(color);
    //delete this.newMethod;
    ClassA.apply(this, arguments);

    this.name = sName;
    this.sayName = function () {
        alert(this.name);
    };
}

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當(dāng)然，只有超類中的參數(shù)順序與子類中的參數(shù)順序完全一致時(shí)才可以傳遞參數(shù)對象。如果不是，就必須創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的數(shù)組，按照正確的順序放置參數(shù)。此外，還可使用 call() 方法。

原型鏈（prototype chaining）

繼承這種形式在 ECMAScript 中原本是用于原型鏈的。上一章介紹了定義類的原型方式。原型鏈擴(kuò)展了這種方式，以一種有趣的方式實(shí)現(xiàn)繼承機(jī)制。

在上一章學(xué)過，prototype 對象是個(gè)模板，要實(shí)例化的對象都以這個(gè)模板為基礎(chǔ)?？偠灾?，prototype 對象的任何屬性和方法都被傳遞給那個(gè)類的所有實(shí)例。原型鏈利用這種功能來實(shí)現(xiàn)繼承機(jī)制。

如果用原型方式重定義前面例子中的類，它們將變?yōu)橄铝行问剑?/p>

function ClassA() {
}

ClassA.prototype.color = "blue";
ClassA.prototype.sayColor = function () {
    alert(this.color);
};

function ClassB() {
}

ClassB.prototype = new ClassA();

原型方式的神奇之處在于“ClassB.prototype = new ClassA()”代碼行。這里，把 ClassB 的 prototype 屬性設(shè)置成 ClassA 的實(shí)例。這很有意思，因?yàn)橄胍?ClassA 的所有屬性和方法，但又不想逐個(gè)將它們 ClassB 的 prototype 屬性進(jìn)行手動(dòng)鏈接。還有比把 ClassA 的實(shí)例賦予 prototype 屬性更好的方法嗎？

注意：調(diào)用 ClassA 的構(gòu)造函數(shù)，沒有給它傳遞參數(shù)。這在原型鏈中是標(biāo)準(zhǔn)做法。要確保構(gòu)造函數(shù)沒有任何參數(shù)。

與對象冒充相似，子類的所有屬性和方法都必須出現(xiàn)在 prototype 屬性被賦值后，因?yàn)樵谒百x值的所有方法都會(huì)被刪除。為什么？因?yàn)?prototype 屬性被替換成了新對象，添加了新方法的原始對象將被銷毀。所以，為 ClassB 類添加 name 屬性和 sayName() 方法的代碼如下：

function ClassB() {
}

ClassB.prototype = new ClassA();

ClassB.prototype.name = "";
ClassB.prototype.sayName = function () {
    alert(this.name);
};

可通過運(yùn)行下面的例子測試這段代碼：

var objA = new ClassA();
var objB = new ClassB();
objA.color = "blue";
objB.color = "red";
objB.name = "John";
objA.sayColor();
objB.sayColor();
objB.sayName();

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此外，在原型鏈中，instanceof 運(yùn)算符的運(yùn)行方式也很獨(dú)特。對 ClassB 的所有實(shí)例，instanceof 為 ClassA 和 ClassB 都返回 true。例如：

var objB = new ClassB();
alert(objB instanceof ClassA);	//輸出 "true"
alert(objB instanceof ClassB);	//輸出 "true"

在 ECMAScript 的弱類型世界中，這是極其有用的工具，不過使用對象冒充時(shí)不能使用它。

原型鏈的弊端是不支持多重繼承。記住，原型鏈會(huì)用另一類型的對象重寫類的 prototype 屬性。

混合方式

這種繼承方式使用構(gòu)造函數(shù)定義類，并非使用任何原型。對象冒充的主要問題是必須使用構(gòu)造函數(shù)方式，這不是最好的選擇。不過如果使用原型鏈，就無法使用帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)了。開發(fā)者如何選擇呢？答案很簡單，兩者都用。

在前一章，我們曾經(jīng)講解過創(chuàng)建類的最好方式是用構(gòu)造函數(shù)定義屬性，用原型定義方法。這種方式同樣適用于繼承機(jī)制，用對象冒充繼承構(gòu)造函數(shù)的屬性，用原型鏈繼承 prototype 對象的方法。用這兩種方式重寫前面的例子，代碼如下：

function ClassA(sColor) {
    this.color = sColor;
}

ClassA.prototype.sayColor = function () {
    alert(this.color);
};

function ClassB(sColor, sName) {
    ClassA.call(this, sColor);
    this.name = sName;
}

ClassB.prototype = new ClassA();

ClassB.prototype.sayName = function () {
    alert(this.name);
};

在此例子中，繼承機(jī)制由兩行突出顯示的藍(lán)色代碼實(shí)現(xiàn)。在第一行突出顯示的代碼中，在 ClassB 構(gòu)造函數(shù)中，用對象冒充繼承 ClassA 類的 sColor 屬性。在第二行突出顯示的代碼中，用原型鏈繼承 ClassA 類的方法。由于這種混合方式使用了原型鏈，所以 instanceof 運(yùn)算符仍能正確運(yùn)行。

下面的例子測試了這段代碼：

var objA = new ClassA("blue");
var objB = new ClassB("red", "John");
objA.sayColor();	//輸出 "blue"
objB.sayColor();	//輸出 "red"
objB.sayName();	//輸出 "John"

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