第一篇
1. 对象概述
1.1 生成方法
对象(object)是 JavaScript 语言的核心概念,也是最重要的数据类型。
什么是对象?简单说,对象就是一组“键值对”(key-value)的集合,是一种无序的复合数据集合。
var obj = { foo: 'Hello', bar: 'World'};复制代码
上面代码中,大括号就定义了一个对象,它被赋值给变量obj
,所以变量obj
就指向一个对象。该对象内部包含两个键值对(又称为两个“成员”),第一个键值对是foo: 'Hello'
,其中foo
是“键名”(成员的名称),字符串Hello
是“键值”(成员的值)。键名与键值之间用冒号分隔。第二个键值对是bar: 'World'
,bar
是键名,World
是键值。两个键值对之间用逗号分隔。
1.2 键名
对象的所有键名都是字符串(ES6 又引入了 Symbol 值也可以作为键名),所以加不加引号都可以。上面的代码也可以写成下面这样。
var obj = { 'foo': 'Hello', 'bar': 'World'};复制代码
如果键名是数值,会被自动转为字符串。
var obj = { 1: 'a', 3.2: 'b', 1e2: true, 1e-2: true, .234: true, 0xFF: true};obj// Object {// 1: "a",// 3.2: "b",// 100: true,// 0.01: true,// 0.234: true,// 255: true// }obj['100'] // true复制代码
上面代码中,对象obj
的所有键名虽然看上去像数值,实际上都被自动转成了字符串。
如果键名不符合标识名的条件(比如第一个字符为数字,或者含有空格或运算符),且也不是数字,则必须加上引号,否则会报错。
var obj = { 1p: 'Hello World'};// 不报错var obj = { '1p': 'Hello World', 'h w': 'Hello World', 'p+q': 'Hello World'};复制代码
上面对象的三个键名,都不符合标识名的条件,所以必须加上引号。
对象的每一个键名又称为“属性”(property),它的“键值”可以是任何数据类型。如果一个属性的值为函数,通常把这个属性称为“方法”,它可以像函数那样调用。
var obj = { p: function (x) { return 2 * x; }};obj.p(1) // 2复制代码
上面代码中,对象obj
的属性p
,就指向一个函数。
如果属性的值还是一个对象,就形成了链式引用。
var o1 = {};var o2 = { bar: 'hello' };o1.foo = o2;o1.foo.bar // "hello"复制代码
上面代码中,对象o1
的属性foo
指向对象o2
,就可以链式引用o2
的属性。
对象的属性之间用逗号分隔,最后一个属性后面可以加逗号(trailing comma),也可以不加。
var obj = { p: 123, m: function () { ... },}复制代码
上面的代码中,m
属性后面的那个逗号,有没有都可以。
属性可以动态创建,不必在对象声明时就指定。
var obj = {};obj.foo = 123;obj.foo // 123复制代码
上面代码中,直接对obj
对象的foo
属性赋值,结果就在运行时创建了foo
属性。
1.3 对象的引用
如果不同的变量名指向同一个对象,那么它们都是这个对象的引用,也就是说指向同一个内存地址。修改其中一个变量,会影响到其他所有变量。
var o1 = {};var o2 = o1;o1.a = 1;o2.a // 1o2.b = 2;o1.b // 2复制代码
上面代码中,o1
和o2
指向同一个对象,因此为其中任何一个变量添加属性,另一个变量都可以读写该属性。
此时,如果取消某一个变量对于原对象的引用,不会影响到另一个变量。
var o1 = {};var o2 = o1;o1 = 1;o2 // {}复制代码
上面代码中,o1
和o2
指向同一个对象,然后o1
的值变为1,这时不会对o2
产生影响,o2
还是指向原来的那个对象。
但是,这种引用只局限于对象,如果两个变量指向同一个原始类型的值。那么,变量这时都是值的拷贝。
var x = 1;var y = x;x = 2;y // 1复制代码
上面的代码中,当x
的值发生变化后,y
的值并不变,这就表示y
和x
并不是指向同一个内存地址。
1.4 表达式还是语句
对象采用大括号表示,这导致了一个问题:如果行首是一个大括号,它到底是表达式还是语句?
{ foo: 123 }复制代码
JavaScript 引擎读到上面这行代码,会发现可能有两种含义。第一种可能是,这是一个表达式,表示一个包含foo
属性的对象;第二种可能是,这是一个语句,表示一个代码区块,里面有一个标签foo
,指向表达式123
。
为了避免这种歧义,JavaScript 引擎的做法是,如果遇到这种情况,无法确定是对象还是代码块,一律解释为代码块。
{ console.log(123) } // 123复制代码
上面的语句是一个代码块,而且只有解释为代码块,才能执行。
如果要解释为对象,最好在大括号前加上圆括号。因为圆括号的里面,只能是表达式,所以确保大括号只能解释为对象。
({ foo: 123 }) // 正确({ console.log(123) }) // 报错复制代码
这种差异在eval
语句(作用是对字符串求值)中反映得最明显。
eval('{foo: 123}') // 123eval('({foo: 123})') // {foo: 123}复制代码
上面代码中,如果没有圆括号,eval
将其理解为一个代码块;加上圆括号以后,就理解成一个对象。
2. 函数的属性和方法
2.1 属性的读取
读取对象的属性,有两种方法,一种是使用点运算符,还有一种是使用方括号运算符。
var obj = { p: 'Hello World'};obj.p // "Hello World"obj['p'] // "Hello World"复制代码
上面代码分别采用点运算符和方括号运算符,读取属性p
。
请注意,如果使用方括号运算符,键名必须放在引号里面,否则会被当作变量处理。
var foo = 'bar';var obj = { foo: 1, bar: 2};obj.foo // 1obj[foo] // 2复制代码
上面代码中,引用对象obj
的foo
属性时,如果使用点运算符,foo
就是字符串;如果使用方括号运算符,但是不使用引号,那么foo
就是一个变量,指向字符串bar
。
方括号运算符内部还可以使用表达式。
obj['hello' + ' world']obj[3 + 3]复制代码
数字键可以不加引号,因为会自动转成字符串。
var obj = { 0.7: 'Hello World'};obj['0.7'] // "Hello World"obj[0.7] // "Hello World"复制代码
上面代码中,对象obj
的数字键0.7
,加不加引号都可以,因为会被自动转为字符串。
注意,数值键名不能使用点运算符(因为会被当成小数点),只能使用方括号运算符。
var obj = { 123: 'hello world'};obj.123 // 报错obj[123] // "hello world"复制代码
上面代码的第一个表达式,对数值键名123
使用点运算符,结果报错。第二个表达式使用方括号运算符,结果就是正确的。
2.2 属性的赋值
点运算符和方括号运算符,不仅可以用来读取值,还可以用来赋值。
var obj = {};obj.foo = 'Hello';obj['bar'] = 'World';复制代码
上面代码中,分别使用点运算符和方括号运算符,对属性赋值。
JavaScript 允许属性的“后绑定”,也就是说,你可以在任意时刻新增属性,没必要在定义对象的时候,就定义好属性。
var obj = { p: 1 };// 等价于var obj = {};obj.p = 1;复制代码
2.3 属性的查看
查看一个对象本身的所有属性,可以使用Object.keys
方法。
var obj = { key1: 1, key2: 2};Object.keys(obj);// ['key1', 'key2']复制代码
2.4 属性的删除:delete 命令
delete
命令用于删除对象的属性,删除成功后返回true
。
var obj = { p: 1 };Object.keys(obj) // ["p"]delete obj.p // trueobj.p // undefinedObject.keys(obj) // []复制代码
上面代码中,delete
命令删除对象obj
的p
属性。删除后,再读取p
属性就会返回undefined
,而且Object.keys
方法的返回值也不再包括该属性。
注意,删除一个不存在的属性,delete
不报错,而且返回true
。
var obj = {};delete obj.p // true复制代码
上面代码中,对象obj
并没有p
属性,但是delete
命令照样返回true
。因此,不能根据delete
命令的结果,认定某个属性是存在的。
只有一种情况,delete
命令会返回false
,那就是该属性存在,且不得删除。
var obj = Object.defineProperty({}, 'p', { value: 123, configurable: false});obj.p // 123delete obj.p // false复制代码
上面代码之中,对象obj
的p
属性是不能删除的,所以delete
命令返回false
(关于Object.defineProperty
方法的介绍,请看《标准库》的 Object 对象一章)。
另外,需要注意的是,delete
命令只能删除对象本身的属性,无法删除继承的属性(关于继承参见《面向对象编程》章节)。
var obj = {};delete obj.toString // trueobj.toString // function toString() { [native code] }复制代码
上面代码中,toString
是对象obj
继承的属性,虽然delete
命令返回true
,但该属性并没有被删除,依然存在。这个例子还说明,即使delete
返回true
,该属性依然可能读取到值。
2.5 属性是否存在:in 运算符
in
运算符用于检查对象是否包含某个属性(注意,检查的是键名,不是键值),如果包含就返回true
,否则返回false
。它的左边是一个字符串,表示属性名,右边是一个对象。
var obj = { p: 1 };'p' in obj // true'toString' in obj // true复制代码
in
运算符的一个问题是,它不能识别哪些属性是对象自身的,哪些属性是继承的。就像上面代码中,对象obj
本身并没有toString
属性,但是in
运算符会返回true
,因为这个属性是继承的。
这时,可以使用对象的hasOwnProperty
方法判断一下,是否为对象自身的属性。
var obj = {}; if ('toString' in obj) { console.log(obj.hasOwnProperty('toString')) // false}复制代码
2.6 属性的遍历:for...in 循环
for...in
循环用来遍历一个对象的全部属性
var obj = {a: 1, b: 2, c: 3};for (var i in obj) { console.log('键名:', i); console.log('键值:', obj[i]);}// 键名: a// 键值: 1// 键名: b// 键值: 2// 键名: c// 键值: 3复制代码
for...in
循环有两个使用注意点。
- 它遍历的是对象所有可遍历(enumerable)的属性,会跳过不可遍历的属性。
- 它不仅遍历对象自身的属性,还遍历继承的属性。
举例来说,对象都继承了toString
属性,但是for...in
循环不会遍历到这个属性。
var obj = {};// toString 属性是存在的obj.toString // toString() { [native code] }for (var p in obj) { console.log(p);} // 没有任何输出复制代码
上面代码中,对象obj
继承了toString
属性,该属性不会被for...in
循环遍历到,因为它默认是“不可遍历”的。关于对象属性的可遍历性,参见《标准库》章节中 Object 一章的介绍。
如果继承的属性是可遍历的,那么就会被for...in
循环遍历到。但是,一般情况下,都是只想遍历对象自身的属性,所以使用for...in
的时候,应该结合使用hasOwnProperty
方法,在循环内部判断一下,某个属性是否为对象自身的属性。
var person = { name: '老张' };for (var key in person) { if (person.hasOwnProperty(key)) { console.log(key); }}// name复制代码
3. with 语句
with
语句的格式如下:
with (对象) { 语句;}复制代码
它的作用是操作同一个对象的多个属性时,提供一些书写的方便。
var obj = { p1: 1, p2: 2,};with (obj) { p1 = 4; p2 = 5;}// 等同于obj.p1 = 4;obj.p2 = 5;// 例二with (document.links[0]){ console.log(href); console.log(title); console.log(style);}// 等同于console.log(document.links[0].href);console.log(document.links[0].title);console.log(document.links[0].style);复制代码
注意,如果with
区块内部有变量的赋值操作,必须是当前对象已经存在的属性,否则会创造一个当前作用域的全局变量。
var obj = {};with (obj) { p1 = 4; p2 = 5;}obj.p1 // undefinedp1 // 4复制代码
上面代码中,对象obj
并没有p1
属性,对p1
赋值等于创造了一个全局变量p1
。正确的写法应该是,先定义对象obj
的属性p1
,然后在with
区块内操作它。
这是因为with
区块没有改变作用域,它的内部依然是当前作用域。这造成了with
语句的一个很大的弊病,就是绑定对象不明确。
with (obj) { console.log(x);}复制代码
单纯从上面的代码块,根本无法判断x
到底是全局变量,还是对象obj
的一个属性。这非常不利于代码的除错和模块化,编译器也无法对这段代码进行优化,只能留到运行时判断,这就拖慢了运行速度。因此,建议不要使用with
语句,可以考虑用一个临时变量代替with
。
with(obj1.obj2.obj3) { console.log(p1 + p2);}// 可以写成var temp = obj1.obj2.obj3;console.log(temp.p1 + temp.p2);复制代码
第二篇 实例对象与 new 命令
对象是什么
面向对象编程(Object Oriented Programming,缩写为 OOP)是目前主流的编程范式。它将真实世界各种复杂的关系,抽象为一个个对象,然后由对象之间的分工与合作,完成对真实世界的模拟。
每一个对象都是功能中心,具有明确分工,可以完成接受信息、处理数据、发出信息等任务。对象可以复用,通过继承机制还可以定制。因此,面向对象编程具有灵活、代码可复用、高度模块化等特点,容易维护和开发,比起由一系列函数或指令组成的传统的过程式编程(procedural programming),更适合多人合作的大型软件项目。
那么,“对象”(object)到底是什么?我们从两个层次来理解。
(1)对象是单个实物的抽象。
一本书、一辆汽车、一个人都可以是对象,一个数据库、一张网页、一个与远程服务器的连接也可以是对象。当实物被抽象成对象,实物之间的关系就变成了对象之间的关系,从而就可以模拟现实情况,针对对象进行编程。
(2)对象是一个容器,封装了属性(property)和方法(method)。
属性是对象的状态,方法是对象的行为(完成某种任务)。比如,我们可以把动物抽象为animal
对象,使用“属性”记录具体是那一种动物,使用“方法”表示动物的某种行为(奔跑、捕猎、休息等等)。
构造函数
面向对象编程的第一步,就是要生成对象。前面说过,对象是单个实物的抽象。通常需要一个模板,表示某一类实物的共同特征,然后对象根据这个模板生成。
典型的面向对象编程语言(比如 C++ 和 Java),都有“类”(class)这个概念。所谓“类”就是对象的模板,对象就是“类”的实例。但是,JavaScript 语言的对象体系,不是基于“类”的,而是基于构造函数(constructor)和原型链(prototype)。
JavaScript 语言使用构造函数(constructor)作为对象的模板。所谓”构造函数”,就是专门用来生成实例对象的函数。它就是对象的模板,描述实例对象的基本结构。一个构造函数,可以生成多个实例对象,这些实例对象都有相同的结构。
构造函数就是一个普通的函数,但是有自己的特征和用法。
var Vehicle = function () { this.price = 1000;};复制代码
上面代码中,Vehicle
就是构造函数。为了与普通函数区别,构造函数名字的第一个字母通常大写。
构造函数的特点有两个。
- 函数体内部使用了
this
关键字,代表了所要生成的对象实例。 - 生成对象的时候,必须使用
new
命令。
下面先介绍new
命令。
new 命令
基本用法
new
命令的作用,就是执行构造函数,返回一个实例对象。
var Vehicle = function () { this.price = 1000;};var v = new Vehicle();v.price // 1000复制代码
上面代码通过new
命令,让构造函数Vehicle
生成一个实例对象,保存在变量v
中。这个新生成的实例对象,从构造函数Vehicle
得到了price
属性。new
命令执行时,构造函数内部的this
,就代表了新生成的实例对象,this.price
表示实例对象有一个price
属性,值是1000。
使用new
命令时,根据需要,构造函数也可以接受参数。
var Vehicle = function (p) { this.price = p;};var v = new Vehicle(500);复制代码
new
命令本身就可以执行构造函数,所以后面的构造函数可以带括号,也可以不带括号。下面两行代码是等价的,但是为了表示这里是函数调用,推荐使用括号。
// 推荐的写法var v = new Vehicle();// 不推荐的写法var v = new Vehicle;复制代码
一个很自然的问题是,如果忘了使用new
命令,直接调用构造函数会发生什么事?
这种情况下,构造函数就变成了普通函数,并不会生成实例对象。而且由于后面会说到的原因,this
这时代表全局对象,将造成一些意想不到的结果。
var Vehicle = function (){ this.price = 1000;};var v = Vehicle();v // undefinedprice // 1000复制代码
上面代码中,调用Vehicle
构造函数时,忘了加上new
命令。结果,变量v
变成了undefined
,而price
属性变成了全局变量。因此,应该非常小心,避免不使用new
命令、直接调用构造函数。
为了保证构造函数必须与new
命令一起使用,一个解决办法是,构造函数内部使用严格模式,即第一行加上use strict
。这样的话,一旦忘了使用new
命令,直接调用构造函数就会报错。
function Fubar(foo, bar){ 'use strict'; this._foo = foo; this._bar = bar;}Fubar()// TypeError: Cannot set property '_foo' of undefined复制代码
上面代码的Fubar
为构造函数,use strict
命令保证了该函数在严格模式下运行。由于严格模式中,函数内部的this
不能指向全局对象,默认等于undefined
,导致不加new
调用会报错(JavaScript 不允许对undefined
添加属性)。
另一个解决办法,构造函数内部判断是否使用new
命令,如果发现没有使用,则直接返回一个实例对象。
function Fubar(foo, bar) { if (!(this instanceof Fubar)) { return new Fubar(foo, bar); } this._foo = foo; this._bar = bar;}Fubar(1, 2)._foo // 1(new Fubar(1, 2))._foo // 1复制代码
上面代码中的构造函数,不管加不加new
命令,都会得到同样的结果。
new 命令的原理
使用new
命令时,它后面的函数依次执行下面的步骤。
- 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。
- 将这个空对象的原型,指向构造函数的
prototype
属性。 - 将这个空对象赋值给函数内部的
this
关键字。 - 开始执行构造函数内部的代码。
也就是说,构造函数内部,this
指的是一个新生成的空对象,所有针对this
的操作,都会发生在这个空对象上。构造函数之所以叫“构造函数”,就是说这个函数的目的,就是操作一个空对象(即this
对象),将其“构造”为需要的样子。
如果构造函数内部有return
语句,而且return
后面跟着一个对象,new
命令会返回return
语句指定的对象;否则,就会不管return
语句,返回this
对象。
var Vehicle = function () { this.price = 1000; return 1000;};(new Vehicle()) === 1000// false复制代码
上面代码中,构造函数Vehicle
的return
语句返回一个数值。这时,new
命令就会忽略这个return
语句,返回“构造”后的this
对象。
但是,如果return
语句返回的是一个跟this
无关的新对象,new
命令会返回这个新对象,而不是this
对象。这一点需要特别引起注意。
var Vehicle = function (){ this.price = 1000; return { price: 2000 };};(new Vehicle()).price// 2000复制代码
上面代码中,构造函数Vehicle
的return
语句,返回的是一个新对象。new
命令会返回这个对象,而不是this
对象。
另一方面,如果对普通函数(内部没有this
关键字的函数)使用new
命令,则会返回一个空对象。
function getMessage() { return 'this is a message';}var msg = new getMessage();msg // {}typeof msg // "object"复制代码
上面代码中,getMessage
是一个普通函数,返回一个字符串。对它使用new
命令,会得到一个空对象。这是因为new
命令总是返回一个对象,要么是实例对象,要么是return
语句指定的对象。本例中,return
语句返回的是字符串,所以new
命令就忽略了该语句。
new
命令简化的内部流程,可以用下面的代码表示。
function _new(/* 构造函数 */ constructor, /* 构造函数参数 */ params) { // 将 arguments 对象转为数组 var args = [].slice.call(arguments); // 取出构造函数 var constructor = args.shift(); // 创建一个空对象,继承构造函数的 prototype 属性 var context = Object.create(constructor.prototype); // 执行构造函数 var result = constructor.apply(context, args); // 如果返回结果是对象,就直接返回,否则返回 context 对象 return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;}// 实例var actor = _new(Person, '张三', 28);复制代码
new.target
函数内部可以使用new.target
属性。如果当前函数是new
命令调用,new.target
指向当前函数,否则为undefined
。
function f() { console.log(new.target === f);}f() // falsenew f() // true复制代码
使用这个属性,可以判断函数调用的时候,是否使用new
命令。
function f() { if (!new.target) { throw new Error('请使用 new 命令调用!'); } // ...}f() // Uncaught Error: 请使用 new 命令调用!复制代码
上面代码中,构造函数f
调用时,没有使用new
命令,就抛出一个错误。
Object.create() 创建实例对象
构造函数作为模板,可以生成实例对象。但是,有时拿不到构造函数,只能拿到一个现有的对象。我们希望以这个现有的对象作为模板,生成新的实例对象,这时就可以使用Object.create()
方法。
var person1 = { name: '张三', age: 38, greeting: function() { console.log('Hi! I\'m ' + this.name + '.'); }};var person2 = Object.create(person1);person2.name // 张三person2.greeting() // Hi! I'm 张三.复制代码
上面代码中,对象person1
是person2
的模板,后者继承了前者的属性和方法。
第三篇 this 关键字
含义
this
关键字是一个非常重要的语法点。毫不夸张地说,不理解它的含义,大部分开发任务都无法完成。
前一章已经提到,this
可以用在构造函数之中,表示实例对象。除此之外,this
还可以用在别的场合。但不管是什么场合,this
都有一个共同点:它总是返回一个对象。
简单说,this
就是属性或方法“当前”所在的对象。
this.property复制代码
上面代码中,this
就代表property
属性当前所在的对象。
下面是一个实际的例子。
var person = { name: '张三', describe: function () { return '姓名:'+ this.name; }};person.describe()// "姓名:张三"复制代码
上面代码中,this.name
表示name
属性所在的那个对象。由于this.name
是在describe
方法中调用,而describe
方法所在的当前对象是person
,因此this
指向person
,this.name
就是person.name
。
由于对象的属性可以赋给另一个对象,所以属性所在的当前对象是可变的,即this
的指向是可变的。
var A = { name: '张三', describe: function () { return '姓名:'+ this.name; }};var B = { name: '李四'};B.describe = A.describe;B.describe()// "姓名:李四"复制代码
上面代码中,A.describe
属性被赋给B
,于是B.describe
就表示describe
方法所在的当前对象是B
,所以this.name
就指向B.name
。
稍稍重构这个例子,this
的动态指向就能看得更清楚。
function f() { return '姓名:'+ this.name;}var A = { name: '张三', describe: f};var B = { name: '李四', describe: f};A.describe() // "姓名:张三"B.describe() // "姓名:李四"复制代码
上面代码中,函数f
内部使用了this
关键字,随着f
所在的对象不同,this
的指向也不同。
只要函数被赋给另一个变量,this
的指向就会变。
var A = { name: '张三', describe: function () { return '姓名:'+ this.name; }};var name = '李四';var f = A.describe;f() // "姓名:李四"复制代码
上面代码中,A.describe
被赋值给变量f
,内部的this
就会指向f
运行时所在的对象(本例是顶层对象)。
再看一个网页编程的例子。
复制代码
上面代码是一个文本输入框,每当用户输入一个值,就会调用onChange
回调函数,验证这个值是否在指定范围。浏览器会向回调函数传入当前对象,因此this
就代表传入当前对象(即文本框),然后就可以从this.value
上面读到用户的输入值。
总结一下,JavaScript 语言之中,一切皆对象,运行环境也是对象,所以函数都是在某个对象之中运行,this
就是函数运行时所在的对象(环境)。这本来并不会让用户糊涂,但是 JavaScript 支持运行环境动态切换,也就是说,this
的指向是动态的,没有办法事先确定到底指向哪个对象,这才是最让初学者感到困惑的地方。
实质
JavaScript 语言之所以有 this 的设计,跟内存里面的数据结构有关系。
var obj = { foo: 5 };复制代码
上面的代码将一个对象赋值给变量obj
。JavaScript 引擎会先在内存里面,生成一个对象{ foo: 5 }
,然后把这个对象的内存地址赋值给变量obj
。也就是说,变量obj
是一个地址(reference)。后面如果要读取obj.foo
,引擎先从obj
拿到内存地址,然后再从该地址读出原始的对象,返回它的foo
属性。
原始的对象以字典结构保存,每一个属性名都对应一个属性描述对象。举例来说,上面例子的foo
属性,实际上是以下面的形式保存的。
{ foo: { [[value]]: 5 [[writable]]: true [[enumerable]]: true [[configurable]]: true }}复制代码
注意,foo
属性的值保存在属性描述对象的value
属性里面。
这样的结构是很清晰的,问题在于属性的值可能是一个函数。
var obj = { foo: function () {} };复制代码
这时,引擎会将函数单独保存在内存中,然后再将函数的地址赋值给foo
属性的value
属性。
{ foo: { [[value]]: 函数的地址 ... }}复制代码
由于函数是一个单独的值,所以它可以在不同的环境(上下文)执行。
var f = function () {};var obj = { f: f };// 单独执行f()// obj 环境执行obj.f()复制代码
JavaScript 允许在函数体内部,引用当前环境的其他变量。
var f = function () { console.log(x);};复制代码
上面代码中,函数体里面使用了变量x
。该变量由运行环境提供。
现在问题就来了,由于函数可以在不同的运行环境执行,所以需要有一种机制,能够在函数体内部获得当前的运行环境(context)。所以,this
就出现了,它的设计目的就是在函数体内部,指代函数当前的运行环境。
var f = function () { console.log(this.x);}复制代码
上面代码中,函数体里面的this.x
就是指当前运行环境的x
。
var f = function () { console.log(this.x);}var x = 1;var obj = { f: f, x: 2,};// 单独执行f() // 1// obj 环境执行obj.f() // 2复制代码
上面代码中,函数f
在全局环境执行,this.x
指向全局环境的x
;在obj
环境执行,this.x
指向obj.x
。
使用场合
this
主要有以下几个使用场合。
(1)全局环境
全局环境使用this
,它指的就是顶层对象window
。
this === window // truefunction f() { console.log(this === window);}f() // true复制代码
上面代码说明,不管是不是在函数内部,只要是在全局环境下运行,this
就是指顶层对象window
。
(2)构造函数
构造函数中的this
,指的是实例对象。
var Obj = function (p) { this.p = p;};复制代码
上面代码定义了一个构造函数Obj
。由于this
指向实例对象,所以在构造函数内部定义this.p
,就相当于定义实例对象有一个p
属性。
var o = new Obj('Hello World!');o.p // "Hello World!"复制代码
(3)对象的方法
如果对象的方法里面包含this
,this
的指向就是方法运行时所在的对象。该方法赋值给另一个对象,就会改变this
的指向。
但是,这条规则很不容易把握。请看下面的代码。
var obj ={ foo: function () { console.log(this); }};obj.foo() // obj复制代码
上面代码中,obj.foo
方法执行时,它内部的this
指向obj
。
但是,下面这几种用法,都会改变this
的指向。
// 情况一(obj.foo = obj.foo)() // window// 情况二(false || obj.foo)() // window// 情况三(1, obj.foo)() // window复制代码
上面代码中,obj.foo
就是一个值。这个值真正调用的时候,运行环境已经不是obj
了,而是全局环境,所以this
不再指向obj
。
可以这样理解,JavaScript 引擎内部,obj
和obj.foo
储存在两个内存地址,称为地址一和地址二。obj.foo()
这样调用时,是从地址一调用地址二,因此地址二的运行环境是地址一,this
指向obj
。但是,上面三种情况,都是直接取出地址二进行调用,这样的话,运行环境就是全局环境,因此this
指向全局环境。上面三种情况等同于下面的代码。
// 情况一(obj.foo = function () { console.log(this);})()// 等同于(function () { console.log(this);})()// 情况二(false || function () { console.log(this);})()// 情况三(1, function () { console.log(this);})()复制代码
如果this
所在的方法不在对象的第一层,这时this
只是指向当前一层的对象,而不会继承更上面的层。
var a = { p: 'Hello', b: { m: function() { console.log(this.p); } }};a.b.m() // undefined复制代码
上面代码中,a.b.m
方法在a
对象的第二层,该方法内部的this
不是指向a
,而是指向a.b
,因为实际执行的是下面的代码。
var b = { m: function() { console.log(this.p); }};var a = { p: 'Hello', b: b};(a.b).m() // 等同于 b.m()复制代码
如果要达到预期效果,只有写成下面这样。
var a = { b: { m: function() { console.log(this.p); }, p: 'Hello' }};复制代码
如果这时将嵌套对象内部的方法赋值给一个变量,this
依然会指向全局对象。
var a = { b: { m: function() { console.log(this.p); }, p: 'Hello' }};var hello = a.b.m;hello() // undefined复制代码
上面代码中,m
是多层对象内部的一个方法。为求简便,将其赋值给hello
变量,结果调用时,this
指向了顶层对象。为了避免这个问题,可以只将m
所在的对象赋值给hello
,这样调用时,this
的指向就不会变。
var hello = a.b;hello.m() // Hello复制代码
使用注意点
避免多层 this
由于this
的指向是不确定的,所以切勿在函数中包含多层的this
。
var o = { f1: function () { console.log(this); var f2 = function () { console.log(this); }(); }}o.f1()// Object// Window复制代码
上面代码包含两层this
,结果运行后,第一层指向对象o
,第二层指向全局对象,因为实际执行的是下面的代码。
var temp = function () { console.log(this);};var o = { f1: function () { console.log(this); var f2 = temp(); }}复制代码
一个解决方法是在第二层改用一个指向外层this
的变量。
var o = { f1: function() { console.log(this); var that = this; var f2 = function() { console.log(that); }(); }}o.f1()// Object// Object复制代码
上面代码定义了变量that
,固定指向外层的this
,然后在内层使用that
,就不会发生this
指向的改变。
事实上,使用一个变量固定this
的值,然后内层函数调用这个变量,是非常常见的做法,请务必掌握。
JavaScript 提供了严格模式,也可以硬性避免这种问题。严格模式下,如果函数内部的this
指向顶层对象,就会报错。
var counter = { count: 0};counter.inc = function () { 'use strict'; this.count++};var f = counter.inc;f()// TypeError: Cannot read property 'count' of undefined复制代码
上面代码中,inc
方法通过'use strict'
声明采用严格模式,这时内部的this
一旦指向顶层对象,就会报错。
避免数组处理方法中的 this
数组的map
和foreach
方法,允许提供一个函数作为参数。这个函数内部不应该使用this
。
var o = { v: 'hello', p: [ 'a1', 'a2' ], f: function f() { this.p.forEach(function (item) { console.log(this.v + ' ' + item); }); }}o.f()// undefined a1// undefined a2复制代码
上面代码中,foreach
方法的回调函数中的this
,其实是指向window
对象,因此取不到o.v
的值。原因跟上一段的多层this
是一样的,就是内层的this
不指向外部,而指向顶层对象。
解决这个问题的一种方法,就是前面提到的,使用中间变量固定this
。
var o = { v: 'hello', p: [ 'a1', 'a2' ], f: function f() { var that = this; this.p.forEach(function (item) { console.log(that.v+' '+item); }); }}o.f()// hello a1// hello a2复制代码
另一种方法是将this
当作foreach
方法的第二个参数,固定它的运行环境。
var o = { v: 'hello', p: [ 'a1', 'a2' ], f: function f() { this.p.forEach(function (item) { console.log(this.v + ' ' + item); }, this); }}o.f()// hello a1// hello a2复制代码
避免回调函数中的 this
回调函数中的this
往往会改变指向,最好避免使用。
var o = new Object();o.f = function () { console.log(this === o);}// jQuery 的写法$('#button').on('click', o.f);复制代码
上面代码中,点击按钮以后,控制台会显示false
。原因是此时this
不再指向o
对象,而是指向按钮的 DOM 对象,因为f
方法是在按钮对象的环境中被调用的。这种细微的差别,很容易在编程中忽视,导致难以察觉的错误。
为了解决这个问题,可以采用下面的一些方法对this
进行绑定,也就是使得this
固定指向某个对象,减少不确定性。
绑定 this 的方法
this
的动态切换,固然为 JavaScript 创造了巨大的灵活性,但也使得编程变得困难和模糊。有时,需要把this
固定下来,避免出现意想不到的情况。JavaScript 提供了call
、apply
、bind
这三个方法,来切换/固定this
的指向。
Function.prototype.call()
函数实例的call
方法,可以指定函数内部this
的指向(即函数执行时所在的作用域),然后在所指定的作用域中,调用该函数。
var obj = {};var f = function () { return this;};f() === window // truef.call(obj) === obj // true复制代码
上面代码中,全局环境运行函数f
时,this
指向全局环境(浏览器为window
对象);call
方法可以改变this
的指向,指定this
指向对象obj
,然后在对象obj
的作用域中运行函数f
。
call
方法的参数,应该是一个对象。如果参数为空、null
和undefined
,则默认传入全局对象。
var n = 123;var obj = { n: 456 };function a() { console.log(this.n);}a.call() // 123a.call(null) // 123a.call(undefined) // 123a.call(window) // 123a.call(obj) // 456复制代码
上面代码中,a
函数中的this
关键字,如果指向全局对象,返回结果为123
。如果使用call
方法将this
关键字指向obj
对象,返回结果为456
。可以看到,如果call
方法没有参数,或者参数为null
或undefined
,则等同于指向全局对象。
如果call
方法的参数是一个原始值,那么这个原始值会自动转成对应的包装对象,然后传入call
方法。
var f = function () { return this;};f.call(5)// Number {[[PrimitiveValue]]: 5}复制代码
上面代码中,call
的参数为5
,不是对象,会被自动转成包装对象(Number
的实例),绑定f
内部的this
。
call
方法还可以接受多个参数。
func.call(thisValue, arg1, arg2, ...)复制代码
call
的第一个参数就是this
所要指向的那个对象,后面的参数则是函数调用时所需的参数。
function add(a, b) { return a + b;}add.call(this, 1, 2) // 3复制代码
上面代码中,call
方法指定函数add
内部的this
绑定当前环境(对象),并且参数为1
和2
,因此函数add
运行后得到3
。
call
方法的一个应用是调用对象的原生方法。
var obj = {};obj.hasOwnProperty('toString') // false// 覆盖掉继承的 hasOwnProperty 方法obj.hasOwnProperty = function () { return true;};obj.hasOwnProperty('toString') // trueObject.prototype.hasOwnProperty.call(obj, 'toString') // false复制代码
上面代码中,hasOwnProperty
是obj
对象继承的方法,如果这个方法一旦被覆盖,就不会得到正确结果。call
方法可以解决这个问题,它将hasOwnProperty
方法的原始定义放到obj
对象上执行,这样无论obj
上有没有同名方法,都不会影响结果。
Function.prototype.apply()
apply
方法的作用与call
方法类似,也是改变this
指向,然后再调用该函数。唯一的区别就是,它接收一个数组作为函数执行时的参数,使用格式如下。
func.apply(thisValue, [arg1, arg2, ...])复制代码
apply
方法的第一个参数也是this
所要指向的那个对象,如果设为null
或undefined
,则等同于指定全局对象。第二个参数则是一个数组,该数组的所有成员依次作为参数,传入原函数。原函数的参数,在call
方法中必须一个个添加,但是在apply
方法中,必须以数组形式添加。
function f(x, y){ console.log(x + y);}f.call(null, 1, 1) // 2f.apply(null, [1, 1]) // 2复制代码
上面代码中,f
函数本来接受两个参数,使用apply
方法以后,就变成可以接受一个数组作为参数。
利用这一点,可以做一些有趣的应用。
(1)找出数组最大元素
JavaScript 不提供找出数组最大元素的函数。结合使用apply
方法和Math.max
方法,就可以返回数组的最大元素。
var a = [10, 2, 4, 15, 9];Math.max.apply(null, a) // 15复制代码
(2)将数组的空元素变为undefined
通过apply
方法,利用Array
构造函数将数组的空元素变成undefined
。
Array.apply(null, ['a', ,'b'])// [ 'a', undefined, 'b' ]复制代码
空元素与undefined
的差别在于,数组的forEach
方法会跳过空元素,但是不会跳过undefined
。因此,遍历内部元素的时候,会得到不同的结果。
var a = ['a', , 'b'];function print(i) { console.log(i);}a.forEach(print)// a// bArray.apply(null, a).forEach(print)// a// undefined// b复制代码
(3)转换类似数组的对象
另外,利用数组对象的slice
方法,可以将一个类似数组的对象(比如arguments
对象)转为真正的数组。
Array.prototype.slice.apply({0: 1, length: 1}) // [1]Array.prototype.slice.apply({0: 1}) // []Array.prototype.slice.apply({0: 1, length: 2}) // [1, undefined]Array.prototype.slice.apply({length: 1}) // [undefined]复制代码
上面代码的apply
方法的参数都是对象,但是返回结果都是数组,这就起到了将对象转成数组的目的。从上面代码可以看到,这个方法起作用的前提是,被处理的对象必须有length
属性,以及相对应的数字键。
(4)绑定回调函数的对象
前面的按钮点击事件的例子,可以改写如下。
var o = new Object();o.f = function () { console.log(this === o);}var f = function (){ o.f.apply(o); // 或者 o.f.call(o);};// jQuery 的写法$('#button').on('click', f);复制代码
上面代码中,点击按钮以后,控制台将会显示true
。由于apply
方法(或者call
方法)不仅绑定函数执行时所在的对象,还会立即执行函数,因此不得不把绑定语句写在一个函数体内。更简洁的写法是采用下面介绍的bind
方法。
Function.prototype.bind()
bind
方法用于将函数体内的this
绑定到某个对象,然后返回一个新函数。
var d = new Date();d.getTime() // 1481869925657var print = d.getTime;print() // Uncaught TypeError: this is not a Date object.复制代码
上面代码中,我们将d.getTime
方法赋给变量print
,然后调用print
就报错了。这是因为getTime
方法内部的this
,绑定Date
对象的实例,赋给变量print
以后,内部的this
已经不指向Date
对象的实例了。
bind
方法可以解决这个问题。
var print = d.getTime.bind(d);print() // 1481869925657复制代码
上面代码中,bind
方法将getTime
方法内部的this
绑定到d
对象,这时就可以安全地将这个方法赋值给其他变量了。
bind
方法的参数就是所要绑定this
的对象,下面是一个更清晰的例子。
var counter = { count: 0, inc: function () { this.count++; }};var func = counter.inc.bind(counter);func();counter.count // 1复制代码
上面代码中,counter.inc
方法被赋值给变量func
。这时必须用bind
方法将inc
内部的this
,绑定到counter
,否则就会出错。
this
绑定到其他对象也是可以的。
var counter = { count: 0, inc: function () { this.count++; }};var obj = { count: 100};var func = counter.inc.bind(obj);func();obj.count // 101复制代码
上面代码中,bind
方法将inc
方法内部的this
,绑定到obj
对象。结果调用func
函数以后,递增的就是obj
内部的count
属性。
bind
还可以接受更多的参数,将这些参数绑定原函数的参数。
var add = function (x, y) { return x * this.m + y * this.n;}var obj = { m: 2, n: 2};var newAdd = add.bind(obj, 5);newAdd(5) // 20复制代码
上面代码中,bind
方法除了绑定this
对象,还将add
函数的第一个参数x
绑定成5
,然后返回一个新函数newAdd
,这个函数只要再接受一个参数y
就能运行了。
如果bind
方法的第一个参数是null
或undefined
,等于将this
绑定到全局对象,函数运行时this
指向顶层对象(浏览器为window
)。
function add(x, y) { return x + y;}var plus5 = add.bind(null, 5);plus5(10) // 15复制代码
上面代码中,函数add
内部并没有this
,使用bind
方法的主要目的是绑定参数x
,以后每次运行新函数plus5
,就只需要提供另一个参数y
就够了。而且因为add
内部没有this
,所以bind
的第一个参数是null
,不过这里如果是其他对象,也没有影响。
bind
方法有一些使用注意点。
(1)每一次返回一个新函数
bind
方法每运行一次,就返回一个新函数,这会产生一些问题。比如,监听事件的时候,不能写成下面这样。
element.addEventListener('click', o.m.bind(o));复制代码
上面代码中,click
事件绑定bind
方法生成的一个匿名函数。这样会导致无法取消绑定,所以,下面的代码是无效的。
element.removeEventListener('click', o.m.bind(o));复制代码
正确的方法是写成下面这样:
var listener = o.m.bind(o);element.addEventListener('click', listener);// ...element.removeEventListener('click', listener);复制代码
(2)结合回调函数使用
回调函数是 JavaScript 最常用的模式之一,但是一个常见的错误是,将包含this
的方法直接当作回调函数。解决方法就是使用bind
方法,将counter.inc
绑定counter
。
var counter = { count: 0, inc: function () { 'use strict'; this.count++; }};function callIt(callback) { callback();}callIt(counter.inc.bind(counter));counter.count // 1复制代码
上面代码中,callIt
方法会调用回调函数。这时如果直接把counter.inc
传入,调用时counter.inc
内部的this
就会指向全局对象。使用bind
方法将counter.inc
绑定counter
以后,就不会有这个问题,this
总是指向counter
。
还有一种情况比较隐蔽,就是某些数组方法可以接受一个函数当作参数。这些函数内部的this
指向,很可能也会出错。
var obj = { name: '张三', times: [1, 2, 3], print: function () { this.times.forEach(function (n) { console.log(this.name); }); }};obj.print()// 没有任何输出复制代码
上面代码中,obj.print
内部this.times
的this
是指向obj
的,这个没有问题。但是,forEach
方法的回调函数内部的this.name
却是指向全局对象,导致没有办法取到值。稍微改动一下,就可以看得更清楚。
obj.print = function () { this.times.forEach(function (n) { console.log(this === window); });};obj.print()// true// true// true复制代码
解决这个问题,也是通过bind
方法绑定this
。
obj.print = function () { this.times.forEach(function (n) { console.log(this.name); }.bind(this));};obj.print()// 张三// 张三// 张三复制代码
(3)结合call
方法使用
利用bind
方法,可以改写一些 JavaScript 原生方法的使用形式,以数组的slice
方法为例。
[1, 2, 3].slice(0, 1) // [1]// 等同于Array.prototype.slice.call([1, 2, 3], 0, 1) // [1]复制代码
上面的代码中,数组的slice
方法从[1, 2, 3]
里面,按照指定位置和长度切分出另一个数组。这样做的本质是在[1, 2, 3]
上面调用Array.prototype.slice
方法,因此可以用call
方法表达这个过程,得到同样的结果。
call
方法实质上是调用Function.prototype.call
方法,因此上面的表达式可以用bind
方法改写。
var slice = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.slice);slice([1, 2, 3], 0, 1) // [1]复制代码
上面代码的含义就是,将Array.prototype.slice
变成Function.prototype.call
方法所在的对象,调用时就变成了Array.prototype.slice.call
。类似的写法还可以用于其他数组方法。
var push = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.push);var pop = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.pop);var a = [1 ,2 ,3];push(a, 4)a // [1, 2, 3, 4]pop(a)a // [1, 2, 3]复制代码
如果再进一步,将Function.prototype.call
方法绑定到Function.prototype.bind
对象,就意味着bind
的调用形式也可以被改写。
function f() { console.log(this.v);}var o = { v: 123 };var bind = Function.prototype.call.bind(Function.prototype.bind);bind(f, o)() // 123复制代码
上面代码的含义就是,将Function.prototype.bind
方法绑定在Function.prototype.call
上面,所以bind
方法就可以直接使用,不需要在函数实例上使用。
第四篇 对象的继承
面向对象编程很重要的一个方面,就是对象的继承。A 对象通过继承 B 对象,就能直接拥有 B 对象的所有属性和方法。这对于代码的复用是非常有用的。
大部分面向对象的编程语言,都是通过“类”(class)实现对象的继承。传统上,JavaScript 语言的继承不通过 class,而是通过“原型对象”(prototype)实现,本章介绍 JavaScript 的原型链继承。
原型对象概述
构造函数的缺点
JavaScript 通过构造函数生成新对象,因此构造函数可以视为对象的模板。实例对象的属性和方法,可以定义在构造函数内部。
function Cat (name, color) { this.name = name; this.color = color;}var cat1 = new Cat('大毛', '白色');cat1.name // '大毛'cat1.color // '白色'复制代码
上面代码中,Cat
函数是一个构造函数,函数内部定义了name
属性和color
属性,所有实例对象(上例是cat1
)都会生成这两个属性,即这两个属性会定义在实例对象上面。
通过构造函数为实例对象定义属性,虽然很方便,但是有一个缺点。同一个构造函数的多个实例之间,无法共享属性,从而造成对系统资源的浪费。
function Cat(name, color) { this.name = name; this.color = color; this.meow = function () { console.log('喵喵'); };}var cat1 = new Cat('大毛', '白色');var cat2 = new Cat('二毛', '黑色');cat1.meow === cat2.meow// false复制代码
上面代码中,cat1
和cat2
是同一个构造函数的两个实例,它们都具有meow
方法。由于meow
方法是生成在每个实例对象上面,所以两个实例就生成了两次。也就是说,每新建一个实例,就会新建一个meow
方法。这既没有必要,又浪费系统资源,因为所有meow
方法都是同样的行为,完全应该共享。
这个问题的解决方法,就是 JavaScript 的原型对象(prototype)。
prototype 属性的作用
JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象的所有属性和方法,都能被实例对象共享。也就是说,如果属性和方法定义在原型上,那么所有实例对象就能共享,不仅节省了内存,还体现了实例对象之间的联系。
下面,先看怎么为对象指定原型。JavaScript 规定,每个函数都有一个prototype
属性,指向一个对象。
function f() {}typeof f.prototype // "object"复制代码
上面代码中,函数f
默认具有prototype
属性,指向一个对象。
对于普通函数来说,该属性基本无用。但是,对于构造函数来说,生成实例的时候,该属性会自动成为实例对象的原型。
function Animal(name) { this.name = name;}Animal.prototype.color = 'white';var cat1 = new Animal('大毛');var cat2 = new Animal('二毛');cat1.color // 'white'cat2.color // 'white'复制代码
上面代码中,构造函数Animal
的prototype
属性,就是实例对象cat1
和cat2
的原型对象。原型对象上添加一个color
属性,结果,实例对象都共享了该属性。
原型对象的属性不是实例对象自身的属性。只要修改原型对象,变动就立刻会体现在所有实例对象上。
Animal.prototype.color = 'yellow';cat1.color // "yellow"cat2.color // "yellow"复制代码
上面代码中,原型对象的color
属性的值变为yellow
,两个实例对象的color
属性立刻跟着变了。这是因为实例对象其实没有color
属性,都是读取原型对象的color
属性。也就是说,当实例对象本身没有某个属性或方法的时候,它会到原型对象去寻找该属性或方法。这就是原型对象的特殊之处。
如果实例对象自身就有某个属性或方法,它就不会再去原型对象寻找这个属性或方法。
cat1.color = 'black';cat1.color // 'black'cat2.color // 'yellow'Animal.prototype.color // 'yellow';复制代码
上面代码中,实例对象cat1
的color
属性改为black
,就使得它不再去原型对象读取color
属性,后者的值依然为yellow
。
总结一下,原型对象的作用,就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因,而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。
Animal.prototype.walk = function () { console.log(this.name + ' is walking');};复制代码
上面代码中,Animal.prototype
对象上面定义了一个walk
方法,这个方法将可以在所有Animal
实例对象上面调用。
原型链
JavaScript 规定,所有对象都有自己的原型对象(prototype)。一方面,任何一个对象,都可以充当其他对象的原型;另一方面,由于原型对象也是对象,所以它也有自己的原型。因此,就会形成一个“原型链”(prototype chain):对象到原型,再到原型的原型……
如果一层层地上溯,所有对象的原型最终都可以上溯到Object.prototype
,即Object
构造函数的prototype
属性。也就是说,所有对象都继承了Object.prototype
的属性。这就是所有对象都有valueOf
和toString
方法的原因,因为这是从Object.prototype
继承的。
那么,Object.prototype
对象有没有它的原型呢?回答是Object.prototype
的原型是null
。null
没有任何属性和方法,也没有自己的原型。因此,原型链的尽头就是null
。
Object.getPrototypeOf(Object.prototype)// null复制代码
上面代码表示,Object.prototype
对象的原型是null
,由于null
没有任何属性,所以原型链到此为止。Object.getPrototypeOf
方法返回参数对象的原型,具体介绍请看后文。
读取对象的某个属性时,JavaScript 引擎先寻找对象本身的属性,如果找不到,就到它的原型去找,如果还是找不到,就到原型的原型去找。如果直到最顶层的Object.prototype
还是找不到,则返回undefined
。如果对象自身和它的原型,都定义了一个同名属性,那么优先读取对象自身的属性,这叫做“覆盖”(overriding)。
注意,一级级向上,在整个原型链上寻找某个属性,对性能是有影响的。所寻找的属性在越上层的原型对象,对性能的影响越大。如果寻找某个不存在的属性,将会遍历整个原型链。
举例来说,如果让构造函数的prototype
属性指向一个数组,就意味着实例对象可以调用数组方法。
var MyArray = function () {};MyArray.prototype = new Array();MyArray.prototype.constructor = MyArray;var mine = new MyArray();mine.push(1, 2, 3);mine.length // 3mine instanceof Array // true复制代码
上面代码中,mine
是构造函数MyArray
的实例对象,由于MyArray.prototype
指向一个数组实例,使得mine
可以调用数组方法(这些方法定义在数组实例的prototype
对象上面)。最后那行instanceof
表达式,用来比较一个对象是否为某个构造函数的实例,结果就是证明mine
为Array
的实例,instanceof
运算符的详细解释详见后文。
上面代码还出现了原型对象的constructor
属性,这个属性的含义下一节就来解释。
constructor 属性
prototype
对象有一个constructor
属性,默认指向prototype
对象所在的构造函数。
function P() {}P.prototype.constructor === P // true复制代码
由于constructor
属性定义在prototype
对象上面,意味着可以被所有实例对象继承。
function P() {}var p = new P();p.constructor === P // truep.constructor === P.prototype.constructor // truep.hasOwnProperty('constructor') // false复制代码
上面代码中,p
是构造函数P
的实例对象,但是p
自身没有constructor
属性,该属性其实是读取原型链上面的P.prototype.constructor
属性。
constructor
属性的作用是,可以得知某个实例对象,到底是哪一个构造函数产生的。
function F() {};var f = new F();f.constructor === F // truef.constructor === RegExp // false复制代码
上面代码中,constructor
属性确定了实例对象f
的构造函数是F
,而不是RegExp
。
另一方面,有了constructor
属性,就可以从一个实例对象新建另一个实例。
function Constr() {}var x = new Constr();var y = new x.constructor();y instanceof Constr // true复制代码
上面代码中,x
是构造函数Constr
的实例,可以从x.constructor
间接调用构造函数。这使得在实例方法中,调用自身的构造函数成为可能。
Constr.prototype.createCopy = function () { return new this.constructor();};复制代码
上面代码中,createCopy
方法调用构造函数,新建另一个实例。
constructor
属性表示原型对象与构造函数之间的关联关系,如果修改了原型对象,一般会同时修改constructor
属性,防止引用的时候出错。
function Person(name) { this.name = name;}Person.prototype.constructor === Person // truePerson.prototype = { method: function () {}};Person.prototype.constructor === Person // falsePerson.prototype.constructor === Object // true复制代码
上面代码中,构造函数Person
的原型对象改掉了,但是没有修改constructor
属性,导致这个属性不再指向Person
。由于Person
的新原型是一个普通对象,而普通对象的constructor
属性指向Object
构造函数,导致Person.prototype.constructor
变成了Object
。
所以,修改原型对象时,一般要同时修改constructor
属性的指向。
// 坏的写法C.prototype = { method1: function (...) { ... }, // ...};// 好的写法C.prototype = { constructor: C, method1: function (...) { ... }, // ...};// 更好的写法C.prototype.method1 = function (...) { ... };复制代码
上面代码中,要么将constructor
属性重新指向原来的构造函数,要么只在原型对象上添加方法,这样可以保证instanceof
运算符不会失真。
如果不能确定constructor
属性是什么函数,还有一个办法:通过name
属性,从实例得到构造函数的名称。
function Foo() {}var f = new Foo();f.constructor.name // "Foo"复制代码
instanceof 运算符
instanceof
运算符返回一个布尔值,表示对象是否为某个构造函数的实例。
var v = new Vehicle();v instanceof Vehicle // true复制代码
上面代码中,对象v
是构造函数Vehicle
的实例,所以返回true
。
instanceof
运算符的左边是实例对象,右边是构造函数。它会检查右边构建函数的原型对象(prototype),是否在左边对象的原型链上。因此,下面两种写法是等价的。
v instanceof Vehicle// 等同于Vehicle.prototype.isPrototypeOf(v)复制代码
上面代码中,Object.prototype.isPrototypeOf
的详细解释见后文。
由于instanceof
检查整个原型链,因此同一个实例对象,可能会对多个构造函数都返回true
。
var d = new Date();d instanceof Date // trued instanceof Object // true复制代码
上面代码中,d
同时是Date
和Object
的实例,因此对这两个构造函数都返回true
。
instanceof
的原理是检查右边构造函数的prototype
属性,是否在左边对象的原型链上。有一种特殊情况,就是左边对象的原型链上,只有null
对象。这时,instanceof
判断会失真。
var obj = Object.create(null);typeof obj // "object"Object.create(null) instanceof Object // false复制代码
上面代码中,Object.create(null)
返回一个新对象obj
,它的原型是null
(Object.create
的详细介绍见后文)。右边的构造函数Object
的prototype
属性,不在左边的原型链上,因此instanceof
就认为obj
不是Object
的实例。但是,只要一个对象的原型不是null
,instanceof
运算符的判断就不会失真。
instanceof
运算符的一个用处,是判断值的类型。
var x = [1, 2, 3];var y = {};x instanceof Array // truey instanceof Object // true复制代码
上面代码中,instanceof
运算符判断,变量x
是数组,变量y
是对象。
注意,instanceof
运算符只能用于对象,不适用原始类型的值。
var s = 'hello';s instanceof String // false复制代码
上面代码中,字符串不是String
对象的实例(因为字符串不是对象),所以返回false
。
此外,对于undefined
和null
,instanceOf
运算符总是返回false
。
undefined instanceof Object // falsenull instanceof Object // false复制代码
利用instanceof
运算符,还可以巧妙地解决,调用构造函数时,忘了加new
命令的问题。
function Fubar (foo, bar) { if (this instanceof Fubar) { this._foo = foo; this._bar = bar; } else { return new Fubar(foo, bar); }}复制代码
上面代码使用instanceof
运算符,在函数体内部判断this
关键字是否为构造函数Fubar
的实例。如果不是,就表明忘了加new
命令。
构造函数的继承
让一个构造函数继承另一个构造函数,是非常常见的需求。这可以分成两步实现。第一步是在子类的构造函数中,调用父类的构造函数。
function Sub(value) { Super.call(this); this.prop = value;}复制代码
上面代码中,Sub
是子类的构造函数,this
是子类的实例。在实例上调用父类的构造函数Super
,就会让子类实例具有父类实例的属性。
第二步,是让子类的原型指向父类的原型,这样子类就可以继承父类原型。
Sub.prototype = Object.create(Super.prototype);Sub.prototype.constructor = Sub;Sub.prototype.method = '...';复制代码
上面代码中,Sub.prototype
是子类的原型,要将它赋值为Object.create(Super.prototype)
,而不是直接等于Super.prototype
。否则后面两行对Sub.prototype
的操作,会连父类的原型Super.prototype
一起修改掉。
另外一种写法是Sub.prototype
等于一个父类实例。
Sub.prototype = new Super();复制代码
上面这种写法也有继承的效果,但是子类会具有父类实例的方法。有时,这可能不是我们需要的,所以不推荐使用这种写法。
举例来说,下面是一个Shape
构造函数。
function Shape() { this.x = 0; this.y = 0;}Shape.prototype.move = function (x, y) { this.x += x; this.y += y; console.info('Shape moved.');};复制代码
我们需要让Rectangle
构造函数继承Shape
。
// 第一步,子类继承父类的实例function Rectangle() { Shape.call(this); // 调用父类构造函数}// 另一种写法function Rectangle() { this.base = Shape; this.base();}// 第二步,子类继承父类的原型Rectangle.prototype = Object.create(Shape.prototype);Rectangle.prototype.constructor = Rectangle;复制代码
采用这样的写法以后,instanceof
运算符会对子类和父类的构造函数,都返回true
。
var rect = new Rectangle();rect instanceof Rectangle // truerect instanceof Shape // true复制代码
上面代码中,子类是整体继承父类。有时只需要单个方法的继承,这时可以采用下面的写法。
ClassB.prototype.print = function() { ClassA.prototype.print.call(this); // some code}复制代码
上面代码中,子类B
的print
方法先调用父类A
的print
方法,再部署自己的代码。这就等于继承了父类A
的print
方法。
多重继承
JavaScript 不提供多重继承功能,即不允许一个对象同时继承多个对象。但是,可以通过变通方法,实现这个功能。
function M1() { this.hello = 'hello';}function M2() { this.world = 'world';}function S() { M1.call(this); M2.call(this);}// 继承 M1S.prototype = Object.create(M1.prototype);// 继承链上加入 M2Object.assign(S.prototype, M2.prototype);// 指定构造函数S.prototype.constructor = S;var s = new S();s.hello // 'hello's.world // 'world'复制代码
上面代码中,子类S
同时继承了父类M1
和M2
。这种模式又称为 Mixin(混入)。
模块
随着网站逐渐变成“互联网应用程序”,嵌入网页的 JavaScript 代码越来越庞大,越来越复杂。网页越来越像桌面程序,需要一个团队分工协作、进度管理、单元测试等等……开发者必须使用软件工程的方法,管理网页的业务逻辑。
JavaScript 模块化编程,已经成为一个迫切的需求。理想情况下,开发者只需要实现核心的业务逻辑,其他都可以加载别人已经写好的模块。
但是,JavaScript 不是一种模块化编程语言,ES6 才开始支持“类”和“模块”。下面介绍传统的做法,如何利用对象实现模块的效果。
基本的实现方法
模块是实现特定功能的一组属性和方法的封装。
简单的做法是把模块写成一个对象,所有的模块成员都放到这个对象里面。
var module1 = new Object({ _count : 0, m1 : function (){ //... }, m2 : function (){ //... }});复制代码
上面的函数m1
和m2
,都封装在module1
对象里。使用的时候,就是调用这个对象的属性。
module1.m1();复制代码
但是,这样的写法会暴露所有模块成员,内部状态可以被外部改写。比如,外部代码可以直接改变内部计数器的值。
module1._count = 5;复制代码
封装私有变量:构造函数的写法
我们可以利用构造函数,封装私有变量。
function StringBuilder() { var buffer = []; this.add = function (str) { buffer.push(str); }; this.toString = function () { return buffer.join(''); };}复制代码
上面代码中,buffer
是模块的私有变量。一旦生成实例对象,外部是无法直接访问buffer
的。但是,这种方法将私有变量封装在构造函数中,导致构造函数与实例对象是一体的,总是存在于内存之中,无法在使用完成后清除。这意味着,构造函数有双重作用,既用来塑造实例对象,又用来保存实例对象的数据,违背了构造函数与实例对象在数据上相分离的原则(即实例对象的数据,不应该保存在实例对象以外)。同时,非常耗费内存。
function StringBuilder() { this._buffer = [];}StringBuilder.prototype = { constructor: StringBuilder, add: function (str) { this._buffer.push(str); }, toString: function () { return this._buffer.join(''); }};复制代码
这种方法将私有变量放入实例对象中,好处是看上去更自然,但是它的私有变量可以从外部读写,不是很安全。
封装私有变量:立即执行函数的写法
另一种做法是使用“立即执行函数”(Immediately-Invoked Function Expression,IIFE),将相关的属性和方法封装在一个函数作用域里面,可以达到不暴露私有成员的目的。
var module1 = (function () { var _count = 0; var m1 = function () { //... }; var m2 = function () { //... }; return { m1 : m1, m2 : m2 };})();复制代码
使用上面的写法,外部代码无法读取内部的_count
变量。
console.info(module1._count); //undefined复制代码
上面的module1
就是 JavaScript 模块的基本写法。下面,再对这种写法进行加工。
模块的放大模式
如果一个模块很大,必须分成几个部分,或者一个模块需要继承另一个模块,这时就有必要采用“放大模式”(augmentation)。
var module1 = (function (mod){ mod.m3 = function () { //... }; return mod;})(module1);复制代码
上面的代码为module1
模块添加了一个新方法m3()
,然后返回新的module1
模块。
在浏览器环境中,模块的各个部分通常都是从网上获取的,有时无法知道哪个部分会先加载。如果采用上面的写法,第一个执行的部分有可能加载一个不存在空对象,这时就要采用"宽放大模式"(Loose augmentation)。
var module1 = (function (mod) { //... return mod;})(window.module1 || {});复制代码
与"放大模式"相比,“宽放大模式”就是“立即执行函数”的参数可以是空对象。
输入全局变量
独立性是模块的重要特点,模块内部最好不与程序的其他部分直接交互。
为了在模块内部调用全局变量,必须显式地将其他变量输入模块。
var module1 = (function ($, YAHOO) { //...})(jQuery, YAHOO);复制代码
上面的module1
模块需要使用 jQuery 库和 YUI 库,就把这两个库(其实是两个模块)当作参数输入module1
。这样做除了保证模块的独立性,还使得模块之间的依赖关系变得明显。
立即执行函数还可以起到命名空间的作用。
(function($, window, document) { function go(num) { } function handleEvents() { } function initialize() { } function dieCarouselDie() { } //attach to the global scope window.finalCarousel = { init : initialize, destroy : dieCarouselDie }})( jQuery, window, document );复制代码
上面代码中,finalCarousel
对象输出到全局,对外暴露init
和destroy
接口,内部方法go
、handleEvents
、initialize
、dieCarouselDie
都是外部无法调用的。
第五篇 Object 对象的相关方法
JavaScript 在Object
对象上面,提供了很多相关方法,处理面向对象编程的相关操作。本章介绍这些方法。
Object.getPrototypeOf()
Object.getPrototypeOf
方法返回参数对象的原型。这是获取原型对象的标准方法。
var F = function () {};var f = new F();Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype // true复制代码
上面代码中,实例对象f
的原型是F.prototype
。
下面是几种特殊对象的原型。
// 空对象的原型是 Object.prototypeObject.getPrototypeOf({}) === Object.prototype // true// Object.prototype 的原型是 nullObject.getPrototypeOf(Object.prototype) === null // true// 函数的原型是 Function.prototypefunction f() {}Object.getPrototypeOf(f) === Function.prototype // true复制代码
Object.setPrototypeOf()
Object.setPrototypeOf
方法为参数对象设置原型,返回该参数对象。它接受两个参数,第一个是现有对象,第二个是原型对象。
var a = {};var b = {x: 1};Object.setPrototypeOf(a, b);Object.getPrototypeOf(a) === b // truea.x // 1复制代码
上面代码中,Object.setPrototypeOf
方法将对象a
的原型,设置为对象b
,因此a
可以共享b
的属性。
new
命令可以使用Object.setPrototypeOf
方法模拟。
var F = function () { this.foo = 'bar';};var f = new F();// 等同于var f = Object.setPrototypeOf({}, F.prototype);F.call(f);复制代码
上面代码中,new
命令新建实例对象,其实可以分成两步。第一步,将一个空对象的原型设为构造函数的prototype
属性(上例是F.prototype
);第二步,将构造函数内部的this
绑定这个空对象,然后执行构造函数,使得定义在this
上面的方法和属性(上例是this.foo
),都转移到这个空对象上。
Object.create()
生成实例对象的常用方法是,使用new
命令让构造函数返回一个实例。但是很多时候,只能拿到一个实例对象,它可能根本不是由构建函数生成的,那么能不能从一个实例对象,生成另一个实例对象呢?
JavaScript 提供了Object.create
方法,用来满足这种需求。该方法接受一个对象作为参数,然后以它为原型,返回一个实例对象。该实例完全继承原型对象的属性。
// 原型对象var A = { print: function () { console.log('hello'); }};// 实例对象var B = Object.create(A);Object.getPrototypeOf(B) === A // trueB.print() // helloB.print === A.print // true复制代码
上面代码中,Object.create
方法以A
对象为原型,生成了B
对象。B
继承了A
的所有属性和方法。
实际上,Object.create
方法可以用下面的代码代替。
if (typeof Object.create !== 'function') { Object.create = function (obj) { function F() {} F.prototype = obj; return new F(); };}复制代码
上面代码表明,Object.create
方法的实质是新建一个空的构造函数F
,然后让F.prototype
属性指向参数对象obj
,最后返回一个F
的实例,从而实现让该实例继承obj
的属性。
下面三种方式生成的新对象是等价的。
var obj1 = Object.create({});var obj2 = Object.create(Object.prototype);var obj3 = new Object();复制代码
如果想要生成一个不继承任何属性(比如没有toString
和valueOf
方法)的对象,可以将Object.create
的参数设为null
。
var obj = Object.create(null);obj.valueOf()// TypeError: Object [object Object] has no method 'valueOf'复制代码
上面代码中,对象obj
的原型是null
,它就不具备一些定义在Object.prototype
对象上面的属性,比如valueOf
方法。
使用Object.create
方法的时候,必须提供对象原型,即参数不能为空,或者不是对象,否则会报错。
Object.create()// TypeError: Object prototype may only be an Object or nullObject.create(123)// TypeError: Object prototype may only be an Object or null复制代码
Object.create
方法生成的新对象,动态继承了原型。在原型上添加或修改任何方法,会立刻反映在新对象之上。
var obj1 = { p: 1 };var obj2 = Object.create(obj1);obj1.p = 2;obj2.p // 2复制代码
上面代码中,修改对象原型obj1
会影响到实例对象obj2
。
除了对象的原型,Object.create
方法还可以接受第二个参数。该参数是一个属性描述对象,它所描述的对象属性,会添加到实例对象,作为该对象自身的属性。
var obj = Object.create({}, { p1: { value: 123, enumerable: true, configurable: true, writable: true, }, p2: { value: 'abc', enumerable: true, configurable: true, writable: true, }});// 等同于var obj = Object.create({});obj.p1 = 123;obj.p2 = 'abc';复制代码
Object.create
方法生成的对象,继承了它的原型对象的构造函数。
function A() {}var a = new A();var b = Object.create(a);b.constructor === A // trueb instanceof A // true复制代码
上面代码中,b
对象的原型是a
对象,因此继承了a
对象的构造函数A
。
Object.prototype.isPrototypeOf()
实例对象的isPrototypeOf
方法,用来判断该对象是否为参数对象的原型。
var o1 = {};var o2 = Object.create(o1);var o3 = Object.create(o2);o2.isPrototypeOf(o3) // trueo1.isPrototypeOf(o3) // true复制代码
上面代码中,o1
和o2
都是o3
的原型。这表明只要实例对象处在参数对象的原型链上,isPrototypeOf
方法都返回true
。
Object.prototype.isPrototypeOf({}) // trueObject.prototype.isPrototypeOf([]) // trueObject.prototype.isPrototypeOf(/xyz/) // trueObject.prototype.isPrototypeOf(Object.create(null)) // false复制代码
上面代码中,由于Object.prototype
处于原型链的最顶端,所以对各种实例都返回true
,只有直接继承自null
的对象除外。
Object.prototype.__proto__
实例对象的__proto__
属性(前后各两个下划线),返回该对象的原型。该属性可读写。
var obj = {};var p = {};obj.__proto__ = p;Object.getPrototypeOf(obj) === p // true复制代码
上面代码通过__proto__
属性,将p
对象设为obj
对象的原型。
根据语言标准,__proto__
属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以没有这个属性。它前后的两根下划线,表明它本质是一个内部属性,不应该对使用者暴露。因此,应该尽量少用这个属性,而是用Object.getPrototypeOf()
和Object.setPrototypeOf()
,进行原型对象的读写操作。
原型链可以用__proto__
很直观地表示。
var A = { name: '张三'};var B = { name: '李四'};var proto = { print: function () { console.log(this.name); }};A.__proto__ = proto;B.__proto__ = proto;A.print() // 张三B.print() // 李四A.print === B.print // trueA.print === proto.print // trueB.print === proto.print // true复制代码
上面代码中,A
对象和B
对象的原型都是proto
对象,它们都共享proto
对象的print
方法。也就是说,A
和B
的print
方法,都是在调用proto
对象的print
方法。
获取原型对象方法的比较
如前所述,__proto__
属性指向当前对象的原型对象,即构造函数的prototype
属性。
var obj = new Object();obj.__proto__ === Object.prototype// trueobj.__proto__ === obj.constructor.prototype// true复制代码
上面代码首先新建了一个对象obj
,它的__proto__
属性,指向构造函数(Object
或obj.constructor
)的prototype
属性。
因此,获取实例对象obj
的原型对象,有三种方法。
obj.__proto__
obj.constructor.prototype
Object.getPrototypeOf(obj)
上面三种方法之中,前两种都不是很可靠。__proto__
属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以不部署。而obj.constructor.prototype
在手动改变原型对象时,可能会失效。
var P = function () {};var p = new P();var C = function () {};C.prototype = p;var c = new C();c.constructor.prototype === p // false复制代码
上面代码中,构造函数C
的原型对象被改成了p
,但是实例对象的c.constructor.prototype
却没有指向p
。所以,在改变原型对象时,一般要同时设置constructor
属性。
C.prototype = p;C.prototype.constructor = C;var c = new C();c.constructor.prototype === p // true复制代码
因此,推荐使用第三种Object.getPrototypeOf
方法,获取原型对象。
Object.getOwnPropertyNames()
Object.getOwnPropertyNames
方法返回一个数组,成员是参数对象本身的所有属性的键名,不包含继承的属性键名。
Object.getOwnPropertyNames(Date)// ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]复制代码
上面代码中,Object.getOwnPropertyNames
方法返回Date
所有自身的属性名。
对象本身的属性之中,有的是可以遍历的(enumerable),有的是不可以遍历的。Object.getOwnPropertyNames
方法返回所有键名,不管是否可以遍历。只获取那些可以遍历的属性,使用Object.keys
方法。
Object.keys(Date) // []复制代码
上面代码表明,Date
对象所有自身的属性,都是不可以遍历的。
Object.prototype.hasOwnProperty()
对象实例的hasOwnProperty
方法返回一个布尔值,用于判断某个属性定义在对象自身,还是定义在原型链上。
Date.hasOwnProperty('length') // trueDate.hasOwnProperty('toString') // false复制代码
上面代码表明,Date.length
(构造函数Date
可以接受多少个参数)是Date
自身的属性,Date.toString
是继承的属性。
另外,hasOwnProperty
方法是 JavaScript 之中唯一一个处理对象属性时,不会遍历原型链的方法。
in 运算符和 for...in 循环
in
运算符返回一个布尔值,表示一个对象是否具有某个属性。它不区分该属性是对象自身的属性,还是继承的属性。
'length' in Date // true'toString' in Date // true复制代码
in
运算符常用于检查一个属性是否存在。
获得对象的所有可遍历属性(不管是自身的还是继承的),可以使用for...in
循环。
var o1 = { p1: 123 };var o2 = Object.create(o1, { p2: { value: "abc", enumerable: true }});for (p in o2) { console.info(p);}// p2// p1复制代码
上面代码中,对象o2
的p2
属性是自身的,p1
属性是继承的。这两个属性都会被for...in
循环遍历。
为了在for...in
循环中获得对象自身的属性,可以采用hasOwnProperty
方法判断一下。
for ( var name in object ) { if ( object.hasOwnProperty(name) ) { /* loop code */ }}复制代码
获得对象的所有属性(不管是自身的还是继承的,也不管是否可枚举),可以使用下面的函数。
function inheritedPropertyNames(obj) { var props = {}; while(obj) { Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(function(p) { props[p] = true; }); obj = Object.getPrototypeOf(obj); } return Object.getOwnPropertyNames(props);}复制代码
上面代码依次获取obj
对象的每一级原型对象“自身”的属性,从而获取obj
对象的“所有”属性,不管是否可遍历。
下面是一个例子,列出Date
对象的所有属性。
inheritedPropertyNames(Date)// [// "caller",// "constructor",// "toString",// "UTC",// ...// ]复制代码
对象的拷贝
如果要拷贝一个对象,需要做到下面两件事情。
- 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的原型。
- 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的实例属性。
下面就是根据上面两点,实现的对象拷贝函数。
function copyObject(orig) { var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig)); copyOwnPropertiesFrom(copy, orig); return copy;}function copyOwnPropertiesFrom(target, source) { Object .getOwnPropertyNames(source) .forEach(function (propKey) { var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey); Object.defineProperty(target, propKey, desc); }); return target;}复制代码
另一种更简单的写法,是利用 ES2017 才引入标准的Object.getOwnPropertyDescriptors
方法。
function copyObject(orig) { return Object.create( Object.getPrototypeOf(orig), Object.getOwnPropertyDescriptors(orig) );}复制代码
第六篇 严格模式
除了正常的运行模式,JavaScript 还有第二种运行模式:严格模式(strict mode)。顾名思义,这种模式采用更加严格的 JavaScript 语法。
同样的代码,在正常模式和严格模式中,可能会有不一样的运行结果。一些在正常模式下可以运行的语句,在严格模式下将不能运行。
详情请查看