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对象 以及面向对象编程
阅读量:6317 次
发布时间:2019-06-22

本文共 44379 字,大约阅读时间需要 147 分钟。

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,o1o2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,o1o2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yx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objfoo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objp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objp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。

  1. 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。
  2. 将这个空对象的原型,指向构造函数的prototype属性。
  3. 将这个空对象赋值给函数内部的this关键字。
  4. 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Vehiclereturn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Vehiclereturn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person1person2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personthis.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thisthis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,objobj.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mapforeach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callapplybind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、nullundefined,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nullundefined,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12,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,hasOwnPropertyobj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nullundefined,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nullundefined,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.timesthis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,cat1cat2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Animalprototype属性,就是实例对象cat1cat2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cat1color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valueOftoString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nullnull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mineArray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DateObject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nullObject.create的详细介绍见后文)。右边的构造函数Objectprototype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nullinstanceof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undefinednullinstanceOf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Bprint方法先调用父类Aprint方法,再部署自己的代码。这就等于继承了父类Aprint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M1M2。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m1m2,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initdestroy接口,内部方法gohandleEventsinitializedieCarouselDie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toStringvalueOf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,o1o2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()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,ABprint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(Objectobj.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o2p2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

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