原型继承

在传统的基于Class的语言如Java、C++中,继承的本质是扩展一个已有的Class,并生成新的Subclass。

由于这类语言严格区分类和实例,继承实际上是类型的扩展。但是,JavaScript由于采用原型继承,我们无法直接扩展一个Class,因为根本不存在Class这种类型。

但是办法还是有的。我们先回顾Student构造函数:

  1. function Student(props) {
  2. this.name = props.name || 'Unnamed';
  3. }
  4. Student.prototype.hello = function () {
  5. alert('Hello, ' + this.name + '!');
  6. }

以及Student的原型链:

js-proto

现在,我们要基于Student扩展出PrimaryStudent,可以先定义出PrimaryStudent

  1. function PrimaryStudent(props) {
  2. // 调用Student构造函数,绑定this变量:
  3. Student.call(this, props);
  4. this.grade = props.grade || 1;
  5. }

但是,调用了Student构造函数不等于继承了StudentPrimaryStudent创建的对象的原型是:

  1. new PrimaryStudent() -> PrimaryStudent.prototype -> Object.prototype -> null

必须想办法把原型链修改为:

  1. new PrimaryStudent() -> PrimaryStudent.prototype -> Student.prototype -> Object.prototype -> null

这样,原型链对了,继承关系就对了。新的基于PrimaryStudent创建的对象不但能调用PrimaryStudent.prototype定义的方法,也可以调用Student.prototype定义的方法。

如果你想用最简单粗暴的方法这么干:

  1. PrimaryStudent.prototype = Student.prototype;

是不行的!如果这样的话,PrimaryStudentStudent共享一个原型对象,那还要定义PrimaryStudent干啥?

我们必须借助一个中间对象来实现正确的原型链,这个中间对象的原型要指向Student.prototype。为了实现这一点,参考道爷(就是发明JSON的那个道格拉斯)的代码,中间对象可以用一个空函数F来实现:

  1. // PrimaryStudent构造函数:
  2. function PrimaryStudent(props) {
  3. Student.call(this, props);
  4. this.grade = props.grade || 1;
  5. }
  6. // 空函数F:
  7. function F() {
  8. }
  9. // 把F的原型指向Student.prototype:
  10. F.prototype = Student.prototype;
  11. // 把PrimaryStudent的原型指向一个新的F对象,F对象的原型正好指向Student.prototype:
  12. PrimaryStudent.prototype = new F();
  13. // 把PrimaryStudent原型的构造函数修复为PrimaryStudent:
  14. PrimaryStudent.prototype.constructor = PrimaryStudent;
  15. // 继续在PrimaryStudent原型(就是new F()对象)上定义方法:
  16. PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
  17. return this.grade;
  18. };
  19. // 创建xiaoming:
  20. var xiaoming = new PrimaryStudent({
  21. name: '小明',
  22. grade: 2
  23. });
  24. xiaoming.name; // '小明'
  25. xiaoming.grade; // 2
  26. // 验证原型:
  27. xiaoming.__proto__ === PrimaryStudent.prototype; // true
  28. xiaoming.__proto__.__proto__ === Student.prototype; // true
  29. // 验证继承关系:
  30. xiaoming instanceof PrimaryStudent; // true
  31. xiaoming instanceof Student; // true

用一张图来表示新的原型链:

js-proto-extend

注意,函数F仅用于桥接,我们仅创建了一个new F()实例,而且,没有改变原有的Student定义的原型链。

如果把继承这个动作用一个inherits()函数封装起来,还可以隐藏F的定义,并简化代码:

  1. function inherits(Child, Parent) {
  2. var F = function () {};
  3. F.prototype = Parent.prototype;
  4. Child.prototype = new F();
  5. Child.prototype.constructor = Child;
  6. }

这个inherits()函数可以复用:

  1. function Student(props) {
  2. this.name = props.name || 'Unnamed';
  3. }
  4. Student.prototype.hello = function () {
  5. alert('Hello, ' + this.name + '!');
  6. }
  7. function PrimaryStudent(props) {
  8. Student.call(this, props);
  9. this.grade = props.grade || 1;
  10. }
  11. // 实现原型继承链:
  12. inherits(PrimaryStudent, Student);
  13. // 绑定其他方法到PrimaryStudent原型:
  14. PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
  15. return this.grade;
  16. };

小结

JavaScript的原型继承实现方式就是:

  1. 定义新的构造函数,并在内部用call()调用希望“继承”的构造函数,并绑定this

  2. 借助中间函数F实现原型链继承,最好通过封装的inherits函数完成;

  3. 继续在新的构造函数的原型上定义新方法。

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原型继承 - 图3 原型继承 - 图4