在這篇文章中，我們將討論原型以及如何在 JS 中使用它們進(jìn)行繼承。我們還將會看到原型方法與基于類的繼承有何不同。

[[324380]]

繼承

繼承是編程語言的一個(gè)顯著特征，隨著面向?qū)ο缶幊陶Z言的引入而出現(xiàn)。這些語言大多是基于類的語言。在這里，類就像一個(gè)藍(lán)圖，對象是它的展現(xiàn)形式。就是說，要創(chuàng)建一個(gè)對象，首先我們必須創(chuàng)建一個(gè)類，然后我們可以從一個(gè)類創(chuàng)建任意數(shù)量的對象。

想象一下，我們有一個(gè)表示智能手機(jī)的類。這個(gè)類具有像其他智能手機(jī)一樣的可以拍照、有GPS定位等功能。下面是使用 c++ 來描述這樣的一個(gè)類：

class SmartPhone { 
  public: 
  void captureImages() {} 
} 
 
SmartPhone x; 
x.captureImages() 

我們創(chuàng)建了一個(gè)名為SmartPhone的類，它有一個(gè)名為capturePictures的方法用來拍照。

如果我們需要一個(gè)iPhone類，它可以捕捉圖像和一些特殊的功能，比如面部ID掃描。下面是兩種可能的解決方案：

• 將捕獲圖像功能與其他常見的智能手機(jī)功能，以及iPhone的特定功能一起重寫到一個(gè)新類中。但是這種方法需要更多的時(shí)間和精力，并且會引入更多的bug。
• 重用SmartPhone類中的功能，這就是繼承的作用，繼承也是重用其他類/對象中功能的一種方式。

這里是我們?nèi)绾螐腟martPhone類中繼承capturePictures方法，使用 c++ 實(shí)現(xiàn)如下：

class Iphone: public SmartPhone { 
  public: 
  void faceIDScan() {} 
} 
 
Iphone x 
 
x.faceIDScan() 
 
x.captureImages() 

上面是一個(gè)簡單的繼承示例。但是，它表明繼承可以使我們以某種方式重用代碼，從而使所生成的程序更不易出錯，并且花費(fèi)更少的時(shí)間進(jìn)行開發(fā)。

以下是關(guān)于類的一些重要信息：

• 繼承該功能的類稱為子類
• 被繼承的類稱為父類
• 一個(gè)類可以同時(shí)從多個(gè)類中繼承
• 我們可以具有多個(gè)繼承級別。例如，類C繼承自類B，而類B繼承自類A

值得注意的是，類本身并沒有做任何事情。在從類創(chuàng)建對象之前，實(shí)際上沒有完成任何工作。我們將看到它為什么不同于JavaScript。

原型是什么?

在 JS 中，所有對象都有一個(gè)特殊的內(nèi)部屬性，該屬性基本上是對另一個(gè)對象的引用。此引用取決于對象的創(chuàng)建方式。在 ECMAScript/JavaScript規(guī)范中，它表示為[[Prototype]]。

由于[[Prototype]]鏈接到一個(gè)對象，所以該對象有自己的[[Prototype]]引用。這就是建立原型鏈的方式。

這個(gè)[[Prototype]]鏈?zhǔn)?JS 中繼承的構(gòu)建塊。

__proto__ 對象

為了訪問對象的[[Prototype]]，大多數(shù)瀏覽器都提供__proto__屬性。訪問方式如下：

obj.__proto__ 

需要注意的是，這個(gè)屬性不是 ECMAScript 標(biāo)準(zhǔn)的一部分，它實(shí)際上是由瀏覽器實(shí)現(xiàn)的。

獲取和設(shè)置原型方法

除了__proto__屬性外，還有一種訪問[[Prototype]]的標(biāo)準(zhǔn)方法：

Object.getPrototypeOf(obj); 

對應(yīng)的有個(gè)類似的方法來設(shè)置對象的[[Prototype]]：

Object.setPrototypeOf(obj, prototype); 

`[[Prototype]]`和`.prototype`屬性

[[Prototype]] 只不過是一種用來表示物體原型的標(biāo)準(zhǔn)符號。許多開發(fā)人員將其與.prototype屬性混淆，這是完全不同的事情，接著我們來研究一下.prototype屬性。

在 JS 中，有許多創(chuàng)建對象的方法。一種方法是使用構(gòu)造函數(shù)，像這樣使用new關(guān)鍵字來調(diào)用它：

function SmartPhone(os) { 
  this.os = os 
} 
 
let phone = new SmartPhone('Android') 

在控制臺打印 phone 對象：

{ 
  os: "IPhone" 
  __proto__{ 
    constructor: ƒ SmartPhone(os) 
   __proto__: Object 
  } 
} 

現(xiàn)在，如果我們希望在phone對象上有一些方法，我們可以在函數(shù)上使用.prototype屬性，如下所示：

SmartPhone.prototype.isAndroid = function () { 
  return this.os === 'Android' || 'android' 
} 

再次創(chuàng)建phone對象時(shí)，打印 phone 對象如下：

{ 
  os: "Android" 
  __proto__{ 
    isAndroid: ƒ() 
    constructor: ƒ SmartPhone(os) 
   __proto__: Object 
  } 
} 

我們可以在對象的[[Prototype]]中看到isAndroid()方法。

簡而言之，.prototype屬性基本上就像由給定的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的[[Prototype]]對象的藍(lán)圖。在.prototype屬性/對象中聲明的所有內(nèi)容都會在對象的[[Prototype]]中彈出。

實(shí)上，如果將 SmartPhone.prototype 與phone 的[[Prototype]]進(jìn)行比較，就會發(fā)現(xiàn)它們是相同的：

console.log(Object.getPrototypeOf(phone) === SmartPhone.prototype); 
// true 

值得注意的是，我們還可以在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建方法：

function ObjectA() { 
  this.methodA = function () {} 
} 
 
let firstObj = new ObjectA() 
console.log(firstObj) 

這種方法的問題是當(dāng)我們初始化一個(gè)新對象時(shí)。所有實(shí)例都有自己methodA的副本。相反，當(dāng)我們在函數(shù)的原型上創(chuàng)建它時(shí)，對象的所有實(shí)例只共享方法的一個(gè)副本，顯然使用原型的方式效率會過高。

當(dāng)我們訪問屬性時(shí)這里發(fā)生了什么?

當(dāng)我們訪問一個(gè)屬性以獲取它時(shí)，會發(fā)生以下情況：

JS 引擎查找對象上的屬性，如果找到了該屬性，然后返回它。否則，JS 引擎將通過查看[[Prototype]]來檢查對象的繼承屬性，如果找到該屬性，則返回它，否則，它會查找 [[Prototype]]的[[Prototype]]。找到屬性或沒有[[Prototype]]時(shí)，該鏈結(jié)束，這意味著我們已經(jīng)到達(dá)原型鏈的末端。

當(dāng)我們設(shè)置/創(chuàng)建屬性時(shí)，JS 總是在對象本身上進(jìn)行設(shè)置。即使[[Prototype]]鏈上存在相同的屬性，下面是一個(gè)例子：

function MyObject() {} 
MyObject.prototype.propA = 10; // 在原型上創(chuàng)建屬性 
 
let myObject = new MyObject(); 
console.log(myObject.propA); // [[Prototype]]上的屬性 
// 10 
 
myObject.propA = 20; // 對象的屬性 
console.log(myObject.propA); 
// 20 

在上面的示例中，我們創(chuàng)建了一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，該函數(shù)的[[Prototype]]上具有屬性propA。當(dāng)我們嘗試對其進(jìn)行讀取操作時(shí)，會在控制臺中看到該值。但是，當(dāng)我們嘗試在對象本身上設(shè)置相同的屬性時(shí);JS 使用給定值在對象上創(chuàng)建一個(gè)新屬性?，F(xiàn)在，如果我們不能直接訪問[[Prototype]]上的屬性。

值得注意的是，普通對象的[[Prototype]]鏈的末尾是內(nèi)置的Object.prototype。這就是為什么大多數(shù)對象共享許多方法(例如toString())的原因。因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是在Object.prototype上定義的。

使用原型繼承的各種方法

在 JS 中，無論我們?nèi)绾蝿?chuàng)建對象，只有原型繼承，但這些方式還有一些區(qū)別，來看看：

對象字面量：

在JavaScript中創(chuàng)建對象的最簡單方法是使用對象字面量：

let obj = {} 

如果在瀏覽器的控制臺中打印obj，我們將看到以下內(nèi)容：

基本上，所有用文字面量創(chuàng)建的對象都繼承了Object.prototype的屬性。

需要注意的是__proto__對象引用了創(chuàng)建它的構(gòu)造函數(shù)。在這種情況下，constructor屬性指向Object構(gòu)造函數(shù)。

使用對象構(gòu)造函數(shù)

另一種不太常見的創(chuàng)建對象的方法是使用對象構(gòu)造函數(shù)。JS 提供了一個(gè)名為Object的內(nèi)置構(gòu)造函數(shù)方法來創(chuàng)建對象。

let obj = new Object(); 

這種方法的結(jié)果與對象字面量的方式相同。它從Object.prototype繼承屬性。因?yàn)槲覀兪褂肙bject作為構(gòu)造函數(shù)。

(1) Object.create 方法

使用此輔助方法，我們可以創(chuàng)建一個(gè)帶有[[Prototype]]的對象，如下所示：

let SmartPhone = { 
  captureImages: function() {} 
} 
 
let Iphone = Object.create(SmartPhone) 
 
Iphone.captureImages() 

這是在 JS 中使用繼承的最簡單方法之一。猜猜我們?nèi)绾卧跊]有任何[[Prototype]]引用的情況下創(chuàng)建對象?

(2) 構(gòu)造方法

與 JS 運(yùn)行時(shí)提供的對象構(gòu)造函數(shù)相似。我們還可以創(chuàng)建自己的構(gòu)造函數(shù)，以創(chuàng)建適合我們需求的對象，如下所示：

function SmartPhone(os) { 
  this.os = os; 
} 
 
SmartPhone.prototype.isAndroid = function() { 
  return this.os === 'Android'; 
}; 
 
SmartPhone.prototype.isIOS = function() { 
  return this.os === 'iOS'; 
}; 

現(xiàn)在，我們想創(chuàng)建一個(gè)iPhone類，它應(yīng)該有'iOS'作為它 os 屬性的值。它還應(yīng)該有faceIDScan方法。

首先，我們必須創(chuàng)建一個(gè)Iphone構(gòu)造函數(shù)，在其中，我們應(yīng)該調(diào)用SmartPhone構(gòu)造函數(shù)，如下所示：

function Iphone() { 
   SmartPhone.call(this, 'iOS'); 
} 

這會將Iphone構(gòu)造函數(shù)中的this.os屬性設(shè)置為’iOS‘。

之所以調(diào)用SmartPhone.call方法，是因?yàn)槲覀冃枰?this 值以引用Iphone。這類似于在面向?qū)ο蟮氖澜缰姓{(diào)用父級的構(gòu)造函數(shù)。

接下來的事情是，我們必須從SmartPhone構(gòu)造函數(shù)繼承方法。我們可以在此處使用Object.create朋友，如下所示：

Iphone.prototype = Object.create(SmartPhone.prototype); 

現(xiàn)在，我們可以使用.prototype為Iphone添加方法，如下所示：

Iphone.prototype.faceIDScan = function() {}; 

最后，我們可以使用Iphone創(chuàng)建一個(gè)對象，如下所示：

let x = new Iphone(); 
 
// calling inherited method 
console.log(x.isIOS()): 
// true 

(3) ES6 class

使用ES6，整個(gè)過程非常簡單。我們可以創(chuàng)建類(它們與C ++或其他任何基于類的語言中的類不同，只是在原型繼承之上的語法糖)，然后從其他類派生新的類。

下面是我們?nèi)绾卧贓S6中創(chuàng)建類：

class SmartPhone { 
  constructor(os) { 
    this.os = os; 
  } 
  isAndroid() { 
    return this.os === 'Android'; 
  } 
  isIos() { 
    return this.os === 'iOS'; 
  } 
}; 

現(xiàn)在，我們可以創(chuàng)建一個(gè)派生自SmartPhone的新類，如下所示：

class Iphone extends SmartPhone { 
   constructor() { 
     super.call('iOS'); 
   } 
   faceIDScan() {} 
} 

我們不是調(diào)用SmartPhone.call，而是調(diào)用super.call。在內(nèi)部，JavaScript引擎會自動為我們執(zhí)行此操作。

最后，我們可以使用Iphone創(chuàng)建一個(gè)對象，如下所示：

let x = new Iphone(); 
 
x.faceIDScan(); 
 
// calling inherited method 
console.log(x.isIos()): 
// true 

該ES6示例與先前的構(gòu)造方法示例相同。但是閱讀和理解起來要干凈得多。