理解Javascript中的继承

在学习Javascript的过程中,哪个部分最隐涩难懂?就我个人而言,是基于原型链的继承机制。它和普通的OO语言如C++、Java中的继承在语法上相似,但内部实现则不同。Javascript里没有“类”的概念,熟悉C++、Java的同学要问了,没有类的话那哪来的继承呢?需要理解Javascript中的继承。首先得理解原型链。

原型链

当年Javascript被Brendan Eich设计的目标之一就是简单,它只需要能在浏览器上做一些简单的判断和交互即可。如果引入了类,那这门语言就太复杂了。但还是需要一种方法来使对象和对象之间可以串起来,于是就诞生了原型链。那原型链到底是什么意思呢,简单来说,假设我想让B继承A,那么在Javascript中只需要设置B的原型为A即可,A自己也有它的原型,那么就构成了一个“原型链”。

更准确一点,我们来看一些代码。当时C++和Java都用new来新建一个类的instance,会调一个所谓的“构造函数”,Brendan Eich也沿袭了这个思想。因为没有类,new后面应该加什么名字呢,他决定加构造函数。

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function Chinese(name) {
    this.name = name;
}

上面的代码定义了一个构造函数,它同时也是一个object(Javascript中所有东西都是object)。new一下这个构造函数会产生一个Chinese实例:

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var personA = new Chinese("bob");
alert(personA.name);

现在新问题来了,我们要为Chinese类加一个皮肤颜色的方法,好像这样就可以办到:

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function Chinese(name) {
    this.name = name;
    this.skin = "yellow";
}

这样的结果就是所有的Chinese实例都会拥有一份skin的实例:

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var personA = new Chinese("bob");
var personB = new Chinese("Alice");
alert(personA.skin) // yellow
alert(personB.skin) // yellow

personA.skin = "black";
alert(personA.skin) // black 
alert(personB.skin) // yellow

所以这种方式有一个缺点,Chinese类无法共享一个共有的属性和方法。我们希望有一个类似于“基类”的东西,所有中国人都可以共享这个基类对象。为了解决这个问题,Brendan Eich决定为构造函数设置一个prototype的属性(它是一个object),把所有需要让实例共享的属性和方法都放到prototype这个object里头去,这个prototype叫做实例的原型。实例对象一旦创建,将自动那个引用到构造函数的prototype对象。也就是说,一个实例的属性和方法有两种,一种是本地的,一种是原型的。还是上面的例子,然后把skin放到Chinese.prototype当中去:

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function Chinese(name) {
    this.name = name;
}
Chinese.prototype.skin = "yellow";

之后访问实例的skin对象,javascript会先在本地属性中查找,若没有,则取原型中找。在这个例子中,在原型(也就是Chinese.prototype)中,找到了skin方法,所以如果想要修改所有Chinese实例的skin属性就非常容易了(好吧,就想象一下突然基因突变…),只要修改Chinese.prototype即可:

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var personA = new Chinese("bob");
var personB = new Chinese("Alice");
alert(personA.skin) // yellow
alert(personB.skin) // yellow

Chinese.prototype.skin = "black";
alert(personA.skin) // black 
alert(personB.skin) // 此时输出的是black,而不是上例中的yellow

写到这里,有一个很自然的问题,实例能不能随意修改它的原型对象?答案是能也不能。假如typeof(原型属性)不是object(比如数字,字符串),那么不可修改;否则(比如[], {}),则能修改。

在Javascript中,是用原型来实现所谓的“继承”,一旦你理解了原型链,那么就几乎理解了Javascript中的继承。

构造函数的继承与非构造函数继承

理解了原型链,就可以讲javascript中的继承机制了。关于这两个主题,在搜索资料的时候发现阮一峰在他的两篇文章里写得已经非常清楚了: 构造函数的继承非构造函数的继承

参考

[1] JavaScript语言精粹
[2] http://www.ruanyifeng.com/
[3] http://blog.vjeux.com/2011/javascript/how-prototypal-inheritance-really-works.html

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