本文详细解析JavaScript中构造函数继承的六种核心实现方式。从基础的call/apply绑定、prototype指向,到直接继承prototype及其缺陷,再到利用空对象中介和拷贝继承法。文章通过具体代码示例,对比各方法的优缺点,如内存占用、原型链完整性及修改隔离性,帮助开发者根据实际需求选择最合适的继承策略。
JavaScript构造函数继承概述
本节将探讨如何生成一个能够继承多个对象的实例。
假设目前存在一个表示“动物”的构造函数。
具体代码实现如下:
function Animal(){
this.species = "动物";
} 同时,还有一个表示“猫”的构造函数。
其代码结构如下:
function Cat(name,color){
this.name = name;
this.color = color;
} 方法一:构造函数绑定
那么,如何让“猫”继承“动物”的特性呢?
1. 构造函数绑定
最直观的方法是利用call或apply方法,将父对象的构造函数绑定到子对象上。具体操作是在子对象的构造函数内部添加一行代码:
示例代码如下:
function Cat(name,color){
Animal.apply(this, arguments);
this.name = name;
this.color = color;
}
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 输出:动物 2. prototype模式
方法二:prototype模式
更为常见的做法是使用prototype属性。
若将“猫”的prototype对象指向一个“Animal”的实例,则所有“猫”的实例都能继承“Animal”的属性。
相关代码如下:
Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 输出:动物 代码第一行将Cat的prototype对象指向一个Animal的实例。
Cat.prototype = new Animal();
这相当于完全删除了prototype对象原先的值,并赋予其新值。但第二行的作用是什么呢?
Cat.prototype.constructor = Cat;
事实上,任何一个prototype对象都拥有一个constructor属性,该属性指向其对应的构造函数。因此,Cat.prototype这个对象的constructor属性原本是指向Cat的。
在之前的步骤中,我们已经删除了该prototype对象原来的值,导致新的prototype对象失去了constructor属性。因此,我们必须手动添加回去,否则后续的“继承链”将出现错误。这就是第二行代码的含义。
总之,这是一个至关重要的原则,编程时务必遵守。下文的所有示例均遵循此规则,即如果替换了prototype对象,
o.prototype = {};
那么下一步必然是为新的prototype对象加上constructor属性,并将该属性指回原来的构造函数。
o.prototype.constructor = o;
3. 直接继承prototype
方法三:直接继承prototype
由于Animal对象中不变的属性可以直接写入Animal.prototype,因此Cat()也可以跳过调用Animal(),直接继承Animal.prototype。
现在,我们先对Animal对象进行改写:
代码示例如下:
function Animal(){ }
Animal.prototype.species = "动物"; 接着,将Cat的prototype对象指向Animal的prototype对象,从而完成继承。
具体代码如下:
Cat.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype.constructor = Cat;
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 输出:动物 与前一种方法相比,这种做法的优点是效率较高(无需执行和建立Animal的实例),且更节省内存。然而,其缺点是Cat.prototype和Animal.prototype现在指向同一个对象,因此对Cat.prototype的任何修改都会反映到Animal.prototype上。
因此,上述代码实际上存在一个问题。请看第二行:
Cat.prototype.constructor = Cat;
这一行实际上也修改了Animal.prototype对象的constructor属性!
alert(Animal.prototype.constructor); // 输出:Cat
4. 利用空对象作为中介
方法四:利用空对象作为中介
鉴于“直接继承prototype”存在上述缺点,我们可以利用一个空对象作为中介来解决。
代码实现如下:
var F = function(){};
F.prototype = Animal.prototype;
Cat.prototype = new F();
Cat.prototype.constructor = Cat; F是一个空对象,几乎不占用内存。此时,修改Cat的prototype对象就不会影响Animal的prototype对象。
alert(Animal.prototype.constructor); // 输出:Animal
5. prototype模式的封装函数
方法五:prototype模式的封装函数
我们将上述方法封装成一个函数,以便更方便地使用。
代码如下:
function extend(Child, Parent) {
var F = function(){};
F.prototype = Parent.prototype;
Child.prototype = new F();
Child.prototype.constructor = Child;
Child.uber = Parent.prototype;
} 使用时,方法如下:
代码示例:
extend(Cat,Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 输出:动物 这个extend函数正是YUI库实现继承所采用的方法。
另外需要说明的是,函数体最后一行:
Child.uber = Parent.prototype;
其含义是为子对象设置一个uber属性,该属性直接指向父对象的prototype属性。这相当于在子对象上打开了一条通道,可以直接调用父对象的方法。这一行代码的放置是为了实现继承的完备性,属于备用性质。
6. 拷贝继承
方法六:拷贝继承
上述方法采用了prototype对象来实现继承。我们也可以换一种思路,纯粹采用“拷贝”方法来实现继承。简而言之,如果把父对象的所有属性和方法都拷贝到子对象中,是否也能实现继承呢?
首先,仍将Animal的所有不变属性放置在其prototype对象上。
代码如下:
function Animal(){}
Animal.prototype.species = "动物"; 然后,编写一个函数来实现属性拷贝的目的。
代码示例如下:
function extend2(Child, Parent) {
var p = Parent.prototype;
var c = Child.prototype;
for (var i in p) {
c[i] = p[i];
}
c.uber = p;
} 该函数的作用是将父对象prototype对象中的属性逐一拷贝给Child对象的prototype对象。
使用时,写法如下:
代码如下:
extend2(Cat, Animal);
var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
alert(cat1.species); // 输出:动物 未完待续,请继续阅读第三部分《非构造函数的继承》。
(完)