JS高级——构造函数和原型

JavaScript/前端
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2022-12-04
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概述

在典型的OOP的语言中（如Java），都存在类的概念，类就是对象的模板，对象就是类的实例，但在ES6之前，JS中并没有引入类的概念。

ES6，全称ECMAScript 6.0，2015.06发布，但是目前浏览器的JavaScript是ES5版本，大多数高版本的浏览器也支持ES6，不过只实现了ES6的部分特性和功能。

在ES6之前，对象不是基于类创建的，而是一种称为构建函数的特殊函数来定义对象和他们的特征。

创建对象可以通过以下三种方式：

对象字面量

var obj1 = new Object();

new Object()

var obj2 = {};

自定义构造函数

function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
    this.sing = function () {
        console.log('唱歌');
    }
}
var ldh = new Star('刘德华', 20);
var zxy = new Star('张学友', 18);
console.log(ldh);
ldh.sing();
zxy.sing();

构造函数

构造函数是一种特殊的函数，主要用来初始化对象，即为对象成员变量赋初始值，它总于new一起使用，我们可以把对象中一些公共的属性和方法抽取出来，然后封装到这个函数里面。

在JS中，使用构造函数要注意以下两点：

  • 构造函数用于创建某一类对象，其首字母要大写。
  • 构造函数要和new一起使用才有意义。

new在执行时会做四件事

  1. 在内存中创建一个新的空对象
  2. 让 this指向这个新的对象
  3. 执行构造函数里面的代码，给这个新对象添加属性和方法。
  4. 返回这个新对象（所以构造函数里面不需要 return）

JavaScript的构造函数中可以添加一些成员，可以在构造函数本省上添加，也可以在构造函数内部的this上添加。通过这俩种方式添加的成员，就分别称为静态成员和实例成员。

  • 静态成员：在构造函数本身上添加的成员称为静态成员，只能由构造函数本身来访问。
  • 实例成员：在构造函数内部创建的对象成员称为实例成员，只能由实例化的对象来访问。

构造函数的问题

构造函数方法很好用，但是存在浪费内存的问题。

function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
    this.sing = function() {
        console.log('我会唱歌');}
}
var ldh = new Star('刘德华', 18);
var zxy = new Star('张学友', 19);

img

我们希望所有的对象使用同一个函数，这样比较节省内存。

构造函数原型prototype

构造函数通过原型分配的函数是所有对象所共享的。

JavaScript规定，每一个构造函数都有一个 prototype属性，指向另一个对象，注意这个 prototype就是一个对象，这个对象的所有属性和方法，都会被构造函数所拥有。

我们可以把那些不变的方法，直接定义在 prototype对象上，这样所有对象的实例就可以共享这些方法。

问答：

  1. 原型是什么？ 一个对象，我们也称为 prototype为原型对象
  2. 原型的作用是什么？ 共享方法

对象原型 proto

对象都会有一个属性 __proto__指向构造函数的prototype原型对象，之所以我们对象可以使用构造函数prototype原型对象的属性和方法，就是因为对象有 __proto__原型的存在

  • __proto__对象原型和原型对象 prototype是等阶的。
  • __proto__对象原型的意义就在于为对象的查找机制提高一个方向，或者说一条线，但是它是一个非标准属性，因此实际开发中，不可以使用这个属性，它只是内部指向原型对象 prototype。

img

constructor 构造函数

对象原型（__proto__）和构造函数（prototype）原型对象里面都有一个属性 constructor属性，constructor我们称为构造函数，因为它指回构造函数本身。

constructor主要用于记录对象引用了那个构造函数，它可以让原型对象重新指向原来的构造函数。

一般情况下，对象的方法都在构造函数的原型对象中设置，如果有多个对象的方法，我们可以给原型对象采取对象形式赋值，但是这样就会覆盖构造函数原型对象原来的内容，这样修改后的原型对象 constructor 就不再指向当前构造函数了。此时，我们可以在修改后的原型对象中，添加一个 constructor 指向原来的构造函数。

构造函数、实例、原型对象三者之间的关系

img

原型链

img

JavaScript的成员查找机制（规则）

  1. 当访问一个对象的属性（包括方法）时，首先查找这个对象自身有没有该属性。
  2. 如果没有就查找它的原型（也就是 __proto__指向的 prototype原型对象）。
  3. 如果还没有就查找原型对象的原型（Object的原型对象）。
  4. 依此类推一直找到Object为止（null）。
  5. __proto__对象原型的意义就在于为对象成员查找机制提供一个方向，或者说一条路线。

原型对象this指向

构造函数中的 this指向我们实例对象。

原型对象里面放的是方法，这个方法里面的this指向的是我们这个方法的调用者，也就是这个实例对象。

function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
}
var that;
Star.prototype.sing = function () {
    console.log('唱歌');
    that = this;
}
var ldh = new Star('刘德华', 18);
//1.在构造函数中，里面this指向的是实例对象ldh
ldh.sing();
console.log(that === ldh);
//2.原型对象函数里面的this指向的是实例对象ldh

扩展内置对象

可以通过原型对象，对原来的内置对象进行扩展自定义的方法，比如给数组增加自定义求偶数和的功能。

注意：数组和字符串内置对象不女给原型对象覆盖操作 Array.prototype={}，只能是 Array.prototype.xxx=function(){}的方式。

Array.prototype.sum = function () {
    var sum = 0;
    for (var i = 0; i < this.length; i++) {
        sum += this[i];
    }
    return sum;
}

继承

ES6之前并没有给我们提供 extends继承，我们可以通过构造函数+原型对象模拟实现继承，被称为组合继承。

call()

调用这个函数，并且修改函数运行的 this指向

fun.call(thisArg,arg1,arg2,...)
  • thisArg：当前调用函数this的指向对象
  • arg1,arg2：传递其他参数
function fn(x, y) {
    console.log('我想喝咖啡');
    console.log(this);
    console.log(x + y);
}
var o = {
    name: 'andy'
};
// fn();
//1.call()方法可以调用函数
//fn.call();
//2.call()可以改变函数的this指向 此时这个函数的this就指向了o这个对象
fn.call(o, 1, 2);

借用构造函数继承父类型属性

核心原理：通过 call()把父类型的this指向子类型的 this，这样就可以实现子类型继承父类型的属性。

//1.父构造函数
function Father(uname, age) {
    // this 指向父构造函数的对象实例 
    this.uname = uname;
    this.age = age;
}
//2，子构造函数
function Son(uname, age, score) {
    // this 指向子构造函数的对象实例 
    Father.call(this, uname, age)
    this.score = score;
}
var son = new Son('刘德华', 18, 100);
console.log(son);

借用原型对象继承父类型方法

一般情况下，对象的方法都在构造函数的原型对象中设置，通过构造函数无法继承父类方法。

核心原理：

  1. 将子类所共享的方法提取出来，让子类的 prototype原型对象=new 父类()
  2. 本质：子类原型对象等于是实例化父类，因为父类实例化之后另外开辟空间，就不会影响原来父类原型对象。
  3. 将子类的 constructor从新指向子类的构造函数。

类的本质

  1. class本质还是 function
  2. 类的所有方法都定义在类的 prototype属性上。
  3. 类创建的实例里面也有 __proto__指向类的prototype原型对象
  4. 所以ES6的类它的绝大部分功能，ES5都可以做到，新的 class写法只是让对象原型的写法更加清晰，更像面向对象编程的语法而已。
  5. 所以ES6的类其实就是语法糖
  6. 语法糖：就是一种便捷写法，简单理解，有两种方式可以实现同样的功能，但是一种写法更加清晰、方便，那么这个方法就是语法糖。

ES5新增方法概述

ES5中给我们新增了一些方法，可以很方便的操作数组或者字符串，这些方法主要包括：

  • 数组方法
  • 字符串方法
  • 对象方法

数组方法

迭代（遍历）方法：forEach()、map()、filter()、some()、every()

forEach()

array.forEach(function(currentValue,index,arr))
  • currentValue：数组当前项的值
  • index：数组当前项的索引
  • arr：数组对象本身
var arr = [1, 2, 3];
var sum = 0;
arr.forEach(function (value, index, array) {
    console.log('每个数组元素' + value);
    console.log('每个数组元素的索引号' + index);
    console.log('数组本身' + array);
    sum += value;
})
console.log(sum);

filter()

array.filter(function(currentValue,index,arr))
  • filter()方法创建一个新的数组，新数组中的元素是通过检查指定数组中符合条件的所有元素，主要用于筛选数组
  • 注意：它之间返回一个新数组
var arr = [12, 55, 4, 77];
var newArr = arr.filter(function (value, index) {
    //return value >= 20; 
    return value % 2 === 0;
});
console.log(newArr);

some()

array.some(function(currentValue,index,arr))
  • some()方法用于检测数组中的元素是否满足指定条件，通俗点说就是查找数组中是否有满足条件的元素
  • 注意：它的返回值是布尔值，如果查找到这个元素，就返回true，如果查找不到就返回false
  • 如果找到第一个满足条件的元素，则终止循环，不再继续循环。
var arr = [1.23, 34, 5];
var flag = arr.some(function (value, index) {
    return value >= 20;
});
console.log(flag);

var arr1 = ['red', 'pink'];
var flag1 = arr1.some(function (value, index) {
    return value == 'pink';
})
console.log(flag1);

字符串方法

trim()方法会从一个字符串的两端删除空白字符

str.trim()

trim()方法并不影响原字符串本身，它返回的是一个新的字符串。

var str = '   an  dy   ';
console.log(str);//   an  dy   
var str1 = str.trim();
console.log(str1);//an  dy

对象方法

Object.keys()

用于获取对象自身所有的属性

Object。keys(obj)
  • 效果类似for...in
  • 返回一个由属性名组成的数组
var obj = {
    id: 1,
    pname: '小米',
    price: 1999,
    num: 20
};
var arr = Object.keys(obj);
console.log(arr);
arr.forEach(function (value) {
    console.log(value);
})

Object.defineProperty()

定义新属性或修改原有的属性

Object.defineProperty(obj,prop,descriptor)

Object.defineProperty()第三个参数descriptor说明：以对象形式 {}书写

  • value：设置属性的值 默认为unfefined
  • writable：值是否可以重写。 true | false 默认为false
  • enumerable：目标属性是否可以被枚举。true | false 默认为false
  • configurable：目标属性是否可以被删除或是否可以再次修改特性。 true | false 默认为false
Object.defineProperty(obj, 'address', {
    value: '中国山东',
    writable: true,
    //enumerable 不允许遍历 默认值为false 
    enumerable: true,
    configurable: true //如果为false 不允许删除这个属性 默认为false
});
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