Class:向傳統類模式轉變的構造函數

JS基於原型的‘類’,一直被轉行前端的碼僚們大呼驚奇,但接近傳統模式使用 class關鍵字定義的出現,卻使得一些前端同行深感遺憾而紛紛留言:“還我獨特的JS”、“淨搞些沒實質的東西”、“自己沒有類還非要往別家的類上靠”,甚至是“已轉行”等等。有情緒很正常,畢竟新知識意味著更多時間與精力的開銷,又不是簡單的閉眼享受。

然而歷史的軸印前行依舊,對於 class可以肯定的一點是你不能對面試官說:“拜託,不是小弟不懂,僅僅是不願意瞭解,您換個問題唄!”一方面雖然 class只是個語法糖,但 extends對繼承的改進還是不錯的。另一方面今後可能在‘類’上出現的新特性應該是由 class而不是構造函數承載,誰也不確定它將來會出落得怎樣標緻。因此,來來來,慢慢的喝下這碗熱氣騰騰的紅糖薑湯。

1 class

ECMAScript中沒有類的概念,我們的實例是基於原型由構造函數生成具有動態屬性和方法的對象。不過為了與國際接軌,描述的更為簡便和高大上,依然會使用‘類’這一詞。所以JS的類等同於構造函數。ES6的 class只是個語法糖,其定義生成的對象依然構造函數。不過為了與構造函數模式區分開,我們稱其為類模式。學習 class需要有構造函數和原型對象的知識,具體可以自行百度。

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1.1 與變量對比

關鍵字 class類似定義函數的關鍵字 function,其定義的方式有聲明式和表達式(匿名式和命名式)兩種。通過聲明式定義的變量的性質與 function不同,更為類似 let和 const,不會提前解析,不存在變量提升,不與全局作用域掛鉤和擁有暫時性死區等。 class定義生成的變量就是一個構造函數,也因此,類可以寫成立即執行的模式。

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1.2 與對象對比

類內容( {}裡面)的形式與對象字面量相似。不過類內容裡面只能定義方法不能定義屬性,方法的形式只能是函數簡寫式,方法間不用也不能用逗號分隔。方法名可以是帶括號的表達式,也可以為 Symbol值。方法分為三類,構造方法( constructor方法)、原型方法(存在於構造函數的 prototype屬性上)和靜態方法(存在於構造函數本身上)

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不能直接定義屬性,並不表示類不能有原型或靜態屬性。解析 class會形成一個構造函數,因此只需像為構造函數添加屬性一樣為類添加即可。更為直接也是推薦的是隻使用 getter函數定義只讀屬性。為什麼不能直接設置屬性?是技術不成熟?是官方希望傳遞某種思想?抑或僅僅是筆者隨意拋出的一個問題?

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1.3 與構造函數對比

下面是使用構造函數和類實現相同功能的代碼。直觀上, class簡化了代碼,使得內容更為聚合。 constructor方法體等同構造函數的函數體,如果沒有顯式定義此方法,一個空的 constructor方法會被默認添加用於返回新的實例。與ES5一樣,也可以自定義返回另一個對象而不是新實例。

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類雖然是個函數,但只能通過 new生成實例而不能直接調用。類內部所定義的全部方法是不可枚舉的,在構造函數本身和 prototype上添加的屬性和方法是可枚舉的。類內部定義的方法默認是嚴格模式,無需顯式聲明。以上三點增加了類的嚴謹性,比較遺憾的是,依然還沒有直接定義私有屬性和方法的方式。

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在方法前加上 static關鍵字表示此方法為靜態方法,它存在於類本身,不能被實例直接訪問。靜態方法中的 this指向類本身。因為處於不同對象上,靜態方法和原型方法可以重名。ES6新增了一個命令 new.target,指代 new後面的構造函數或 class,該命令的使用有某些限制,具體請看下面示例。

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2 extends

ES5中的經典繼承方法是寄生組合式繼承,子類會分別繼承父類實例和原型上的屬性和方法。ES6中的繼承本質也是如此,不過實現方式有所改變,具體如下面的代碼。可以看到,原型上的繼承是使用 extends關鍵字這一更接近傳統語言的形式,實例上的繼承是通過調用 super完成子類 this塑造。表面上看,方式更為的統一和簡潔。

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2.1 與構造函數對比

使用 extends繼承,不僅僅會將子類的 prototype屬性的原型對象( __proto__)設置為父類的 prototype,還會將子類本身的原型對象( __proto__)設置為父類本身。這意味著子類不單單會繼承父類的原型數據,也會繼承父類本身擁有的靜態屬性和方法。而ES5的經典繼承只會繼承父類的原型數據。不單單是財富,連老爸的名氣也要獲得,不錯不錯。

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ES5中的實例繼承,是先創造子類的實例對象 this,再通過 call或 apply方法,在 this上添加父類的實例屬性和方法。當然也可以選擇不繼承父類的實例數據。而ES6不同,它的設計使得實例繼承更為優秀和嚴謹。

在ES6的實例繼承中,是先調用 super方法創建父類的 this(依舊指向子類)和添加父類的實例數據,再通過子類的構造函數修飾 this,與ES5正好相反。ES6規定在子類的 constructor方法裡,在使用到 this之前,必須先調用 super方法得到子類的 this。不調用 super方法,意味著子類得不到 this對象。

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2.2 super

關鍵字 super比較奇葩,在不同的環境和使用方式下,它會指代不同的東西(總的說可以指代對象或方法兩種)。而且在不顯式的指明是作為對象或方法使用時,比如 console.log(super),會直接報錯。

作為函數時。 super只能存在於子類的構造方法中,這時它指代父類構造函數。

作為對象時。 super在靜態方法中指代父類本身,在構造方法和原型方法中指代父類的 prototype屬性。不過通過 super調用父類方法時,方法的 this依舊指向子類。即是說,通過 super調用父類的靜態方法時,該方法的 this指向子類本身;調用父類的原型方法時,該方法的 this指向該(子類的)實例。而且通過 super對某屬性賦值時,在子類的原型方法裡指代該實例,在子類的靜態方法裡指代子類本身,畢竟直接在子類中通過 super修改父類是很危險的。

很迷糊對吧,瘋瘋癲癲的,還是結合著代碼看吧!

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2.3 繼承原生構造函數

使用構造函數模式,構建繼承了原生數據結構(比如 Array)的子類,有許多缺陷的。一方面由上文可知,原始繼承是先創建子類 this,再通過父類構造函數進行修飾,因此無法獲取到父類的內部屬性(隱藏屬性)。另一方面,原生構造函數會直接忽略 call或 apply方法傳入的 this,導致子類根本無法獲取到父類的實例屬性和方法。

Class:向傳統類模式轉變的構造函數

創建類的過程,是先構造一個屬於父類卻指向子類的 this(繞口),再通過父類和子類的構造函數進行修飾。因此可以規避構造函數的問題,獲取到父類的實例屬性和方法,包括內部屬性。進而真正的創建原生數據結構的子類,從而簡單的擴展原生數據類型。另外還可以通過設置 Symbol.species屬性,使得衍生對象為原生類而不是自定義子類的實例。

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需要注意的是繼承 Object的子類。ES6改變了 Object構造函數的行為,一旦發現其不是通過 new Object()這種形式調用的,構造函數會忽略傳入的參數。由此導致 Object子類無法正常初始化,但這不是個大問題。

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