(六)
定义多个属性
由于为对象定义多个属性的可能性很大,ES5又定义了一个Object.defineProperties()方法。利用这个方法可以通过描述符一次定义多个属性。这个方法接收两个对象参数:第一个对象是要添加和修改其属性的对象,第二个对象的属性与第一个对象中要添加或修改的属性一一对应:
var book = {};
Object.defineProperties(book, {
_year: {
value: 2004
},
edition: {
value: 1
},
year: {
get: function () {
return this._year;
},
set: function (newValue) {
if (newValue > 2004) {
this._year = newValue;
this.edition += newValue - 2004;
}
}
}
});
以上代码在book对象上定义了两个数据属性(_year和edition)和一个访问器属性(year)。最终的对象与上一节中定义的对象相同。唯一的区别是这里的属性都是在同一时间创建的。
支持Object.defineProperties()方法的浏览器有IE9+、Firefox 4+、Safari 5+、Opera 12+和Chrome。
读取属性的特性
使用ES5的Object.getOwnProrpertyDescriptor()方法,可以取得给定属性的描述符。这个方法接收两个参数:属性所在的对象和要读取其描述符的属性名称。返回值是一个对象,如果是访问器属性,这个对象的属性有configurable、enumerable、get 和 set;如果是数据属性,这个对象的属性有configurable、enumerable、writable 和value:
var book = {};
Object.defineProperties(book, {
_year: {
value: 2004
},
edition: {
value: 1
},
year: {
get: function () {
return this._year;
},
set: function (newValue) {
if (newValue > 2004) {
this._year = newValue;
this.edition += newValue - 2004;
}
}
}
});
var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(book, "_year");
alert(descriptor.value); //2004
alert(descriptor.configurable); //false
alert(typeof descriptor.get); //"undefined"
var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(book, "year");
alert(descriptor.value); //undefined
alert(descriptor.enumerable); //false
alert(typeof descriptor.get); //"function"
在JavaScript中,可以针对任何对象——包括DOM和BOM对象,使用Object.getOwnProperty-Descriptor()方法。支持这个方法的浏览器有IE9+、Firefox 4+、Safari 5+、Opera 12+和Chrome。
创建对象
虽然Object构造函数或对象字面量都可以用来创建单个对象,但这些方式有个明显的缺点:使用同一个接口创建很多对象,会产生大量的重复代码。为了解决这个问题,人们开始使用工厂模式的一种变体。
工厂模式
function createPerson(name, age, job) {
var o = new Object();
o.name = name;
o.age = age;
o.job = job;
o.sayName = function () {
alert(this.name);
};
return o;
}
var person1 = createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = createPerson("Greg", 27, "Doctor");
工厂模式虽然解决了创建多个相似对象的问题,但却没有解决对象识别的问题(即怎样知道一个对象的类型)。
构造函数模式
function Person(name, age, job) {
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.sayName = function () {
alert(this.name);
};
}
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");
在这个例子中,Person()函数取代了createPerson()函数。我们注意到,Person()中的代码除了与createPerson()中相同的部分外,还存在以下不同之处:
- 没有显式地创建对象;
- 直接将属性和方法赋给了this对象;
- 没有return语句
此外,还应该注意到函数名Person使用的是大写字母P。按照惯例,构造函数始终都应该以一个大写字母开头,而非构造函数则应该以一个小写字母开头。这个做法借鉴自其他OO语言,主要是为了区别于ES中其他函数;因为构造函数本身也是函数,只不过可以用来创建对象而已。
要创建Person的新实例,必须使用new操作符。以这种方式调用你构造函数实际上会经历一下4个步骤:
(1)创建一个新对象
(2)将构造函数的作用域赋给新对象(因此this就指向了这个新对象)
(3)执行构造函数中的代码(为这个新对象添加属性)
(4)返回新对象。
在前面的例子的最后,person1和person2分别保存着Person的一个不同的实例。这两个对象都有一个constructor(构造函数)属性,该属性指向Person。
alert(person1.constructor == Person); //true
alert(person2.constructor == Person); //true
alert(person1 instanceof Object); //true
alert(person1 instanceof Person); //true
alert(person2 instanceof Object); //true
alert(person2 instanceof Person); //true
创建自定义的构造函数意味着将来可以将它的实例标识为一种特定的类型;而这正是构造函数模式胜过工厂模式的地方。
1、将构造函数当做函数
构造函数与其他函数的唯一区别,就在于调用它们的方式不同。不过,构造函数毕竟也是函数。不存在定义构造函数的特殊语法。任何函数,只要通过new操作符来调用,那它就可以作为构造函数;而任何函数,如果不通过new操作符来调用,那它跟普通函数也不会有什么两样:
// 当作构造函数使用
var person = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
person.sayName(); //"Nicholas"
// 作为普通函数调用
Person("Greg", 27, "Doctor"); // 添加到window
window.sayName(); //"Greg"
// 在另一个对象的作用域中调用
var o = new Object();
Person.call(o, "Kristen", 25, "Nurse");
o.sayName(); //"Kristen"
2、构造函数的问题
构造函数模式虽然好用,但也并非没有缺点。使用构造函数的主要问题,就是每个方法都要在每个实例上重新创建一遍。在前面的例子中,person1和person2都有一个名为sayName()的方法,但那两个方法不是同一个Function的实例。不要忘了——ECMAScript中的函数是对象,因此每定义一个函数,也就是实例化了一个对象。
然而,创建两个完全同样任务的Function实例的确没有必要;况且有this对象在,根本不用在执行代码前就把函数绑定到特定对象上面。因此,大可像下面这样,通过把函数定义转移到构造函数外部来解决这个问题:
function Person(name, age, job) {
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.sayName = sayName;
}
function sayName() {
alert(this.name);
}
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");
在这个例子中,我们把sayName()函数的定义转移到了构造函数外部。而在构造函数内部,我们将sayName属性设置成等于全局的sayName函数。这样一来,由于sayName包含的是一个指向函数的指针,因此person1和person2对象就共享了在全局作用域中定义的同一个sayName()函数。这样做确实解决了两个函数做同一件事的问题,可是新问题又来了:在全局作用域中定义的函数实际上只能被某个对象调用,这让全局作用域有点名不副实。而更让人无法接受的是:如果对象需要定义很多方法,那么就要定义很多个全局函数,于是我们这个自定义的引用类型就丝毫没有封装性可言了。好在,这些问题可以通过使用原型模式来解决。
原型模式
我们创建的每个函数都有一个prototype(原型)属性,这个属性是一个指针,指向一个对象,而这个对象的用途是包含可以由特定类型的所有实例共享的属性和方法。如果按照字面意思来理解,那么prototype就是通过调用构造函数而创建的那个对象实例的原型对象。使用原型对象的好处是可以让所有对象实例共享它所包含的属性和方法。换句话说,不必在构造函数中定义对象实例的信息,而是可以将这些信息直接添加到原型对象中:
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
person1.sayName(); //"Nicholas"
var person2 = new Person();
person2.sayName(); //"Nicholas"
alert(person1.sayName == person2.sayName); //true
在此,我们将sayName()方法和所有属性直接添加到了Person的prototype属性中,构造函数变成了空函数。即使如此,也仍然可以通过调用构造函数来创建新对象,而且新对象还会具有相同的属性和方法。但与构造函数模式不同的是,新对象的这些属性和方法是由所有实例共享的。换句话说,person1和person2访问的都是同一组属性和同一个sayName()函数。要理解原型模式的工作原理,必须先理解ES中原型对象的性质。
1、理解原型对象
无论什么时候,只要创建了一个新函数,就会根据一组特定的规则为该函数创建一个prototype属性,这个属性指向函数的原型对象。在默认情况下,所有原型对象都会自动获得一个constructor(构造函数),这个属性包含一个指向prototype属性所在函数的指针。就拿前面的例子来说,Person.prototype.constructor指向Person。而通过这个构造函数,我们还可继续为原型对象添加其他属性和方法。
创建了自定义的构造函数之后,其原型对象默认只会取得constructor属性;至于其他方法,则都是从Object继承而来的。当调用构造函数创建一个新实例后,该实例的内部将包含一个指针(内部属性),指向构造函数的原型对象。ECMA-262第5版中管这个指针叫[[Prototype]]。虽然在脚本中没有标准的方式访问[[Prototype]],但Firefox、Safari和Chrome在每个对象上都支持一个属性proto;而在其他实现中,这个属性对脚本则是完全不可见的。不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例与构造函数的原型对象之间,而不是存在于实例与构造函数之间。
上图展示了Person构造函数、Person的原型属性以及Person现有的两个实例之间的关系。在此,Person.prototype指向了原型对象,而Person.prototype.constructor又指回了Person。原型对象中除了包含constructor属性之外,还包含后来添加的其他属性。Person的每个实例——person1和person2都包含一个内部属性,该属性仅仅指向了Person.prototype;换句话说,它们与构造函数没有直接的关系。此外,要格外注意的是,虽然这两个实例都不包含属性和方法,但我们却可以调用person.sayName()。这是通过查找对象属性的过程来实现的。
虽然在所有实现中都无法访问到[[Prototype]],但可以通过isPrototypeOf()方法来确定对象之间是否存在这种关系。从本质上讲,如果[[Prototype]]指向调用isPrototypeOf()方法的对象(Person.prototype),那么这个方法就返回true:
alert(Person.prototype.isPrototypeOf(person1)); //true
alert(Person.prototype.isPrototypeOf(person2)); //true
ES5增加了一个新方法,叫Object.getPrototypeOf(),在所有支持的实现中,这个方法返回[[Prototype]]的值:
alert(Object.getPrototypeOf(person1) == Person.prototype); //true
alert(Object.getPrototypeOf(person1).name); //"Nicholas"
使用Object.getPrototypeOf()可以方便地取得一个对象的原型,而这在利用原型实现继承(后面会讨论)的情况下是非常重要的。支持这个方法的浏览器有IE9+、Firefox3.5+、Safari 5+、Opera12+和Chrome。
每当代码读取某个对象的某个属性时,都会执行一次搜索,目标是具有给定名字的属性。搜索首先从对象实例本身开始。如果在实例中找到了具有给定名字的属性,则返回该属性的值;如果没有找到,则继续搜索指针指向的原型对象,在原型对象中查找具有给定名字的属性。如果在原型对象中找到了这个属性,则返回该属性的值。这正是多个对象实例共享原型所保存的属性和方法的基本原理。
前面提到过,原型最初只包含constructor属性,而该属性也是共享的,因此可以通过对象实例访问。
虽然可以通过对象实例访问保存在原型中的值,但却不能通过对象实例重写原型中的值。如果我们在实例中添加了一个属性,而该属性与实例原型中的一个属性同名,那么就在实例中创建该属性,该属性将会屏蔽原型中的那个属性:
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
person1.name = "Greg";
alert(person1.name); //"Greg"来自实例
alert(person2.name); //"Nicholas"来自原型
当为对象实例添加一个属性时,这个属性就会屏蔽原型对象中保存的同名属性;换句话说,添加这个属性只会阻止我们访问原型中的那个属性,但不会修改那个属性。即使将这个属性设置为null,也只会在实例中设置这个属性,而不会回复其指向原型的连接。不过,使用delete操作符则可以完全删除实例属性,从而让我们能够重新访问原型中的属性:
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
person1.name = "Greg";
alert(person1.name); //"Greg"来自实例
alert(person2.name); //Nicholas"来自原型
delete person1.name;
alert(person1.name); //"Nicholas"来自原型
使用hasOwnProperty()方法可以检测一个属性是存在于实例中,还是存在于原型中。这个方法(不要忘了它是从Object继承来的)只在给定属性存在于对象实例中时,才会返回true:
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //false
person1.name = "Greg";
alert(person1.name); //“Greg”来自实例
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //true
alert(person2.name); //“Nicholas”来自原型
alert(person2.hasOwnProperty("name")); //false
delete person1.name;
alert(person1.name); //“Nicholas”来自原型
alert(person1.hasOwnProperty("name")); //false
ES5的Object.getOwnPropertyDescriptor()方法只能用于实例属性,要取得原型属性的描述符,必须直接在原型对象上调用Object.getOwnPropertyDescriptor()。