新手看JS的六种继承方式

2018-08-31 本文已影响0人 E微客

有了实体，为了简化定义，自然就有了继承的概念，比如已经定义了一个“人”类，后面需要详细分出“男人”和“女人”，若是在后者的定义中再重述一边“人”的相关属性，就相当于重复的内容写了三次，麻烦且多余，若是有一个方法，在已有类的基础上，还能再根据要求添加新的属性，便能极大地简化效率，继承的作用便是这样！

原型和原型链

继承和原型链息息相关，关于面向对象和原型的定义，我写的上一篇文章中已经解释过了，这里不再赘述，有需要的小伙伴可以翻阅一下。
prototype是个指向对象的指针，可以简单一点来记忆，它揍是原型对象！咱们依旧用 Person 这个类来简单描述一下：
Person() 是构造函数，也就是设计图、模板，照着这个模板，我们可以捏出来一个有名字、有年龄、活生生的“人”，这个过程就叫做实例化，被捏出来的这个“人”就是 Person 类的一个实例，而在原型（prototype） 上，我们则可以放置一些公有的属性和方法，比如捏出来（实例化）的人，名字虽然都不一样，但可以定义一个共享的方法，让每个人都能说出自己的名字。
但是 prototype 只有构造函数，或者说只有函数才有，普通的实例不存在原型这么个玩意，那它是肿么访问到原型上的方法的呢？这里就需要介绍到对象拥有的一种属性: __proto__（注意：前后都是两个下划线）
__proto__同样是个指针，而且指向的是原型对象（prototype），另外，由于原型对象也是个对象，所以他也有__proto__属性（ Person.prototype.__proto__）
根据上面所说的总结一下：
1、每个构造函数（ Person() ）都有一个原型对象（ prototype）
2、原型对象都包含一个指向构造函数的指针（ constructor )
3、实例都包含一个指向原型对象的内部指针（ __proto__）
所以创建一个“人（person）”后，通过这一些系列的操作，最终就会使得person.__proto__== Person().prototype。
那如果我们让原型对象和另一个类型的实例相等，比如我们还有一个类：function Biology(){} //生物类，我们让Person.prototype = new Biology(),OK，现在 Biology 里拥有的属性和方法 Person 都可以用了，就好比说人类也是生物，都有新陈代谢，都能发育繁殖，之后我们只需要在 Person() 中再添加一些关于“人”独有的属性，这样就成功定义出来了一个“人”类，同理，一个Animal（动物）类也可以通过这种方式来定义，而不用每次都重写那些生物共有的属性和方法，这，就叫做继承！
如果在 Person 下还有 Father() Son() Grandson() 等一系列类，他们同样通过上述的方式一层又一层的继承下来，实例和原型组合成一根长长的链条，我们就将之形象的称为原型链。

继承方式

好了，说完原型问题，咱们就可以正式开始说明怎样去写一个继承，高程三上详细记录了六种继承方式，分别如下所示：
1.原型继承
2.借用构造函数继承
3.组合继承（最优方式）
4.原型式继承
5.寄生式继承
6.寄生组合式继承
接下来逐一开始介绍。

1.原型继承

原型继承其实就是上面原型链里的那个例子，即：

    function Biology() {    //父类--生物类
      this.kind = "我是生物";
    }
    Biology.prototype.growUp = function () {
      console.log(this.kind+"，生物都会长大");
    }
    function Person(name,age) {    //子类--人类
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    Person.prototype = new Biology();    //让人类 继承 生物类
    Person.prototype.sayName = function () {   //注意：新定义的方法要放在替换原型的语句之后
      console.log(this.name);
    }
    //实例化对象
    var biology = new Biology();
    biology.growUp();    //我是生物，生物都会长大
    var person = new Person("亚当",99);
    person.growUp();   //我是生物，生物都会长大
    person.sayName();   //亚当

上述代码中定义了两个类，一个是‘生物’类，一个是‘人’类，从结果上显而易见，实例化的“亚当”可以轻松的调用属于 Biology 的方法（growUp()），而且“人”类还有属于自己的属性（name）和方法（sayName()），实现了我们所要的功能。
这是继承最基本的写法，也是最原始的方法，问题有很多：
第一：无法确定实例和原型的关系，比如上述的亚当，既是“人”类，也是“生物”类，还是一个物体对象（Object），使用instranceof操作符判断时，三者都返回true，
第二：使用字面量添加新方法时，会重写原型链，导致继承无效，如：

Person.prototype = {
    sayName : function(){
        //balabala...
    }
}

这样写完以后，person就无法调用Biology的growUp 方法了。
第三：如果超类存在引用类型的属性（如数组等），所有的实例在访问这个引用类型的属性时都指向同一块内存地址，一个做出操作，剩下的都会跟着变化。
第四：创建子类型的实例时，不能向超类中传递参数。
有鉴于此，实践中一般很少单独使用原型链实现继承。

2.借用构造函数（经典继承）

基本方法是在子类中调用超类的构造函数，需要借用call()和apply()方法，如下所示：

function Biology(kind) {    //父类--生物类
    this.kind = kind;
}
function Person(name,age) {    //子类--人类
    Biology.call(this,"我是人类");
    this.name = name;
    this.age = age;
}

使用call()和apply()方法，可以在借用超类构造函数时传递参数（kind），并且在子类中还可以定义新的属性（name、age）。注意，传递的参数只有一个的话，使用call()，若是多个参数，则用apply()方法。
借用构造函数实现继承的方法，其问题与用构造函数定义对象相同，即方法全放在了构造函数中，子类实例化时产生了多个同样的方法，复用性太差，而且超类型原型中定义的方法，对子类不可见，因此，这种方式也很少单独使用。

3.组合继承（伪经典继承）

顾名思义，就是将原型链和构造函数两种方法组合在一起，取长补短的一种继承模式。

    function Biology(kind) {    //父类--生物类
      this.kind = kind;
    }
    Biology.prototype.growUp = function () {
      console.log(this.kind+"，生物都会长大");
    }
    function Person(name,age) {    //子类--人类
      Biology.call(this,"我是人类");    //继承属性
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    Person.prototype = new Biology();    //让人类 继承 生物类
    Person.prototype.constructor = Person;  
    Person.prototype.sayName = function () {
      console.log(this.name);
    }

这种方法是JS中最常用的集成模式，原理是将每个实例独有的属性放在构造函数中，而将共享的方法放在原型链中，这样每个实例既有各自独有的空间，又有公共共享的空间。
这一方法与组合使用构造函数模式和原型模式的创建对象方法类似，上一篇创建对象文章中有详细讲解，这里不再重复。而且组合继承同样存在不足之处，这里暂且按下，待会解释。

4.原型式继承

在没有必要兴师动众的创建构造函数，而只是想让一个对象与另一个对象保持类似的时候，可以考虑使用原型式继承，其原理如下：

function newObject(obj){
    function F(){}
    F.prototype = obj;
    return new F();
}
var child = newObject(person)
child.name = "亚当的孩子"

创建一个临时的构造函数，然后将传入的对象（obj）作为这个构造函数的原型（prototype），最后返回一个临时类型的实例（new F()）。
ES5中已经将原型式函数规范化，即新增的Object.create()方法，在传入一个参数的情况下，与上述的newObject()方法相同，如var child = Object.create(person)，也可以通过传入第二个可选的参数，自定义传入一个对象，覆盖原型对象上的同名属性，如下所示。

var child = Object.create(person,{
    name:{
        value:"亚当的孩子"
    }
})

这种方式的缺陷依旧在于引用类型的属性，所有继承了超类的实例，都可以随意改变引用类型的内容，而且会互相影响，共享内存空间。

5.寄生式继承

这种方式可以创建一个仅用于封装继承过程的函数，在内部可以让对象做出某些增强，这种方式与原型式继承密切相关，如下代码所示：

function createAnother(obj){
    var clone = Object.create(obj);
    clone.saySpecial = function(){
        alert("我变秃了，也变强了");
    }
    return clone;
}
var child = createAnother(person);
child.saySpecial();    //我变秃了，也变强了

在主要考虑对象，而不是自定义类型和构造函数的情况下，寄生式继承也是一种有用的模式，而且Object.create();函数并不是必须的，任何能返回新对象的函数都适用于这种模式。它可以说是原型式继承的一种拓展，但依旧没有类的概念，无法做到函数复用，与构造函数模式类似。

6.寄生组合式继承

上面说到，组合继承是JS最常用的继承模式，但它也有不足之处，那就是无论什么情况下，都会调用两次超类型的构造函数，一次是在创建子类型原型的时候（new），另一次是在子类型构造函数内部（call()），最终子类型会包含超类型对象的全部实例属性，我们要在调用子类型构造函数的时候重写这些属性。如下所示：

    function Biology(kind) {    //父类--生物类
      this.kind = kind;
    }
    Biology.prototype.growUp = function () {
      console.log(this.kind+"，生物都会长大");
    }
    function Person(name,age) {    //子类--人类
      Biology.call(this,"我是人类");    //第二次调用Biology()
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    Person.prototype = new Biology();    //第一次调用Biology()
    Person.prototype.constructor = Person;  
    Person.prototype.sayName = function () {
      console.log(this.name);
    }

调用了两次，就是创建了两次同名的属性，只不过后面那次把前面的覆盖掉了而已。基于这种情况，便有了更进一步的寄生组合式继承，总结起来就是一句话：
通过借用构造函数来继承属性，通过原型链的混成形式来继承方法。
简单一点的原理就是：不必每次都调用父类型的设计图（构造函数），拷个副本下来就可以喽！所以，先用寄生式继承来继承超类型的原型，然后再将结果指定给子类型的原型。如下代码所示：

function inheritPrototype(Super,Sub){
    var superProtoClone = Object.Create(Super.prototype)
    superProtoClone.constructor = Sub
    Sub.prototype = Super
}

第一步：通过寄生式继承，创建一个超类原型的副本。
第二步：弥补因重写原型而失去的默认的constructor属性。
第三部：将新创建的对象（副本）赋给子类型的原型。
这样，我们就可以通过调用这个函数，省去Person.prototype = new Biology();这一步，后续代码如下所示：

inheritPrototype(Person,Child)
Person.prototype.sayName = function () {
    console.log(this.name);
}

这样做便实现了只调用一次Person的构造函数，避免在子类的原型上创建了多余的属性，而且原型链还能保持不变，可以正常使用instranceof()方法，这种方式是引用类型最理想的继承方式，但是...过程过于繁琐，如果可以的话，还是组合继承来的快一点。

总结

以上便是JS中关于继承的内容，时间仓促，描述可能不太细致，若发现文中任何问题，欢迎指正、探讨！