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心大了，這個世界的煩惱就小了；心小了，這個世界的煩惱就大了；心無所??！

Javascript面向對象編程

17 12月
作者:妙清自牧|分類:未命名|標簽:人生 生活

Javascript是一個類C的語言，他的面向對象的東西相對于C++/Java比較奇怪，但是其的確相當?shù)膹姶蟆＿@篇文章主要想從一個整體的角度來說明一下Javascript的面向對象的編程。

初探
我們知道Javascript中的變量定義基本如下：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var name = 'Chen Hao';   
  2. var email = 'haoel(@)hotmail.com';   
  3. var website = 'http://coolshell.cn';  

如果要用對象來寫的話，就是下面這個樣子：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var chenhao = {   
  2.     name :'Chen Hao',   
  3.     email : 'haoel(@)hotmail.com',   
  4.     website : 'http://coolshell.cn'   
  5. };  

于是，我就可以這樣訪問：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. //以成員的方式   
  2. chenhao.name;   
  3. chenhao.email;   
  4. chenhao.website;  
  5.   
  6. //以hash map的方式   
  7. chenhao["name"];   
  8. chenhao["email"];   
  9. chenhao["website"];  

關于函數(shù)，我們知道Javascript的函數(shù)是這樣的：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var doSomething = function(){   
  2.    alert('Hello World.');   
  3. };  

于是，我們可以這么干：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var sayHello = function(){   
  2.    var hello = "Hello, I'm "+ this.name   
  3.                 + ", my email is: " + this.email   
  4.                 + ", my website is: " + this.website;   
  5.    alert(hello);   
  6. };  
  7.    
  8. //直接賦值，這里很像C/C++的函數(shù)指針   
  9. chenhao.Hello = sayHello;  
  10. chenhao.Hello();  

相信這些東西都比較簡單，大家都明白了。 可以看到javascript對象函數(shù)是直接聲明，直接賦值，直接就用了。runtime的動態(tài)語言。

還有一種比較規(guī)范的寫法是：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. //我們可以看到， 其用function來做class。  
  2.    
  3. var Person = function(name, email, website){   
  4.     this.name = name;   
  5.     this.email = email;   
  6.     this.website = website;    
  7.     this.sayHello = function(){   
  8.         var hello = "Hello, I'm "+ this.name  + ", \n" + "my email is: " + this.email + ", \n" + "my website is: " + this.website;   
  9.         alert(hello);   
  10.     };     
  11. };     
  12. var chenhao = new Person("Chen Hao", "haoel@hotmail.com", "http://coolshell.cn");     
  13. chenhao.sayHello();  

順便說一下，要刪除對象的屬性，很簡單：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. delete chenhao['email']  

上面的這些例子，我們可以看到這樣幾點：
1. Javascript的數(shù)據(jù)和成員封裝很簡單。沒有類完全是對象操作。純動態(tài)！
2. Javascript function中的this指針很關鍵，如果沒有的話，那就是局部變量或局部函數(shù)。
3. Javascript對象成員函數(shù)可以在使用時臨時聲明，并把一個全局函數(shù)直接賦過去就好了。
4. Javascript的成員函數(shù)可以在實例上進行修改，也就是說不同實例相同函數(shù)名的行為不一定一樣。

屬性配置 – Object.defineProperty

先看下面的代碼：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. //創(chuàng)建對象     
  2. var chenhao = Object.create(null);     
  3.   
  4. //設置一個屬性     
  5. Object.defineProperty( chenhao,     
  6.                 'name', { value:  'Chen Hao',     
  7.                           writable:     true,     
  8.                           configurable: true,     
  9.                           enumerable:   true });   
  10.   
  11. //設置多個屬性     
  12. Object.defineProperties( chenhao,     
  13.     {     
  14.         'email'  : { value:  'haoel@hotmail.com',   
  15.                      writable:     true,     
  16.                      configurable: true,     
  17.                      enumerable:   true },     
  18.         'website': { value: 'http://coolshell.cn',     
  19.                      writable:     true,     
  20.                      configurable: true,     
  21.                      enumerable:   true }     
  22.     }     
  23. );  

下面就說說這些屬性配置是什么意思。
writable：這個屬性的值是否可以改。
configurable：這個屬性的配置是否可以改。
enumerable：這個屬性是否能在for…in循環(huán)中遍歷出來或在Object.keys中列舉出來。
value：屬性值。
get()/set(_value)：get和set訪問器。

Get/Set 訪問器

關于get/set訪問器，它的意思就是用get/set來取代value（其不能和value一起使用），示例如下：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var  age = 0;     
  2. Object.defineProperty( chenhao,     
  3.             'age', {     
  4.                       get: function() {return age+1;},     
  5.                       set: function(value) {age = value;}     
  6.                       enumerable : true,     
  7.                       configurable : true     
  8.                     }     
  9. );     
  10. chenhao.age = 100; //調用set     
  11. alert(chenhao.age); //調用get 輸出101（get中+1了）;  

我們再看一個更為實用的例子——利用已有的屬性(age)通過get和set構造新的屬性(birth_year)：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. Object.defineProperty( chenhao,     
  2.             'birth_year',     
  3.             {     
  4.                 get: function() {     
  5.                     var d = new Date();     
  6.                     var y = d.getFullYear();     
  7.                     return ( y - this.age );     
  8.                 },     
  9.                 set: function(year) {     
  10.                     var d = new Date();     
  11.                     var y = d.getFullYear();     
  12.                     this.age = y - year;     
  13.                 }     
  14.             }     
  15. );    
  16. alert(chenhao.birth_year);     
  17. chenhao.birth_year = 2000;     
  18. alert(chenhao.age);  

這樣做好像有點麻煩，你說，我為什么不寫成下面這個樣子：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var chenhao = {     
  2.     name: "Chen Hao",     
  3.     email: "haoel@hotmail.com",     
  4.     website: "http://coolshell.cn",     
  5.     age: 100,     
  6.     get birth_year() {     
  7.         var d = new Date();     
  8.         var y = d.getFullYear();     
  9.         return ( y - this.age );     
  10.     },     
  11.     set birth_year(year) {     
  12.         var d = new Date();     
  13.         var y = d.getFullYear();     
  14.         this.age = y - year;     
  15.     }     
  16. };     
  17. alert(chenhao.birth_year);  
  18. chenhao.birth_year = 2000;     
  19. alert(chenhao.age);  

是的，你的確可以這樣的，不過通過defineProperty()你可以干這些事：
1）設置如 writable，configurable，enumerable 等這類的屬性配置。
2）動態(tài)地為一個對象加屬性。比如：一些HTML的DOM對像。
查看對象屬性配置

如果查看并管理對象的這些配置，下面有個程序可以輸出對象的屬性和配置等東西：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. //列出對象的屬性.     
  2. function listProperties(obj)     
  3. {     
  4.     var newLine = "<br />";     
  5.     var names = Object.getOwnPropertyNames(obj);     
  6.     for (var i = 0; i < names.length; i++) {     
  7.         var prop = names[i];     
  8.         document.write(prop + newLine);  
  9.   
  10.         // 列出對象的屬性配置（descriptor）動用getOwnPropertyDescriptor函數(shù)。     
  11.         var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, prop);     
  12.         for (var attr in descriptor) {     
  13.             document.write("..." + attr + ': ' + descriptor[attr]);     
  14.             document.write(newLine);     
  15.         }     
  16.         document.write(newLine);     
  17.     }     
  18. }     
  19. listProperties(chenhao);     
  20. call，apply， bind 和 this  

關于Javascript的this指針，和C++/Java很類似。 我們來看個示例：（這個示例很簡單了，我就不多說了）

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. function print(text){     
  2.     document.write(this.value + ' - ' + text+ '<br>');     
  3. }    
  4. var a = {value: 10, print : print};     
  5. var b = {value: 20, print : print};    
  6. print('hello');// this => global, output "undefined - hello"    
  7. a.print('a');// this => a, output "10 - a"     
  8. b.print('b'); // this => b, output "20 - b"       
  9. a['print']('a'); // this => a, output "10 - a"  

我們再來看看call 和 apply，這兩個函數(shù)的差別就是參數(shù)的樣子不一樣，另一個就是性能不一樣，apply的性能要差很多。（關于性能，可到 JSPerf 上去跑跑看看）

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. print.call(a, 'a'); // this => a, output "10 - a"     
  2. print.call(b, 'b'); // this => b, output "20 - b"     
  3.   
  4. print.apply(a, ['a']); // this => a, output "10 - a"     
  5. print.apply(b, ['b']); // this => b, output "20 - b"  


但是在bind后，this指針，可能會有不一樣，但是因為Javascript是動態(tài)的。如下面的示例

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var p = print.bind(a);     
  2. p('a');             // this => a, output "10 - a"     
  3. p.call(b, 'b');     // this => a, output "10 - b"     
  4. p.apply(b, ['b']);  // this => a, output "10 - b"  

繼承 和 重載

通過上面的那些示例，我們可以通過Object.create()來實際繼承，請看下面的代碼，Student繼承于Object。

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var Person = Object.create(null);     
  2.   
  3. Object.defineProperties     
  4. (     
  5.     Person,     
  6.     {     
  7.         'name'  : {  value: 'Chen Hao'},     
  8.         'email'  : { value : 'haoel@hotmail.com'},     
  9.         'website': { value: 'http://coolshell.cn'}     
  10.     }     
  11. );     
  12.   
  13. Person.sayHello = function () {     
  14.     var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +     
  15.                 "my email is: " + this.email + ", <br>" +     
  16.                 "my website is: " + this.website;     
  17.     document.write(hello + "<br>");     
  18. }  
  19.      
  20. var Student = Object.create(Person);     
  21. Student.no = "1234567"; //學號     
  22. Student.dept = "Computer Science"; //系     
  23.   
  24. //使用Person的屬性     
  25. document.write(Student.name + ' ' + Student.email + ' ' + Student.website +'<br>');       
  26. //使用Person的方法     
  27. Student.sayHello();       
  28. //重載SayHello方法     
  29. Student.sayHello = function (person) {     
  30.     var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +     
  31.                 "my email is: " + this.email + ", <br>" +     
  32.                 "my website is: " + this.website + ", <br>" +     
  33.                 "my student no is: " + this. no + ", <br>" +     
  34.                 "my departent is: " + this. dept;     
  35.     document.write(hello + '<br>');     
  36. }     
  37. //再次調用     
  38. Student.sayHello();     
  39.   
  40. //查看Student的屬性（只有 no 、 dept 和 重載了的sayHello）     
  41. document.write('<p>' + Object.keys(Student) + '<br>');  

通用上面這個示例，我們可以看到，Person里的屬性并沒有被真正復制到了Student中來，但是我們可以去存取。這是因為Javascript用委托實現(xiàn)了這一機制。其實，這就是Prototype，Person是Student的Prototype。

當我們的代碼需要一個屬性的時候，Javascript的引擎會先看當前的這個對象中是否有這個屬性，如果沒有的話，就會查找他的Prototype對象是否有這個屬性，一直繼續(xù)下去，直到找到或是直到?jīng)]有Prototype對象。

為了證明這個事，我們可以使用Object.getPrototypeOf()來檢驗一下：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. Student.name = 'aaa';  
  2.   
  3. //輸出 aaa     
  4. document.write('<p>' + Student.name + '</p>');   
  5.   
  6. //輸出 Chen Hao     
  7. document.write('<p>' +Object.getPrototypeOf(Student).name + '</p>');  


于是，你還可以在子對象的函數(shù)里調用父對象的函數(shù)，就好像C++里的 Base::func() 一樣。于是，我們重載hello的方法就可以使用父類的代碼了，如下所示：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. //新版的重載SayHello方法     
  2. Student.sayHello = function (person) {     
  3.     Object.getPrototypeOf(this).sayHello.call(this);     
  4.     var hello = "my student no is: " + this. no + ", <br>" +     
  5.                 "my departent is: " + this. dept;     
  6.     document.write(hello + '<br>');     
  7. }  

這個很強大吧。

組合
上面的那個東西還不能滿足我們的要求，我們可能希望這些對象能真正的組合起來。為什么要組合？因為我們都知道是這是OO設計的最重要的東西。不過，這對于Javascript來并沒有支持得特別好，不好我們依然可以搞定個事。

首先，我們需要定義一個Composition的函數(shù)：（target是作用于是對象，source是源對象），下面這個代碼還是很簡單的，就是把source里的屬性一個一個拿出來然后定義到target中。

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. function Composition(target, source)     
  2. {     
  3.     var desc  = Object.getOwnPropertyDescriptor;     
  4.     var prop  = Object.getOwnPropertyNames;     
  5.     var def_prop = Object.defineProperty;     
  6.   
  7.     prop(source).forEach(     
  8.         function(key) {     
  9.             def_prop(target, key, desc(source, key))     
  10.         }     
  11.     )     
  12.     return target;     
  13. }  


有了這個函數(shù)以后，我們就可以這來玩了：

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. //藝術家     
  2. var Artist = Object.create(null);     
  3. Artist.sing = function() {     
  4.     return this.name + ' starts singing...';     
  5. }     
  6. Artist.paint = function() {     
  7.     return this.name + ' starts painting...';     
  8. }     
  9.   
  10. //運動員     
  11. var Sporter = Object.create(null);     
  12. Sporter.run = function() {     
  13.     return this.name + ' starts running...';     
  14. }     
  15. Sporter.swim = function() {     
  16.     return this.name + ' starts swimming...';     
  17. }     
  18.   
  19. Composition(Person, Artist);     
  20. document.write(Person.sing() + '<br>');     
  21. document.write(Person.paint() + '<br>');     
  22.   Composition(Person, Sporter);     
  23. document.write(Person.run() + '<br>');     
  24. document.write(Person.swim() + '<br>');     
  25.   
  26. //看看 Person中有什么？（輸出：sayHello,sing,paint,swim,run）     
  27. document.write('<p>' + Object.keys(Person) + '<br>');  

Prototype 和 繼承
我們先來說說Prototype。我們先看下面的例程，這個例程不需要解釋吧，很像C語言里的函數(shù)指針，在C語言里這樣的東西見得多了。

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var plus = function(x,y){     
  2.     document.write( x + ' + ' + y + ' = ' + (x+y) + '<br>');     
  3.     return x + y;     
  4. };     
  5.   
  6. var minus = function(x,y){     
  7.     document.write(x + ' - ' + y + ' = ' + (x-y) + '<br>');     
  8.     return x - y;     
  9. };     
  10.   
  11. var operations = {     
  12.     '+': plus,     
  13.     '-': minus     
  14. };     
  15.   
  16. var calculate = function(x, y, operation){     
  17.     return operations[operation](x, y);     
  18. };     
  19.   
  20. calculate(12, 4, '+');     
  21. calculate(24, 3, '-');  


那么，我們能不能把這些東西封裝起來呢，我們需要使用prototype?？聪旅娴氖纠?/span>

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. var Cal = function(x, y){     
  2.     this.x = x;     
  3.     this.y = y;     
  4. }     
  5.   
  6. Cal.prototype.operations = {     
  7.     '+': function(x, y) { return x+y;},     
  8.     '-': function(x, y) { return x-y;}     
  9. };     
  10.   
  11. Cal.prototype.calculate = function(operation){     
  12.     return this.operations[operation](this.x, this.y);     
  13. };     
  14.   
  15. var c = new Cal(4, 5);     
  16. Cal.calculate('+');     
  17. Cal.calculate('-');  


這就是prototype的用法，prototype 是javascript這個語言中最重要的內容。網(wǎng)上有太多的文章介始這個東西了。說白了，prototype就是對一對象進行擴展，其特點在于通過“復制”一個已經(jīng)存在的實例來返回新的實例,而不是新建實例。被復制的實例就是我們所稱的“原型”，這個原型是可定制的（當然，這里沒有真正的復制，實際只是委托）。上面的這個例子中，我們擴展了實例Cal，讓其有了一個operations的屬性和一個calculate的方法。

這樣，我們可以通過這一特性來實現(xiàn)繼承。還記得我們最最前面的那個Person吧， 下面的示例是創(chuàng)建一個Student來繼承Person。

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. function Person(name, email, website){     
  2.     this.name = name;     
  3.     this.email = email;     
  4.     this.website = website;     
  5. };     
  6.   
  7. Person.prototype.sayHello = function(){     
  8.     var hello = "Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +     
  9.                 "my email is: " + this.email + ", <br>" +     
  10.                 "my website is: " + this.website;     
  11.     return hello;     
  12. };     
  13.   
  14. function Student(name, email, website, no, dept){     
  15.     var proto = Object.getPrototypeOf;     
  16.     proto(Student.prototype).constructor.call(this, name, email, website);     
  17.     this.no = no;     
  18.     this.dept = dept;     
  19. }     
  20.   
  21. // 繼承prototype     
  22. Student.prototype = Object.create(Person.prototype);     
  23.   
  24. //重置構造函數(shù)     
  25. Student.prototype.constructor = Student;     
  26.   
  27. //重載sayHello()     
  28. Student.prototype.sayHello = function(){     
  29.     var proto = Object.getPrototypeOf;     
  30.     var hello = proto(Student.prototype).sayHello.call(this) + '<br>';     
  31.     hello += "my student no is: " + this. no + ", <br>" +     
  32.              "my departent is: " + this. dept;     
  33.     return hello;     
  34. };  
  35.      
  36. var me = new Student(     
  37.     "Chen Hao",     
  38.     "haoel@hotmail.com",     
  39.     "http://coolshell.cn",     
  40.     "12345678",     
  41.     "Computer Science"     
  42. );     
  43. document.write(me.sayHello());  

兼容性
上面的這些代碼并不一定能在所有的瀏覽器下都能運行，因為上面這些代碼遵循 ECMAScript 5 的規(guī)范，關于ECMAScript 5 的瀏覽器兼容列表，你可以看這里“ES5瀏覽器兼容表”。

本文中的所有代碼都在Chrome最新版中測試過了。

下面是一些函數(shù)，可以用在不兼容ES5的瀏覽器中：

Object.create()函數(shù)

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. function clone(proto) {     
  2.     function Dummy() { }     
  3.   
  4.     Dummy.prototype             = proto;     
  5.     Dummy.prototype.constructor = Dummy;     
  6.   
  7.     return new Dummy(); //等價于Object.create(Person);     
  8. }     
  9.   
  10. var me = clone(Person);  


defineProperty()函數(shù)

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. function defineProperty(target, key, descriptor) {     
  2.     if (descriptor.value){     
  3.         target[key] = descriptor.value;     
  4.     }else {     
  5.         descriptor.get && target.__defineGetter__(key, descriptor.get);     
  6.         descriptor.set && target.__defineSetter__(key, descriptor.set);     
  7.     }       
  8.     return target     
  9. }  


keys()函數(shù)

JavaScript Code復制內容到剪貼板
  1. function keys(object) { var result, key     
  2.     result = [];     
  3.     for (key in object){     
  4.         if (object.hasOwnProperty(key))  result.push(key)     
  5.     }   
  6.     return result;     
  7. }  


Object.getPrototypeOf() 函數(shù)

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  1. function proto(object) {     
  2.     return !object?                null     
  3.          : '__proto__' in object?  object.__proto__     
  4.          : /* not exposed? */      object.constructor.prototype     
  5. }  


bind 函數(shù)

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  1. var slice = [].slice     
  2.   
  3. function bind(fn, bound_this) { var bound_args     
  4.     bound_args = slice.call(arguments, 2)     
  5.     return function() { var args     
  6.         args = bound_args.concat(slice.call(arguments))     
  7.         return fn.apply(bound_this, args) }     
  8. }  
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