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JavaScript类的继承

日期:2006-09-12 14:32:51 点击: 来自: 作者:
利用共享prototype实现继承
继承是面向对象开发的又一个重要概念,它可以将现实生活的概念对应到程序逻辑中。例如水果是一个类,具有一些公共的性质;而苹果也是一类,但它们属于水果,所以苹果应该继承于水果。
在JavaScript中没有专门的机制来实现类的继承,但可以通过拷贝一个类的prototype到另外一个类来实现继承。一种简单的实现如下:
fucntion class1(){
      //构造函数
}

function class2(){
      //构造函数
}
class2.prototype=class1.prototype;
class2.prototype.moreProperty1="xxx";
class2.prototype.moreMethod1=function(){
      //方法实现代码
}
var obj=new class2();
这样,首先是class2具有了和class1一样的prototype,不考虑构造函数,两个类是等价的。随后,又通过prototype给class2赋予了两个额外的方法。所以class2是在class1的基础上增加了属性和方法,这就实现了类的继承。
JavaScript提供了instanceof操作符来判断一个对象是否是某个类的实例,对于上面创建的obj对象,下面两条语句都是成立的:
obj instanceof class1
obj instanceof class2
表面上看,上面的实现完全可行,JavaScript也能够正确的理解这种继承关系,obj同时是class1和class2的实例。事是上不对,JavaScript的这种理解实际上是基于一种很简单的策略。看下面的代码,先使用prototype让class2继承于class1,再在class2中重复定义method方法:
<script language="JavaScript" type="text/javascript">
<!--
//定义class1
function class1(){
      //构造函数
}
//定义class1的成员
class1.prototype={
      m1:function(){
            alert(1);
      }
}
//定义class2
function class2(){
      //构造函数
}
//让class2继承于class1
class2.prototype=class1.prototype;
//给class2重复定义方法method
class2.prototype.method=function(){
      alert(2);
}
//创建两个类的实例
var obj1=new class1();
var obj2=new class2();
//分别调用两个对象的method方法
obj1.method();
obj2.method();
//-->
</script>
从代码执行结果看,弹出了两次对话框“2”。由此可见,当对class2进行prototype的改变时,class1的prototype也随之改变,即使对class2的prototype增减一些成员,class1的成员也随之改变。所以class1和class2仅仅是构造函数不同的两个类,它们保持着相同的成员定义。从这里,相信读者已经发现了其中的奥妙:class1和class2的prototype是完全相同的,是对同一个对象的引用。其实从这条赋值语句就可以看出来:
//让class2继承于class1
class2.prototype=class1.prototype;
在JavaScript中,除了基本的数据类型(数字、字符串、布尔等),所有的赋值以及函数参数都是引用传递,而不是值传递。所以上面的语句仅仅是让class2的prototype对象引用class1的prototype,造成了类成员定义始终保持一致的效果。从这里也看到了instanceof操作符的执行机制,它就是判断一个对象是否是一个prototype的实例,因为这里的obj1和obj2都是对应于同一个prototype,所以它们instanceof的结果都是相同的。
因此,使用prototype引用拷贝实现继承不是一种正确的办法。但在要求不严格的情况下,却也是一种合理的方法,惟一的约束是不允许类成员的覆盖定义。下面一节,将利用反射机制和prototype来实现正确的类继承。
利用反射机制和prototype实现继承
前面一节介绍的共享prototype来实现类的继承,不是一种很好的方法,毕竟两个类是共享的一个prototype,任何对成员的重定义都会互相影响,不是严格意义的继承。但在这个思想的基础上,可以利用反射机制来实现类的继承,思路如下:利用for(…in…)语句枚举出所有基类prototype的成员,并将其赋值给子类的prototype对象。例如:
<script language="JavaScript" type="text/javascript">
<!--
function class1(){
      //构造函数
}
class1.prototype={
      method:function(){
           alert(1);
      },
      method2:function(){
           alert("method2");
      }
}
function class2(){
      //构造函数
}
//让class2继承于class1
for(var p in class1.prototype){
       class2.prototype[p]=class1.prototype[p];
}

//覆盖定义class1中的method方法
class2.prototype.method=function(){
      alert(2);
}
//创建两个类的实例
var obj1=new class1();
var obj2=new class2();
//分别调用obj1和obj2的method方法
obj1.method();
obj2.method();
//分别调用obj1和obj2的method2方法
obj1.method2();
obj2.method2();
//-->
</script>
从运行结果可见,obj2中重复定义的method已经覆盖了继承的method方法,同时method2方法未受影响。而且obj1中的method方法仍然保持了原有的定义。这样,就实现了正确意义的类的继承。为了方便开发,可以为每个类添加一个共有的方法,用以实现类的继承:
//为类添加静态方法inherit表示继承于某类
Function.prototype.inherit=function(baseClass){
     for(var p in baseClass.prototype){
            this.prototype[p]=baseClass.prototype[p];
     }
}
这里使用所有函数对象(类)的共同类Function来添加继承方法,这样所有的类都会有一个inherit方法,用以实现继承,读者可以仔细理解这种用法。于是,上面代码中的:
//让class2继承于class1
for(var p in class1.prototype){
       class2.prototype[p]=class1.prototype[p];
}
可以改写为:
//让class2继承于class1
class2.inherit(class1)
这样代码逻辑变的更加清楚,也更容易理解。通过这种方法实现的继承,有一个缺点,就是在class2中添加类成员定义时,不能给prototype直接赋值,而只能对其属性进行赋值,例如不能写为:
class2.prototype={
      //成员定义
}
而只能写为:
class2.prototype.propertyName=someValue;
class2.prototype.methodName=function(){
      //语句
}
由此可见,这样实现继承仍然要以牺牲一定的代码可读性为代价,在下一节将介绍prototype-1.3.1框架(注:prototype-1.3.1框架是一个JavaScript类库,扩展了基本对象功能,并提供了实用工具详见附录。)中实现的类的继承机制,不仅基类可以用对象直接赋值给property,而且在派生类中也可以同样实现,使代码逻辑更加清晰,也更能体现面向对象的语言特点。

prototype-1.3.1框架中的类继承实现机制
在prototype-1.3.1框架中,首先为每个对象都定义了一个extend方法:
//为Object类添加静态方法:extend
Object.extend = function(destination, source) {
  for(property in source) {
     destination[property] = source[property];
  }
  return destination;
}
//通过Object类为每个对象添加方法extend
Object.prototype.extend = function(object) {
  return Object.extend.apply(this, [this, object]);
}
Object.extend方法很容易理解,它是Object类的一个静态方法,用于将参数中source的所有属性都赋值到destination对象中,并返回destination的引用。下面解释一下Object.prototype.extend的实现,因为Object是所有对象的基类,所以这里是为所有的对象都添加一个extend方法,函数体中的语句如下:
Object.extend.apply(this,[this,object]);
这一句是将Object类的静态方法作为对象的方法运行,第一个参数this是指向对象实例自身;第二个参数是一个数组,包括两个元素:对象本身和传进来的对象参数object。函数功能是将参数对象object的所有属性和方法赋值给调用该方法的对象自身,并返回自身的引用。有了这个方法,下面看类继承的实现:
<script language="JavaScript" type="text/javascript">
<!--
//定义extend方法
Object.extend = function(destination, source) {
  for (property in source) {
     destination[property] = source[property];
  }
  return destination;
}
Object.prototype.extend = function(object) {
  return Object.extend.apply(this, [this, object]);
}
//定义class1
function class1(){
      //构造函数
}
//定义类class1的成员
class1.prototype={
      method:function(){
           alert("class1");
      },
      method2:function(){
           alert("method2");
      }

}
//定义class2
function class2(){
      //构造函数
}
//让class2继承于class1并定义新成员
class2.prototype=(new class1()).extend({
      method:function(){
           alert("class2");
      }
});

//创建两个实例
var obj1=new class1();
var obj2=new class2();
//试验obj1和obj2的方法
obj1.method();
obj2.method();
obj1.method2();
obj2.method2();
//-->
</script>
从运行结果可以看出,继承被正确的实现了,而且派生类的额外成员也可以以列表的形式加以定义,提高了代码的可读性。下面解释继承的实现:
//让class2继承于class1并定义新成员
class2.prototype=(new class1()).extend({
      method:function(){
           alert("class2");
      }
});
上段代码也可以写为:
//让class2继承于class1并定义新成员
class2.prototype=class1.prototype.extend({
      method:function(){
           alert("class2");
      }
});
但因为extend方法会改变调用该方法对象本身,所以上述调用会改变class1的prototype的值,犯了和以前一样的错误。在prototype-1.3.1框架中,巧妙的利用new class1()来创建一个实例对象,并将实例对象的成员赋值给class2的prototype。其本质相当于创建了class1的prototype的一个拷贝,在这个拷贝上进行操作自然不会影响原有类中prototype的定义了。

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