前端 | ES6笔记 | 十、类



类的概念

  • JavaScript 语言中,生成实例对象的传统方法是通过构造函数。ES6 提供了更接近传统语言的写法,引入了 Class(类)这个概念,作为对象的模板,通过 class 关键字定义类,通过 new 生成实例对象。
  • 基本上,ES6 的 class 可以看作只是一个语法糖,它的绝大部分功能,ES5 都可以做到,新的 class 写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。
  • 类的数据类型就是函数,类本身就指向构造函数。类的所有方法都定义在类的 prototype 属性上面。在类的实例上面调用方法,其实就是调用原型上的方法。类内部定义的方法,是不可枚举的。
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// ES5 通过定义一个构造函数,来 new 一个实例对象
// 同时将方法追加在构造函数的原型上,实例通过继承可直接调用
function Point(x, y) {
this.x = x;
this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 2);

p //  {x: 1, y: 2}
p.toString() // "(1, 2)"


// 用 ES6 书写
class Point {
constructor(x, y) { // 构造方法
this.x = x;
this.y = y;
}

toString() { // 方法
return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
}
}

var p = new Point(1, 2);

p // {x: 1, y: 2}
p.toString() // "(1, 2)"

// 定义类里边方法的时候,不需要 function 声明,其本身就为函数,指向构造函数
typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true


// 在 类的实例 上面调用方法,等于从原型上调用方法
p.constructor === Point.prototype.constructor // true
p.toString === Point.prototype.toString // true


// 类的新方法可以添加在 prototype 对象上面
// Object.assign 方法可以一次向类添加多个方法
Object.assign(Point.prototype, {
ValueOf(){},
toValue(){}
});


// 类内部定义的方法,是不可枚举的
Object.keys(Point.prototype) // []

constructor 方法

constructor 方法是类的默认方法,通过 new 命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须有 constructor 方法,如果没有显式定义,一个空的 constructor 方法会被默认添加。

类的实例

  • 使用 new 命令生成类的实例。如果忘记加上 new,像函数那样调用 Class,将会报错
  • 实例的属性除非显式定义在其本身(即定义在 this 对象-实例),否则都是定义在原型上(即定义在 class 上)
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class Point {
constructor(x, y) {
this.x = x; // 显式定义属性 x this 指向类的实例
this.y = y; // 显式定义属性 y
}

toString() { // 定义在原型上
return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
}
}

var point = new Point(2, 3);
point.toString() // (2, 3)

point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true


// 类的所有实例共享一个原型对象
var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__ === p2.__proto__ // true


// 通过实例的原型给类添加方法
// 生产环境中可以使用 Object.getPrototypeOf 方法来获取实例对象的原型
// 给实例对象添加 printName 方法,同时也会应用到其他实例
Object.getPrototypeOf(p1).printName = function () { console.log(this.constructor.name) }

p1.printName() // Point
p2.printName() // Point

取值函数(getter)和存值函数(setter)

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// Val 属性有对应的存值函数和取值函数,因此赋值和读取行为都被自定义了
class myClass {
constructor(value) {
this.value = value
}
get Val() {
return this.value
}
set Val(value) {
this.value = value
}
}

let c = new myClass()

c.Val(5) // 5
c.Val() // 5

属性表达式

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// 类的属性名,可以采用表达式
let methodName = 'getArea';

// 定义一个类
class Square {
constructor(length) {
// ...
}

// 方法名从外部变量获得
[methodName]() {
// ...
}
}

Class 表达式

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// 使用表达式定义一个类,
// Me 只在类内部可用,指代当前类,而外部只能用 MyClass 引用这个类
const MyClass = class Me {
getClassName() {
return Me.name;
}
};

let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me

MyClass.name // "Me"
Me.name // ReferenceError: Me is not defined


// 采用 Class 表达式,可以写出立即执行的 Class
let person = new class {
constructor(name) {
this.name = name;
}

sayName() {
console.log(this.name);
}
}('张三');

person.sayName(); // "张三"

类的注意事项

  • 默认严格模式
  • 不存在变量提升
  • Generator 方法:某个方法之前加上星号(*),就表示该方法是一个 Generator 函数。
  • this 的指向:默认指向类的实例,如将用到 this 的方法(xxx)提取出来单独使用,则可通过以下方法解决:
    1. 在构造方法中绑定 this this.xxx = this.xxx.bind(this)
    2. 使用箭头函数 this.getThis = () => this
    3. 使用 Proxy,获取方法的时候,自动绑定 this

静态方法

  • 类相当于实例的原型,所有在类中定义的方法,都会被实例继承。如果在一个方法前,加上 static 关键字,就表示该方法不会被实例继承,而是直接通过类来调用,这就称为“静态方法”
  • 静态方法里包含 this,这个 this 指的是,而不是实例
  • 父类的静态方法,可以被子类继承
  • 静态方法可以从 super 对象上调用的
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// 直接通过类来调用静态方法
class Foo {
static classMethod() {
return 'hello';
}
}

Foo.classMethod() // 'hello'
Foo.hasOwnProperty('classMethod') // true

// 在实例上调用静态方法则会报错
var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function


// 静态方法包含 this,这个 this 指的是类,不是实例
class Foo {
static bar() {
this.baz();
}
static baz() {
console.log('hello');
}
baz() {
console.log('world');
}
}

Foo.bar() // hello


// 父类的静态方法,可以被子类继承
class Foo {
static classMethod() {
return 'hello';
}
}

// 定义子类
class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'


// 静态方法也是可以从 super 对象上调用的
class Foo {
static classMethod() {
return 'hello';
}
}

// 通过 super 在子类内调用父类的该静态方法
class Bar extends Foo {
static classMethod() {
return super.classMethod() + ', too';
}
}

Bar.classMethod() // "hello, too"

实例属性

实例对象的属性,实例属性除了定义在 constructor() 方法里面的 this 上面,也可以定义在类的最顶层

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// 定义在 constructor() 方法里面的 this 上
class IncreasingCounter {
constructor() {
this._count = 0;
}
get value() {
console.log('Getting the current value!');
return this._count;
}
increment() {
this._count++;
}
}

// 实例属性与方法定义在同一层级,不需要加 this
class IncreasingCounter {
_count = 0;
get value() {
console.log('Getting the current value!');
return this._count;
}
increment() {
this._count++;
}
}

静态属性

静态属性指的是 Class 本身的属性,即 Class.propName,而不是定义在实例对象(this)上的属性
因为 ES6 明确规定,Class 内部只有静态方法,没有静态属性。现在有一个提案提供了类的静态属性,写法是在实例属性的前面,加上 static 关键字。

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class Foo {
}

Foo.prop = 1; // 给类本身设置 prop 属性
Foo.prop // 1


// 定义 myStaticProp 为静态属性
class MyClass {
static myStaticProp = 42;

constructor() {
console.log(MyClass.myStaticProp); // 42
}
}

类的继承

  • Class 可以通过 extends 关键字实现继承
  • 子类必须在 constructor 方法中调用 super 方法,super 方法表示父类的构造函数,用来新建父类的 this 对象。子类自己的 this 对象,必须先通过父类的构造函数完成塑造,得到与父类同样的实例属性和方法(将父类实例整个进 this),然后再修改、加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用 super 方法,子类就得不到 this 对象。
  • 在子类的构造函数中,只有调用 super 之后,才可以使用 this 关键字,否则会报错。这是因为子类实例的构建,基于父类实例,只有 super 方法才能调用父类实例。
  • 父类的静态方法,也会被子类继承
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// 定义父类 Point
class Point {
constructor(x, y) {
this.x = x; // 显式定义属性 x
this.y = y; // 显式定义属性 y
}

toString() {
return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
}
}

// 定义子类 ColorPoint,继承自 Point
class ColorPoint extends Point {
constructor(x, y, color) {
super(x, y); // 调用父类的 constructor(x, y)
this.color = color; // 调用 super 之后才可使用 this
}

toString() {
return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的 toString()
}
}

// 实例对象 cp 同时是 ColorPoint 和 Point 两个类的实例
let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');

cp // {x: 25, y: 8, color: "green"}
cp.toString() // "green (25, 8)"

cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true

Object.getPrototypeOf()

可用来判断一个类是否继承了另一个类

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// 从子类上获取父类
Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point // true

super 关键字

super 这个关键字,既可以当作函数使用,也可以当作对象使用。
super 作为函数调用时,代表父类的构造函数,但是返回的是子类的实例;
super 作为对象时,在普通方法中,指向父类的原型对象;在静态方法中,指向父类。但定义在父类实例(this)上的方法或属性,是无法通过 super 调用的。

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// super 作为函数调用时,代表父类的构造函数
// 但是返回的是子类的实例,即 super 内部的 this 指的是子类的实例
// 子类的构造函数必须执行一次 super 函数
class A {}

class B extends A {
constructor() {
super(); // super 做函数只能用在子类的构造函数中
}
}

// super() 就相当于 A 构造函数的 this 指向切换到参数指明的对象 B
// 即父类构造函数在子类环境中调用
A.prototype.constructor.call(this)


// super 作为父类的原型对象,因而可以调用父类的方法
class A {
p() {
return 2;
}
}

class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super.p()); // 2
}
}

let b = new B();


// p 非显式定义在 A 本身(this 上)
// 并不是定义在原型上,子类不能继承到
class A {
constructor() {
this.p = 2;
}
}

class B extends A {
get m() {
return super.p;
}
}

let b = new B();
b.m // undefined


// 在子类普通方法中通过 super 调用父类的方法时,方法内部的 this 指向当前的子类实例
class A {
constructor() {
this.x = 1;
}
print() {
console.log(this.x);
}
}

class B extends A {
constructor() {
super();
this.x = 2;
}
m() {
super.print(); // 父类原型上的 print 方法
}
}

let b = new B();

// 此时 m 方法中 super 调用父类 print 方法的 this 为 子类的 this
b.m() // 2


// 子类中的 this 指向为子类实例,
// 通过 super 对某个属性赋值,那么 super 也就相当于 this
// 而读取时 super 依然为父类的原型
class A {
constructor() {
this.x = 1;
}
}

// super.x 赋值为 3,这时等同于对 this.x 赋值为 3
// 而当读取 super.x 的时候,读的是 A.prototype.x,所以返回 undefined
class B extends A {
constructor() {
super();
this.x = 2;
super.x = 3;
console.log(super.x); // undefined
console.log(this.x); // 3
}
}

let b = new B();


// super 作为对象,在静态方法之中,super 将指向父类,而不是父类的原型对象
class Parent {
static myMethod(msg) {
console.log('static', msg);
}

myMethod(msg) {
console.log('instance', msg);
}
}

class Child extends Parent {
static myMethod(msg) {
super.myMethod(msg);
}

myMethod(msg) {
super.myMethod(msg);
}
}

// 调用子类本身的方法,即静态方法,而此时 super 指向父类
Child.myMethod(1); // static 1

// 此时实例 child 调用子类的方法,即子类原型上的方法,super 也指向父类的原型
var child = new Child();
child.myMethod(2); // instance 2


// 在子类的静态方法中通过 super 调用父类的方法时,
// 方法内部的 this 指向当前的子类,而不是子类的实例
class A {
constructor() {
this.x = 1;
}
static print() {
console.log(this.x);
}
}

class B extends A {
constructor() {
super();
this.x = 2;
}
static m() {
super.print(); // 调用父类的方向
}
}

// 只有类的实例才可以读取到 this.x,B 是类本身
B.x // undefined
B.x = 3;
B.m() // 3


// 使用super的时候,必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用,否则会报错
class A {}

class B extends A {
constructor() {
super();
console.log(super); // 报错
}
}

类的 prototype 属性和proto属性

大多数浏览器的 ES5 实现之中,每一个对象都有proto属性,指向对应的构造函数的prototype属性。Class 作为构造函数的语法糖,同时有 prototype 属性和 __proto__ 属性,因此同时存在两条继承链。
(1)子类的 __proto__ 属性,表示构造函数的继承,总是指向父类。
(2)子类 prototype 属性的 __proto__ 属性,表示方法的继承,总是指向父类的 prototype 属性。

作为一个对象,子类(B)的原型(proto属性)是父类(A);
作为一个构造函数,子类(B)的原型对象(prototype属性)是父类的原型对象(prototype属性)的实例。

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class A {
}

class B extends A {
}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

参考资料

网道- ES6教程 - Class 的基本语法
网道- ES6教程 - Class 的继承