linjiaqi 发表于 2013-1-29 08:37:42

JavaScript面向对象编程

Javascript是一个类C的语言,他的面向对象的东西相对于C++/Java比较奇怪,但是其的确相当的强大。
初探
我们知道Javascript中的变量定义基本如下:

[*]var name = 'Chen Hao';;  
[*]var email = 'haoel(@)hotmail.com';  
[*]var website = 'http://coolshell.cn'; 
如果要用对象来写的话,就是下面这个样子:

[*]var chenhao = {  
[*]    name :'Chen Hao',  
[*]    email : 'haoel(@)hotmail.com',  
[*]    website : 'http://coolshell.cn' 
[*]}; 
于是,我就可以这样访问:

[*]//以成员的方式  
[*]chenhao.name;  
[*]chenhao.email;  
[*]chenhao.website;  
[*]   
[*]//以hash map的方式  
[*]chenhao["name"];  
[*]chenhao["email"];  
[*]chenhao["website"]; 
关于函数,我们知道Javascript的函数是这样的:

[*]var doSomething = function(){  
[*]   alert('Hello World.');  
[*]}; 
于是,我们可以这么干:

[*]var sayHello = function(){  
[*]   var hello = "Hello, I'm "+ this.name  
[*]                + ", my email is: " + this.email  
[*]                + ", my website is: " + this.website;  
[*]   alert(hello);  
[*]};  
[*]   
[*]//直接赋值,这里很像C/C++的函数指针  
[*]chenhao.Hello = sayHello;  
[*]   
[*]chenhao.Hello(); 
相信这些东西都比较简单,大家都明白了。 可以看到javascript对象函数是直接声明,直接赋值,直接就用了。runtime的动态语言。
还有一种比较规范的写法是:

[*]//我们可以看到, 其用function来做class。  
[*]var Person = function(name, email, website){  
[*]    this.name = name;  
[*]    this.email = email;  
[*]    this.website = website;  
[*]   
[*]    this.sayHello = function(){  
[*]        var hello = "Hello, I'm "+ this.name  + ", \n" +  
[*]                    "my email is: " + this.email + ", \n" +  
[*]                    "my website is: " + this.website;  
[*]        alert(hello);  
[*]    };  
[*]};  
[*]   
[*]var chenhao = new Person("Chen Hao", "haoel@hotmail.com",  
[*]                                     "http://coolshell.cn");  
[*]chenhao.sayHello(); 
顺便说一下,要删除对象的属性,很简单:

[*]delete chenhao['email'] 
上面的这些例子,我们可以看到这样几点:
◆ Javascript的数据和成员封装很简单。没有类完全是对象操作。纯动态!
◆ Javascript function中的this指针很关键,如果没有的话,那就是局部变量或局部函数。
◆ Javascript对象成员函数可以在使用时临时声明,并把一个全局函数直接赋过去就好了。
◆ Javascript的成员函数可以在实例上进行修改,也就是说不同实例相同函数名的行为不一定一样。
属性配置 – Object.defineProperty
先看下面的代码:

[*]//创建对象  
[*]var chenhao = Object.create(null);  
[*]   
[*]//设置一个属性  
[*] Object.defineProperty( chenhao,  
[*]                'name', { value:  'Chen Hao',  
[*]                          writable:     true,  
[*]                          configurable: true,  
[*]                          enumerable:   true });  
[*]   
[*]//设置多个属性  
[*]Object.defineProperties( chenhao,  
[*]    {  
[*]        'email'  : { value:  'haoel@hotmail.com',  
[*]                     writable:     true,  
[*]                     configurable: true,  
[*]                     enumerable:   true },  
[*]        'website': { value: 'http://coolshell.cn',  
[*]                     writable:     true,  
[*]                     configurable: true,  
[*]                     enumerable:   true }  
[*]    }  
[*]); 
下面就说说这些属性配置是什么意思。
writable:这个属性的值是否可以改。
configurable:这个属性的配置是否可以改。
enumerable:这个属性是否能在for…in循环中遍历出来或在Object.keys中列举出来。
value:属性值。
get()/set(_value):get和set访问器。
Get/Set 访问器
关于get/set访问器,它的意思就是用get/set来取代value(其不能和value一起使用),示例如下:

[*]var  age = 0;  
[*]Object.defineProperty( chenhao,  
[*]            'age', {  
[*]                      get: function() {return age+1;},  
[*]                      set: function(value) {age = value;}  
[*]                      enumerable : true,  
[*]                      configurable : true 
[*]                    }  
[*]);  
[*]chenhao.age = 100; //调用set  
[*]alert(chenhao.age); //调用get 输出101(get中+1了); 
我们再看一个更为实用的例子——利用已有的属性(age)通过get和set构造新的属性(birth_year):

[*]Object.defineProperty( chenhao,  
[*]            'birth_year',  
[*]            {  
[*]                get: function() {  
[*]                    var d = new Date();  
[*]                    var y = d.getFullYear();  
[*]                    return ( y - this.age );  
[*]                },  
[*]                set: function(year) {  
[*]                    var d = new Date();  
[*]                    var y = d.getFullYear();  
[*]                    this.age = y - year;  
[*]                }  
[*]            }  
[*]);  
[*]   
[*]alert(chenhao.birth_year);  
[*]chenhao.birth_year = 2000;  
[*]alert(chenhao.age); 
这样做好像有点麻烦,你说,我为什么不写成下面这个样子:

[*]var chenhao = {  
[*]    name: "Chen Hao",  
[*]    email: "haoel@hotmail.com",  
[*]    website: "http://coolshell.cn",  
[*]    age: 100,  
[*]    get birth_year() {  
[*]        var d = new Date();  
[*]        var y = d.getFullYear();  
[*]        return ( y - this.age );  
[*]    },  
[*]    set birth_year(year) {  
[*]        var d = new Date();  
[*]        var y = d.getFullYear();  
[*]        this.age = y - year;  
[*]    }  
[*]   
[*]};  
[*]alert(chenhao.birth_year);  
[*]chenhao.birth_year = 2000;  
[*]alert(chenhao.age); 
是的,你的确可以这样的,不过通过defineProperty()你可以干这些事:
1)设置如 writable,configurable,enumerable 等这类的属性配置。
2)动态地为一个对象加属性。比如:一些HTML的DOM对像。
查看对象属性配置
如果查看并管理对象的这些配置,下面有个程序可以输出对象的属性和配置等东西:

[*]//列出对象的属性.  
[*]function listProperties(obj)  
[*]{  
[*]    var newLine = "<br />";  
[*]    var names = Object.getOwnPropertyNames(obj);  
[*]    for (var i = 0; i < names.length; i++) {  
[*]        var prop = names;  
[*]        document.write(prop + newLine);  
[*]   
[*]        // 列出对象的属性配置(descriptor)动用getOwnPropertyDescriptor函数。  
[*]        var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, prop);  
[*]        for (var attr in descriptor) {  
[*]            document.write("..." + attr + ': ' + descriptor);  
[*]            document.write(newLine);  
[*]        }  
[*]        document.write(newLine);  
[*]    }  
[*]}  
[*]   
[*]listProperties(chenhao); 
call,apply, bind 和 this
关于Javascript的this指针,和C++/Java很类似。 我们来看个示例:(这个示例很简单了,我就不多说了)

[*]function print(text){  
[*]    document.write(this.value + ' - ' + text+ '<br>');  
[*]}  
[*]   
[*]var a = {value: 10, print : print};  
[*]var b = {value: 20, print : print};  
[*]   
[*]print('hello');// this => global, output "undefined - hello"  
[*]   
[*]a.print('a');// this => a, output "10 - a"  
[*]b.print('b'); // this => b, output "20 - b"  
[*]   
[*]a['print']('a'); // this => a, output "10 - a" 
我们再来看看call 和 apply,这两个函数的差别就是参数的样子不一样,另一个就是性能不一样,apply的性能要差很多。(关于性能,可到 JSPerf 上去跑跑看看)

[*]print.call(a, 'a'); // this => a, output "10 - a"  
[*]print.call(b, 'b'); // this => b, output "20 - b"  
[*]   
[*]print.apply(a, ['a']); // this => a, output "10 - a"  
[*]print.apply(b, ['b']); // this => b, output "20 - b" 
但是在bind后,this指针,可能会有不一样,但是因为Javascript是动态的。如下面的示例

[*]var p = print.bind(a);  
[*]p('a');             // this => a, output "10 - a"  
[*]p.call(b, 'b');     // this => a, output "10 - b"  
[*]p.apply(b, ['b']);  // this => a, output "10 - b" 
继承 和 重载
通过上面的那些示例,我们可以通过Object.create()来实际继承,请看下面的代码,Student继承于Object。

[*]var Person = Object.create(null);  
[*]   
[*]Object.defineProperties  
[*](  
[*]    Person,  
[*]    {  
[*]        'name'  : {  value: 'Chen Hao'},  
[*]        'email'  : { value : 'haoel@hotmail.com'},  
[*]        'website': { value: 'http://coolshell.cn'}  
[*]    }  
[*]);  
[*]   
[*]Person.sayHello = function () {  
[*]    var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +  
[*]                "my email is: " + this.email + ", <br>" +  
[*]                "my website is: " + this.website;  
[*]    document.write(hello + "<br>");  
[*]}  
[*]   
[*]var Student = Object.create(Person);  
[*]Student.no = "1234567"; //学号  
[*]Student.dept = "Computer Science"; //系  
[*]   
[*]//使用Person的属性  
[*]document.write(Student.name + ' ' + Student.email + ' ' + Student.website +'<br>');  
[*]   
[*]//使用Person的方法  
[*]Student.sayHello();  
[*]   
[*]//重载SayHello方法  
[*]Student.sayHello = function (person) {  
[*]    var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +  
[*]                "my email is: " + this.email + ", <br>" +  
[*]                "my website is: " + this.website + ", <br>" +  
[*]                "my student no is: " + this. no + ", <br>" +  
[*]                "my departent is: " + this. dept;  
[*]    document.write(hello + '<br>');  
[*]}  
[*]//再次调用  
[*]Student.sayHello();  
[*]   
[*]//查看Student的属性(只有 no 、 dept 和 重载了的sayHello)  
[*]document.write('<p>' + Object.keys(Student) + '<br>'); 
通用上面这个示例,我们可以看到,Person里的属性并没有被真正复制到了Student中来,但是我们可以去存取。这是因为Javascript用委托实现了这一机制。其实,这就是Prototype,Person是Student的Prototype。
当我们的代码需要一个属性的时候,Javascript的引擎会先看当前的这个对象中是否有这个属性,如果没有的话,就会查找他的Prototype对象是否有这个属性,一直继续下去,直到找到或是直到没有Prototype对象。
为了证明这个事,我们可以使用Object.getPrototypeOf()来检验一下:

[*]Student.name = 'aaa';  
[*]   
[*]//输出 aaa  
[*]document.write('<p>' + Student.name + '</p>');  
[*]   
[*]//输出 Chen Hao  
[*]document.write('<p>' +Object.getPrototypeOf(Student).name + '</p>'); 
于是,你还可以在子对象的函数里调用父对象的函数,就好像C++里的 Base::func() 一样。于是,我们重载hello的方法就可以使用父类的代码了,如下所示:

[*]//新版的重载SayHello方法  
[*]Student.sayHello = function (person) {  
[*]    Object.getPrototypeOf(this).sayHello.call(this);  
[*]    var hello = "my student no is: " + this. no + ", <br>" +  
[*]                "my departent is: " + this. dept;  
[*]    document.write(hello + '<br>');  
[*]} 
这个很强大吧。
组合
上面的那个东西还不能满足我们的要求,我们可能希望这些对象能真正的组合起来。为什么要组合?因为我们都知道是这是OO设计的最重要的东西。不过,这对于Javascript来并没有支持得特别好,不好我们依然可以搞定个事。
首先,我们需要定义一个Composition的函数:(target是作用于是对象,source是源对象),下面这个代码还是很简单的,就是把source里的属性一个一个拿出来然后定义到target中。

[*]function Composition(target, source)  
[*]{  
[*]    var desc  = Object.getOwnPropertyDescriptor;  
[*]    var prop  = Object.getOwnPropertyNames;  
[*]    var def_prop = Object.defineProperty;  
[*]   
[*]    prop(source).forEach(  
[*]        function(key) {  
[*]            def_prop(target, key, desc(source, key))  
[*]        }  
[*]    )  
[*]    return target;  
[*]} 
有了这个函数以后,我们就可以这来玩了:

[*]//艺术家  
[*]var Artist = Object.create(null);  
[*]Artist.sing = function() {  
[*]    return this.name + ' starts singing...';  
[*]}  
[*]Artist.paint = function() {  
[*]    return this.name + ' starts painting...';  
[*]}  
[*]   
[*]//运动员  
[*]var Sporter = Object.create(null);  
[*]Sporter.run = function() {  
[*]    return this.name + ' starts running...';  
[*]}  
[*]Sporter.swim = function() {  
[*]    return this.name + ' starts swimming...';  
[*]}  
[*]   
[*]Composition(Person, Artist);  
[*]document.write(Person.sing() + '<br>');  
[*]document.write(Person.paint() + '<br>');  
[*]   
[*]Composition(Person, Sporter);  
[*]document.write(Person.run() + '<br>');  
[*]document.write(Person.swim() + '<br>');  
[*]   
[*]//看看 Person中有什么?(输出:sayHello,sing,paint,swim,run)  
[*]document.write('<p>' + Object.keys(Person) + '<br>'); 
Prototype 和 继承
我们先来说说Prototype。我们先看下面的例程,这个例程不需要解释吧,很像C语言里的函数指针,在C语言里这样的东西见得多了。

[*]var plus = function(x,y){  
[*]    document.write( x + ' + ' + y + ' = ' + (x+y) + '<br>');  
[*]    return x + y;  
[*]};  
[*]   
[*]var minus = function(x,y){  
[*]    document.write(x + ' - ' + y + ' = ' + (x-y) + '<br>');  
[*]    return x - y;  
[*]};  
[*]   
[*]var operations = {  
[*]    '+': plus,  
[*]    '-': minus  
[*]};  
[*]   
[*]var calculate = function(x, y, operation){  
[*]    return operations(x, y);  
[*]};  
[*]   
[*]calculate(12, 4, '+');  
[*]calculate(24, 3, '-'); 
那么,我们能不能把这些东西封装起来呢,我们需要使用prototype。看下面的示例:

[*]var Cal = function(x, y){  
[*]    this.x = x;  
[*]    this.y = y;  
[*]}  
[*]   
[*]Cal.prototype.operations = {  
[*]    '+': function(x, y) { return x+y;},  
[*]    '-': function(x, y) { return x-y;}  
[*]};  
[*]   
[*]Cal.prototype.calculate = function(operation){  
[*]    return this.operations(this.x, this.y);  
[*]};  
[*]   
[*]var c = new Cal(4, 5);  
[*]   
[*]c.calculate('+');  
[*]c.calculate('-'); 
这就是prototype的用法,prototype 是javascript这个语言中最重要的内容。网上有太多的文章介始这个东西了。说白了,prototype就是对一对象进行扩展,其特点在于通过“复制”一个已经存在的实例来返回新的实例,而不是新建实例。被复制的实例就是我们所称的“原型”,这个原型是可定制的(当然,这里没有真正的复制,实际只是委托)。上面的这个例子中,我们扩展了实例Cal,让其有了一个operations的属性和一个calculate的方法。
这样,我们可以通过这一特性来实现继承。还记得我们最最前面的那个Person吧, 下面的示例是创建一个Student来继承Person。

[*]function Person(name, email, website){  
[*]    this.name = name;  
[*]    this.email = email;  
[*]    this.website = website;  
[*]};  
[*]   
[*]Person.prototype.sayHello = function(){  
[*]    var hello = "Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +  
[*]                "my email is: " + this.email + ", <br>" +  
[*]                "my website is: " + this.website;  
[*]    return hello;  
[*]};  
[*]   
[*]function Student(name, email, website, no, dept){  
[*]    var proto = Object.getPrototypeOf;  
[*]    proto(Student.prototype).constructor.call(this, name, email, website);  
[*]    this.no = no;  
[*]    this.dept = dept;  
[*]}  
[*]   
[*]// 继承prototype  
[*]Student.prototype = Object.create(Person.prototype);  
[*]   
[*]//重置构造函数  
[*]Student.prototype.constructor = Student;  
[*]   
[*]//重载sayHello()  
[*]Student.prototype.sayHello = function(){  
[*]    var proto = Object.getPrototypeOf;  
[*]    var hello = proto(Student.prototype).sayHello.call(this) + '<br>';  
[*]    hello += "my student no is: " + this. no + ", <br>" +  
[*]             "my departent is: " + this. dept;  
[*]    return hello;  
[*]};  
[*]   
[*]var me = new Student(  
[*]    "Chen Hao",  
[*]    "haoel@hotmail.com",  
[*]    "http://coolshell.cn",  
[*]    "12345678",  
[*]    "Computer Science" 
[*]);  
[*]document.write(me.sayHello());  
兼容性
上面的这些代码并不一定能在所有的浏览器下都能运行,因为上面这些代码遵循 ECMAScript 5 的规范,关于ECMAScript 5 的浏览器兼容列表,你可以看这里“ES5浏览器兼容表”。
本文中的所有代码都在Chrome最新版中测试过了。
下面是一些函数,可以用在不兼容ES5的浏览器中:
Object.create()函数

[*]function clone(proto) {  
[*]    function Dummy() { }  
[*]   
[*]    Dummy.prototype             = proto;  
[*]    Dummy.prototype.constructor = Dummy;  
[*]   
[*]    return new Dummy(); //等价于Object.create(Person);  
[*]}  
[*]   
[*]var me = clone(Person); 
defineProperty()函数

[*]function defineProperty(target, key, descriptor) {  
[*]    if (descriptor.value){  
[*]        target = descriptor.value;  
[*]    }else {  
[*]        descriptor.get && target.__defineGetter__(key, descriptor.get);  
[*]        descriptor.set && target.__defineSetter__(key, descriptor.set);  
[*]    }  
[*]   
[*]    return target  
[*]} 
keys()函数

[*]function keys(object) { var result, key  
[*]    result = [];  
[*]    for (key in object){  
[*]        if (object.hasOwnProperty(key))  result.push(key)  
[*]    }  
[*]   
[*]    return result;  
[*]} 
Object.getPrototypeOf() 函数

[*]function proto(object) {  
[*]    return !object?                null 
[*]         : '__proto__' in object?  object.__proto__  
[*]         : /* not exposed? */      object.constructor.prototype  
[*]} 
bind 函数

[*]var slice = [].slice  
[*]   
[*]function bind(fn, bound_this) { var bound_args  
[*]    bound_args = slice.call(arguments, 2)  
[*]    return function() { var args  
[*]        args = bound_args.concat(slice.call(arguments))  
[*]        return fn.apply(bound_this, args) }  
[*]} 
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