JavaScript面向对象编程(1)– 基础

自从有了Ajax这个概念,JavaScript作为Ajax的利器,其作用一路飙升。JavaScript最基本的使用,以及语法、浏览器对象等等东东在这里就不累赘了。把主要篇幅放在如何实现JavaScript的面向对象编程方面。

1. 用JavaScript实现类
JavaScritpt没有专门的机制实现类,这里是借助它的函数允许嵌套的机制来实现类的。一个函数可以包含变量,又可以包含其它函数,这样,变量可以作为属性,内部的函数就可以作为成员方法了。因此外层函数本身就可以作为一个类了。如下:

function myClass()
{
    
//此处相当于构造函数
}

这里 myClass就是一个类。其实可以把它看成类的构造函数。至于非构造函数的部分,以后会详细描述。

2. 如何获得一个类的实例
实现了类就应该可以获得类的实例,JavaScript提供了一个方法可以获得对象实例。即 new操作符。其实JavaScript中,类和函数是同一个概念,当用new操作一个函数时就返回一个对象。如下:

var obj1 = new myClass();

3. 对象的成员的引用
在JavaScript中引用一个类的属性或方法的方法有以下三种。
1>  点号操作符
这是一种最普遍的引用方式,就不累赘。即如下形式:

对象名.属性名;
对象名.方法名;

2>  方括号引用
JavaScript中允许用方括号引用对象的成员。如下:

对象名[属性名];
对象名[
方法名];

这里方括号内是代表属性或方法名的字符串,不一定是字符串常量。也可以使用变量。这样就可以使用变量传递属性或方法名。为编程带来了方便。在某些情况下,代码中不能确定要调用那个属性或方法时,就可以采用这种方式。否则,如果使用点号操作符,还需要使用条件判断来调用属性或方法。
另外,使用方括号引用的属性和方法名还可以以数字开头,或者出现空格,而使用点号引用的属性和方法名则遵循标示符的规则。但一般不提倡使用非标示符的命名方法。

3>  使用eval函数
如果不希望使用变量传递变量或方法名,又不想使用条件判断,那么eval函数是一个好的选择。eval接收一个字符串类型的参数,然后将这个字符串作为代码在上下文中执行,返回执行的结果。这里正是利用了eval的这一功能。如下:

alert(eval(对象名. + element.value));

4. 对对象属性,方法的添加、修改和删除操作
JavaScript中,在生成对象之后还可以为对象动态添加、修改和删除属性和方法,这与其它面向对象的语言是不同的。
1>  添加属性和方法
先创建一个对象,空对象创建后没有任何属性和方法,然而我们可以在代码中创建。

var obj1 = new Object();
//添加属性
obj1.ID = 1;
obj1.Name 
= johnson;

//添加方法
obj1.showMessage = function()
{
    alert(
ID:  + this.ID + , Name:  + this.Name);
}

2>  修改属性与方法
与添加属性和方法类似,例如接着上面的例子:

// 修改属性
obj1.ID = 2;
obj1.Name 
= Amanda;

// 修改方法
obj1.showMessage = function()
{
    alert(
ID:  + this.ID);
}

3>  删除属性与方法
直接将要删除的属性或方法赋值为undefined即可:

obj1.ID = 1;
obj1.Name 
= undefined;

obj1.showMessage 
= undefined;

5. 创建无类型对象。
类似于C#3.0里的Anonymous Types,JavaScript 也可以创建无类型的对象。形式如下:

var obj1 = {};
var obj2 =
{
    ID: 
1,
    Name: 
Johnson,
    showMessage: 
function()
    
{
        alert(
ID:  + this.ID + Name:  + this.Name);
    }

}

这里定义了两个无类型的对象,obj1和obj2。其中obj1是一个空对象。obj2包括两个属性ID, Name和一个方法showMessage。每个属性和方法用逗号分割。属性(方法)名和其值之间用分号分割。
用这种方式创建属性方法时,也可以用字符串定义属性方法的名字。如:

var obj2 =
{
    
ID : 1,
    
NameJohnson
}

6. prototype
每个函数对象都具有一个子对象prototype,因为函数也可以表示类,所以prototype表示一个类的成员的集合。当new 一个对象时,prototype对象的成员都会被实例化成对象的成员。先看一个例子:

function myClass()
{ }

myClass.prototype.ID 
= 1;
myClass.prototype.Name 
= johnson;
myClass.prototype.showMessage 
= function()
{
    alert(
ID:  + this.ID + Name:  + this.Name);
}


var obj1 = new myClass();
obj1.showMessage();

使用prototype对象创建类有一个好处。如果将所有的成员直接写在类的声明中,如下:

function myClass()
{
    
//添加属性
    this.ID = 1;
    
this.Name = johnson;

    
//添加方法
    this.showMessage = function()
    
{
        alert(
ID:  + this.ID + , Name:  + this.Name);
    }

}


var obj1 = new myClass();
var obj2 = new myClass();

在上面的代码中,定义了一个类myClass,在类中直接定义了两个属性和一个方法。然后实例化了两个对象,这里的两个属性和一个方法,每创建一次myClass对象都会被创建一次,浪费了内存空间。而用prototype以后就可以解决这个问题,每new一个函数时,其prototype对象的成员都会自动赋给这个对象,当new多个对象时不会重复创建。
由于prototype的初始化发生在函数体执行之前,用以下代码可以证明:

function myClass()
{
    
//此处相当于构造函数
    this.ID = 1;
    
this.Name1 = this.Name;
    
this.showMessage();
}

myClass.prototype.Name 
= johnson;
myClass.prototype.showMessage 
= function()
{
    alert(
ID:  + this.ID + , Name:  + this.Name);
}


var obj1 = new myClass();

执行以上代码可以发现当new这个类型的对象时,即弹出了对话框。
最后只得一提的是,prototype有一个方法,在面向对象的设计中用得到。即:constructor属性,是对构造函数的调用,这里的构造函数即上文提到的类的声明里的代码。如:

function myClass()
{
    
//此处相当于构造函数
    alert(this is in constructor);
}

myClass.prototype.constructor();

var obj1 = new myClass();

执行以上代码你会发现对话框弹出了两次。由此可见,prototype可专门用于设计类的成员,实际上在JavaScript面向对象的设计中,很多时候都会用到prototype。

最近这一段时间事情太多了,没有时间再继续写,幸好这两天有点小闲,先小写一下JavaScript中面向对象一中推荐的方法。本文承接上一篇JavaScript面向对象编程(1) — 基础

上篇说过,JavaScript没有类的概念,需要通过函数来实现类的定义。先通过一个例子说明:

function myClass()
{
    
var id = 1;
    
var name = johnson;

    
//properties
    this.ID = id;
    
this.Name = name;

    
//method
    this.showMessage = function()
    
{
        alert(
ID:  + this.ID + , Name:  + this.Name);
    }

}


var obj1 = new myClass();
var obj2 = new myClass();

function的定义实际上相当于类的构造函数,最后两句是创建这个类的实例。先分析第一句:var obj1 = new myClass(); 当用new创建类的实例时,解释器首先会创建一个空的对象。然后运行这个myClass函数,并将this指针指向这个类的实例。当碰到this.ID = id;this.Name = name;this.showMessage = function(){…}时,便会创建这两个属性,和这个方法,并把变量id,name的值一级函数的定义赋给这两个属性及这个函数对象(shwoMessage)。这个过程相当于初始化这个对象,类似于C# 中的构造函数。最后new返回这个对象。再看第二句:var obj2 = new myClass(); 执行过程与上一句代码相同,即创建一个空对象,然后执行myClass这个函数,定义两个属性和一个方法。

从上面的分析中可以看到,上面这种实现类的方式,即在函数的定义中定义类的属性方法。存在着弊端。如果需要创建两个或更多这个类的实例时,上文是两个,这些属性会被重复的创建多次。

那么如何避免这种情况呢?上一篇中也曾提到过用prototype。prototype和它的名字一样是一个原型,每一个function都有一个子对象prototype,它其实表示这个function对象的成员的集合,由于这里我们使用function实现类的,所以可以说prototype其实就是便是类的成员的集合。prototype定义的属性和方法执行在函数的构造体执行之前,所以当new一个对象之前,其实prototype的成员已经执行过了。先看一个例子:

function myClass()
{
    
//构造函数
}


myClass.prototype 
=
{
    ID: 
1,
    Name: 
johnson,
    showMessage: 
function()
    
{
        alert(
ID:  + this.ID + , Name:  + this.Name);
    }

}


var obj1 = new myClass();
var obj2 = new myClass();

类的结构还是和前面的例子相同,只不过这里是利用了prototype来实现。还是先看最后两句,前面说过,prototype是执行在函数构造体之前,即执行到var obj1 = new myClass();之前,这个类已经有了ID,Name属性和showMessage方法。执行者一句时执行过程如下,注意和前一个例子比较:首先还是创建一个空的对象,并把this指针指向这个对象。然后将函数的prototype对象的所有成员都赋给这个对象(注意没有再创建这些成员)。然后执行函数体。最后new返回这个对象。执行下一句时:同样执行此过程,不会重复创建这些成员。

上面的代码还只是一个例子,在实际的项目中,可能出现的是类中有大量的成员,同时可能需要创建大量的实例。这是prototype就会显示其优越性了。另外上面的代码中使用了大括号语法定义了prototype的成员,这样看起来代码更清晰。这是一种比较推荐的类的设计模式。当然在众多的项目中,可能还会发现更好的模式,我们也希望能有更优化的JavaScript的编程模式不断推陈出新,也希望随着时间的推移,各主流浏览器也对JavaScript的解析都标准,统一。

上面说过prototype定义的成员是发生在构造体之前,可以证明一下,在上面的例子中,构造体是空的,在构造函数中加入一句alert(this.Name);,当执行到var obj1 = new myClass();时,会看到弹出对话框,显示正确的属性值。

写了这段文字之后承蒙多为兄弟的点评,收获匪浅。对上面的例子进一步讨论,如下代码:

function subClass(){ }
subClass.prototype 
=
{
    Name: 
sub
}


function myClass()
{
    
//构造函数
}


myClass.prototype 
=
{
    ID: 
1,
    Name: 
johnson,
    SubObj: 
new subClass(),
    showMessage: 
function()
    
{
        alert(
ID:  + this.ID + , Name:  + this.Name + SubObj.Name: + this.SubObj.Name);
    }

}


var obj1 = new myClass();
obj1.SubObj.Name 
= XXX;
obj1.showMessage();
var obj2 = new myClass();
obj2.showMessage();

这里在myClass中定义了一个引用类型,其类型是我们自定义的一个subClass类,这个子类中有一个Name属性。由于prototype对象是共享的,按照我们上面的分析:在执行var obj1 = new myClass();时,会把myClass的prototype中的成员复制给这个obj1实例。但这里SubObj是一个引用类型,在执行到var obj2 = new myClass();时,prototype中的ID,Name成员会复制到obj2中,但SubObj这个属性不会复制过去,而是引用了prototype中的SubObj,所以因为上一句修改了obj1.Subobj.Name的值,所以在用new生成obj2实例时,引用到了修改后的值。

所以借用prototype定义类时,依然需要将属性定义在构造体中,而将方法定义在该构造体的原型上。如下:

function myClass(id, name)
{
    
this.ID = id;
    
this.Name = name;
}


myClass.prototype 
=
{
    showMessage: 
function()
    
{
        alert(
ID:  + this.ID + , Name:  + this.Name);
    }
,
    showMessage2: 
function()
    
{
        alert(
Method2);
    }

}


var obj1 = new myClass(1johnson);
obj1.showMessage();
obj1.Name
=John;
obj1.showMessage();
var obj2 = new myClass(2Amanda);
obj2.showMessage();

关于私有成员,共有成员以及静态成员,类的继承,抽象类,虚方法,类的反射等实现方法,以后还会坚持写下去。不过我觉得需要说一下的是,我打算写的是JavaScript面向对象的基础实现,如果需要深入的学习建议参考李战老哥的“甘露模型”。

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