【React系列】ES6学习笔记(三)Class

本文参考自电子书《ECMAScript 6 入门》:https://es6.ruanyifeng.com/

Class 的基本语法

1. 类的由来

JavaScript 语言中,生成实例对象的传统方法是通过构造函数。下面是一个例子。

javascript 复制代码
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);

上面这种写法跟传统的面向对象语言(比如 C++ 和 Java)差异很大,很容易让新学习这门语言的程序员感到困惑。

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,可以定义类。

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。上面的代码用 ES6 的class改写,就是下面这样。

javascript 复制代码
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

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

上面代码定义了一个"类",可以看到里面有一个constructor()方法,这就是构造方法,而this关键字则代表实例对象。这种新的 Class 写法,本质上与本章开头的 ES5 的构造函数Point是一致的。

Point类除了构造方法,还定义了一个toString()方法。注意,定义toString()方法的时候,前面不需要加上function这个关键字,直接把函数定义放进去了就可以了。另外,方法与方法之间不需要逗号分隔,加了会报错。

ES6 的类,完全可以看作构造函数的另一种写法。

javascript 复制代码
class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

上面代码表明,类的数据类型就是函数,类本身就指向构造函数。

使用的时候,也是直接对类使用new命令,跟构造函数的用法完全一致。

javascript 复制代码
class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}

const b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"

构造函数的prototype属性,在 ES6 的"类"上面继续存在。事实上,类的所有方法都定义在类的prototype属性上面。

javascript 复制代码
class Point {
  constructor() {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }

  toValue() {
    // ...
  }
}

// 等同于

Point.prototype = {
  constructor() {},
  toString() {},
  toValue() {},
};

上面代码中,constructor()、toString()、toValue()这三个方法,其实都是定义在Point.prototype上面。

因此,在类的实例上面调用方法,其实就是调用原型上的方法。

javascript 复制代码
class B {}
const b = new B();

b.constructor === B.prototype.constructor // true

上面代码中,bB类的实例,它的constructor()方法就是B类原型的constructor()方法。

由于类的方法都定义在prototype对象上面,所以类的新方法可以添加在prototype对象上面。Object.assign()方法可以很方便地一次向类添加多个方法。

javascript 复制代码
class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}

Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}
});

prototype对象的constructor属性,直接指向"类"的本身,这与 ES5 的行为是一致的。

javascript 复制代码
Point.prototype.constructor === Point // true

另外,类的内部所有定义的方法,都是不可枚举的(non-enumerable)。

javascript 复制代码
class Point {
  constructor(x, y) {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }
}

Object.keys(Point.prototype)
// []
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

上面代码中,toString()方法是Point类内部定义的方法,它是不可枚举的。这一点与 ES5 的行为不一致。

javascript 复制代码
var Point = function (x, y) {
  // ...
};

Point.prototype.toString = function () {
  // ...
};

Object.keys(Point.prototype)
// ["toString"]
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

上面代码采用 ES5 的写法,toString()方法就是可枚举的。

2. 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。

javascript 复制代码
class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

上面代码中,定义了一个空的类Point,JavaScript 引擎会自动为它添加一个空的constructor()方法。

constructor()方法默认返回实例对象(即this),完全可以指定返回另外一个对象。

javascript 复制代码
class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

new Foo() instanceof Foo
// false

上面代码中,constructor()函数返回一个全新的对象,结果导致实例对象不是Foo类的实例。

类必须使用new调用,否则会报错。这是它跟普通构造函数的一个主要区别,后者不用new也可以执行。

javascript 复制代码
class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

Foo()
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

3. 类的实例

生成类的实例的写法,与 ES5 完全一样,也是使用new命令。前面说过,如果忘记加上new,像函数那样调用Class(),将会报错。

javascript 复制代码
class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);

类的属性和方法,除非显式定义在其本身(即定义在this对象上),否则都是定义在原型上(即定义在class上)。

javascript 复制代码
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    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

上面代码中,xy都是实例对象point自身的属性(因为定义在this对象上),所以hasOwnProperty()方法返回true,而toString()是原型对象的属性(因为定义在Point类上),所以hasOwnProperty()方法返回false。这些都与 ES5 的行为保持一致。

与 ES5 一样,类的所有实例共享一个原型对象。

javascript 复制代码
var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

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

上面代码中,p1p2都是Point的实例,它们的原型都是Point.prototype,所以__proto__属性是相等的。

这也意味着,可以通过实例的__proto__属性为"类"添加方法。

__proto__ 并不是语言本身的特性,这是各大厂商具体实现时添加的私有属性,虽然目前很多现代浏览器的 JS 引擎中都提供了这个私有属性,但依旧不建议在生产中使用该属性,避免对环境产生依赖。生产环境中,我们可以使用 Object.getPrototypeOf() 方法来获取实例对象的原型,然后再来为原型添加方法/属性。

javascript 复制代码
var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };

p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"

上面代码在p1的原型上添加了一个printName()方法,由于p1的原型就是p2的原型,因此p2也可以调用这个方法。而且,此后新建的实例p3也可以调用这个方法。这意味着,使用实例的__proto__属性改写原型,必须相当谨慎,不推荐使用,因为这会改变"类"的原始定义,影响到所有实例。

我的理解:JS 中类的原型类似于 Java 的静态方法以及 Kotlin 中的扩展方法,即一旦添加,所有类的实例都会共享这个方法。

4. 实例属性的新写法

ES2022 为类的实例属性,又规定了一种新写法。实例属性现在除了可以定义在constructor()方法里面的this上面,也可以定义在类内部的最顶层。

javascript 复制代码
// 原来的写法
class IncreasingCounter {
  constructor() {
    this._count = 0;
  }
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

上面示例中,实例属性_count定义在constructor()方法里面的this上面。

现在的新写法是,这个属性也可以定义在类的最顶层,其他都不变。

javascript 复制代码
class IncreasingCounter {
  _count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

上面代码中,实例属性 _count 与取值函数 value()increment() 方法,处于同一个层级。这时,不需要在实例属性前面加上 this

注意,新写法定义的属性是实例对象自身的属性,而不是定义在实例对象的原型上面。

这种新写法的好处是,所有实例对象自身的属性都定义在类的头部,看上去比较整齐,一眼就能看出这个类有哪些实例属性。

javascript 复制代码
class foo {
  bar = 'hello';
  baz = 'world';

  constructor() {
    // ...
  }
}

上面的代码,一眼就能看出,foo类有两个实例属性,一目了然。另外,写起来也比较简洁。

我的理解:在constructor()方法中定义在this上面的东西是属于所有类的实例共享的,定义在外面的才是这个类实例自己的(这时才比较接近Java的成员变量),这一点跟Java、C++一类的语言有很大的区别。

5. 取值函数(getter)和存值函数(setter)

与 ES5 一样,在"类"的内部可以使用getset关键字,对某个属性设置存值函数和取值函数,拦截该属性的存取行为。

javascript 复制代码
class MyClass {
  constructor() {
    // ...
  }
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}

let inst = new MyClass();

inst.prop = 123;
// setter: 123

inst.prop
// 'getter'

上面代码中,prop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。

存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的。

javascript 复制代码
class CustomHTMLElement {
  constructor(element) {
    this.element = element;
  }

  get html() {
    return this.element.innerHTML;
  }

  set html(value) {
    this.element.innerHTML = value;
  }
}

var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(
  CustomHTMLElement.prototype, "html"
);

"get" in descriptor  // true
"set" in descriptor  // true

上面代码中,存值函数和取值函数是定义在html属性的描述对象上面,这与 ES5 完全一致。

6. 属性表达式

类的属性名,可以采用表达式。

javascript 复制代码
let methodName = 'getArea';

class Square {
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}

上面代码中,Square类的方法名getArea,是从表达式得到的。

7. Class 表达式

与函数一样,类也可以使用表达式的形式定义。

javascript 复制代码
const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};

上面代码使用表达式定义了一个类。需要注意的是,这个类的名字是 Me,但是 Me 只在 Class 的内部可用,指代当前类。在 Class 外部,这个类只能用 MyClass 引用。

javascript 复制代码
let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

上面代码表示,Me只在 Class 内部有定义。

如果类的内部没用到的话,可以省略Me,也就是可以写成下面的形式。

javascript 复制代码
const MyClass = class { /* ... */ };

我的理解:这不就是Java的匿名内部类吗?

采用 Class 表达式,可以写出立即执行的 Class

javascript 复制代码
let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

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

person.sayName(); // "张三"

上面代码中,person是一个立即执行的类的实例。

8. 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"。

javascript 复制代码
class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function

上面代码中,Foo类的 classMethod 方法前有 static 关键字,表明该方法是一个静态方法,可以直接在 Foo 类上调用(Foo.classMethod()),而不是在 Foo 类的实例上调用。如果在实例上调用静态方法,会抛出一个错误,表示不存在该方法。

注意,如果静态方法包含 this 关键字,这个 this 指的是类,而不是实例。

这一点跟 Java 也有很大不同,Java的静态方法不管是类还是实例都可以调用,JS只能类才可以。

javascript 复制代码
class Foo {
  static bar() {
    this.baz();
  }
  static baz() {
    console.log('hello');
  }
  baz() {
    console.log('world');
  }
}

Foo.bar() // hello

上面代码中,静态方法 bar 调用了 this.baz,这里的 this 指的是 Foo 类,而不是 Foo 的实例,等同于调用 Foo.baz。另外,从这个例子还可以看出,静态方法可以与非静态方法重名。

父类的静态方法,可以被子类继承。

javascript 复制代码
class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'

上面代码中,父类Foo有一个静态方法,子类Bar可以调用这个方法。

静态方法也是可以从super对象上调用的。

javascript 复制代码
class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

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

9. 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。

javascript 复制代码
class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1

上面的写法为Foo类定义了一个静态属性prop

目前,只有这种写法可行,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。

javascript 复制代码
class MyClass {
  static myStaticProp = 42;

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

这个新写法大大方便了静态属性的表达。

javascript 复制代码
// 老写法
class Foo {
  // ...
}
Foo.prop = 1;

// 新写法
class Foo {
  static prop = 1;
}

上面代码中,老写法的静态属性定义在类的外部。整个类生成以后,再生成静态属性。这样让人很容易忽略这个静态属性,也不符合相关代码应该放在一起的代码组织原则。另外,新写法是显式声明(declarative),而不是赋值处理,语义更好。

搞得越来越像Java了。。。

10. 私有方法和私有属性

早期解决方案

私有方法和私有属性,是只能在类的内部访问的方法和属性,外部不能访问。这是常见需求,有利于代码的封装,但早期的 ES6 不提供,只能通过变通方法模拟实现。

一种做法是在命名上加以区别。

javascript 复制代码
class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }

  // ...
}

上面代码中,_bar()方法前面的下划线,表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是,这种命名是不保险的,在类的外部,还是可以调用到这个方法。

另一种方法就是索性将私有方法移出类,因为类内部的所有方法都是对外可见的。

javascript 复制代码
class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

上面代码中,foo 是公开方法,内部调用了 bar.call(this, baz)。这使得 bar() 实际上成为了当前类的私有方法。

还有一种方法是利用 Symbol 值的唯一性,将私有方法的名字命名为一个 Symbol 值。

javascript 复制代码
const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');

export default class myClass{

  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }

  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }

  // ...
};

上面代码中,barsnaf 都是 Symbol 值,一般情况下无法获取到它们,因此达到了私有方法和私有属性的效果。但是也不是绝对不行,Reflect.ownKeys() 依然可以拿到它们。

javascript 复制代码
const inst = new myClass();

Reflect.ownKeys(myClass.prototype)
// [ 'constructor', 'foo', Symbol(bar) ]

上面代码中,Symbol 值的属性名依然可以从类的外部拿到。

私有属性的正式写法

ES2022正式为class添加了私有属性,方法是在属性名之前使用#表示。

javascript 复制代码
class IncreasingCounter {
  #count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this.#count;
  }
  increment() {
    this.#count++;
  }
}

上面代码中,#count就是私有属性,只能在类的内部使用(this.#count)。如果在类的外部使用,就会报错。

javascript 复制代码
const counter = new IncreasingCounter();
counter.#count // 报错
counter.#count = 42 // 报错

上面示例中,在类的外部,读取或写入私有属性#count,都会报错。

注意,从 Chrome 111 开始,开发者工具里面可以读写私有属性,不会报错,原因是 Chrome 团队认为这样方便调试。

另外,不管在类的内部或外部,读取一个不存在的私有属性,也都会报错。这跟公开属性的行为完全不同,如果读取一个不存在的公开属性,不会报错,只会返回undefined

javascript 复制代码
class IncreasingCounter {
  #count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this.#myCount; // 报错
  }
  increment() {
    this.#count++;
  }
}

const counter = new IncreasingCounter();
counter.#myCount // 报错

上面示例中,#myCount是一个不存在的私有属性,不管在函数内部或外部,读取该属性都会导致报错。

注意,私有属性的属性名必须包括#,如果不带#,会被当作另一个属性。

javascript 复制代码
class Point {
  #x;

  constructor(x = 0) {
    this.#x = +x;
  }

  get x() {
    return this.#x;
  }

  set x(value) {
    this.#x = +value;
  }
}

上面代码中,#x 就是私有属性,在 Point 类之外是读取不到这个属性的。由于井号 # 是属性名的一部分,使用时必须带有 # 一起使用,所以 #xx 是两个不同的属性。

这种写法不仅可以写私有属性,还可以用来写私有方法。

javascript 复制代码
class Foo {
  #a;
  #b;
  constructor(a, b) {
    this.#a = a;
    this.#b = b;
  }
  #sum() {
    return this.#a + this.#b;
  }
  printSum() {
    console.log(this.#sum());
  }
}

上面示例中,#sum()就是一个私有方法。

另外,私有属性也可以设置 gettersetter 方法。

javascript 复制代码
class Counter {
  #xValue = 0;

  constructor() {
    console.log(this.#x);
  }

  get #x() { return this.#xValue; }
  set #x(value) {
    this.#xValue = value;
  }
}

上面代码中,#x 是一个私有属性,它的读写都通过 get #x()set #x() 操作另一个私有属性 #xValue 来完成。

私有属性不限于从 this 引用,只要是在类的内部,实例也可以引用私有属性。

javascript 复制代码
class Foo {
  #privateValue = 42;
  static getPrivateValue(foo) {
    return foo.#privateValue;
  }
}

Foo.getPrivateValue(new Foo()); // 42

上面代码允许从实例foo上面引用私有属性。

私有属性和私有方法前面,也可以加上static关键字,表示这是一个静态的私有属性或私有方法。

javascript 复制代码
class FakeMath {
  static PI = 22 / 7;
  static #totallyRandomNumber = 4;

  static #computeRandomNumber() {
    return FakeMath.#totallyRandomNumber;
  }

  static random() {
    console.log('I heard you like random numbers...')
    return FakeMath.#computeRandomNumber();
  }
}

FakeMath.PI // 3.142857142857143
FakeMath.random()
// I heard you like random numbers...
// 4
FakeMath.#totallyRandomNumber // 报错
FakeMath.#computeRandomNumber() // 报错

上面代码中,#totallyRandomNumber 是私有属性,#computeRandomNumber() 是私有方法,只能在 FakeMath 这个类的内部调用,外部调用就会报错。

in 运算符

前面说过,直接访问某个类不存在的私有属性会报错,但是访问不存在的公开属性不会报错。这个特性可以用来判断,某个对象是否为类的实例。

javascript 复制代码
class C {
  #brand;

  static isC(obj) {
    try {
      obj.#brand;
      return true;
    } catch {
      return false;
    }
  }
}

上面示例中,类C的静态方法isC()就用来判断,某个对象是否为C的实例。它采用的方法就是,访问该对象的私有属性#brand。如果不报错,就会返回true;如果报错,就说明该对象不是当前类的实例,从而catch部分返回false

因此,try...catch结构可以用来判断某个私有属性是否存在。但是,这样的写法很麻烦,代码可读性很差,ES2022 改进了in运算符,使它也可以用来判断私有属性。

javascript 复制代码
class C {
  #brand;

  static isC(obj) {
    if (#brand in obj) {
      // 私有属性 #brand 存在
      return true;
    } else {
      // 私有属性 #foo 不存在
      return false;
    }
  }
}

上面示例中,in运算符判断某个对象是否有私有属性#brand。它不会报错,而是返回一个布尔值。

这种用法的in,也可以跟this一起配合使用。

javascript 复制代码
class A {
  #foo = 0;
  m() {
    console.log(#foo in this); // true
  }
}

注意,判断私有属性时,in只能用在类的内部。另外,判断所针对的私有属性,一定要先声明,否则会报错。

javascript 复制代码
class A {
  m() {
    console.log(#foo in this); // 报错
  }
}

上面示例中,私有属性#foo没有声明,就直接用于in运算符的判断,导致报错。

子类从父类继承的私有属性,也可以使用in运算符来判断。

javascript 复制代码
class A {
  #foo = 0;
  static test(obj) {
    console.log(#foo in obj);
  }
}

class SubA extends A {};

A.test(new SubA()) // true

上面示例中,SubA从父类继承了私有属性#fooin运算符也有效。

注意,in运算符对于Object.create()、Object.setPrototypeOf形成的继承,是无效的,因为这种继承不会传递私有属性。

javascript 复制代码
class A {
  #foo = 0;
  static test(obj) {
    console.log(#foo in obj);
  }
}
const a = new A();

const o1 = Object.create(a);
A.test(o1) // false
A.test(o1.__proto__) // true

const o2 = {};
Object.setPrototypeOf(o2, a);
A.test(o2) // false
A.test(o2.__proto__) // true

上面示例中,对于修改原型链形成的继承,子类都取不到父类的私有属性,所以in运算符无效。

11. 静态块

静态属性的一个问题是,如果它有初始化逻辑,这个逻辑要么写在类的外部,要么写在constructor()方法里面。

javascript 复制代码
class C {
  static x = 234;
  static y;
  static z;
}

try {
  const obj = doSomethingWith(C.x);
  C.y = obj.y
  C.z = obj.z;
} catch {
  C.y = ...;
  C.z = ...;
}

上面示例中,静态属性yz的值依赖于静态属性x的运算结果,这段初始化逻辑写在类的外部(上例的try...catch代码块)。另一种方法是写到类的constructor()方法里面。这两种方法都不是很理想,前者是将类的内部逻辑写到了外部,后者则是每次新建实例都会运行一次。

为了解决这个问题,ES2022 引入了静态块(static block),允许在类的内部设置一个代码块,在类生成时运行且只运行一次,主要作用是对静态属性进行初始化。以后,新建类的实例时,这个块就不运行了。

javascript 复制代码
class C {
  static x = ...;
  static y;
  static z;

  static {
    try {
      const obj = doSomethingWith(this.x);
      this.y = obj.y;
      this.z = obj.z;
    }
    catch {
      this.y = ...;
      this.z = ...;
    }
  }
}

上面代码中,类的内部有一个 static 代码块,这就是静态块。它的好处是将静态属性yz的初始化逻辑,写入了类的内部,而且只运行一次。

每个类允许有多个静态块,每个静态块中只能访问之前声明的静态属性。另外,静态块的内部不能有return语句。

静态块内部可以使用类名或this,指代当前类。

javascript 复制代码
class C {
  static x = 1;
  static {
    this.x; // 1
    // 或者
    C.x; // 1
  }
}

上面示例中,this.xC.x 都能获取静态属性 x

除了静态属性的初始化,静态块还有一个作用,就是将私有属性与类的外部代码分享。

javascript 复制代码
let getX;

export class C {
  #x = 1;
  static {
    getX = obj => obj.#x;
  }
}

console.log(getX(new C())); // 1

上面示例中,#x 是类的私有属性,如果类外部的 getX() 方法希望获取这个属性,以前是要写在类的 constructor() 方法里面,这样的话,每次新建实例都会定义一次 getX() 方法。现在可以写在静态块里面,这样的话,只在类生成时定义一次。

12. 类的注意点

严格模式

类和模块的内部,默认就是严格模式,所以不需要使用use strict指定运行模式。只要你的代码写在类或模块之中,就只有严格模式可用。考虑到未来所有的代码,其实都是运行在模块之中,所以 ES6 实际上把整个语言升级到了严格模式。

不存在提升

类不存在变量提升(hoist),这一点与 ES5 完全不同。

javascript 复制代码
new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}

上面代码中,Foo类使用在前,定义在后,这样会报错,因为 ES6 不会把类的声明提升到代码头部。这种规定的原因与下文要提到的继承有关,必须保证子类在父类之后定义。

javascript 复制代码
{
  let Foo = class {};
  class Bar extends Foo {
  }
}

上面的代码不会报错,因为 Bar 继承 Foo 的时候,Foo 已经有定义了。但是,如果存在 class 的提升,上面代码就会报错,因为 class 会被提升到代码头部,而定义 Foo 的那一行没有提升,导致 Bar 继承 Foo 的时候,Foo 还没有定义。

name 属性

由于本质上,ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装,所以函数的许多特性都被Class继承,包括name属性。

javascript 复制代码
class Point {}
Point.name // "Point"

name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。

Generator 方法

如果某个方法之前加上星号(*),就表示该方法是一个 Generator 函数。

javascript 复制代码
class Foo {
  constructor(...args) {
    this.args = args;
  }
  * [Symbol.iterator]() {
    for (let arg of this.args) {
      yield arg;
    }
  }
}

for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
  console.log(x);
}
// hello
// world

上面代码中,Foo 类的 Symbol.iterator 方法前有一个星号,表示该方法是一个 Generator 函数。Symbol.iterator 方法返回一个 Foo 类的默认遍历器,for...of 循环会自动调用这个遍历器。

this 的指向

类的方法内部如果含有this,它默认指向类的实例。但是,必须非常小心,一旦单独使用该方法,很可能报错。

javascript 复制代码
class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}

const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined

上面代码中,printName 方法中的 this,默认指向 Logger 类的实例。但是,如果将这个方法提取出来单独使用,this 会指向该方法运行时所在的环境(由于 class 内部是严格模式,所以 this 实际指向的是 undefined),从而导致找不到 print 方法而报错。

一个比较简单的解决方法是,在构造方法中绑定this,这样就不会找不到print方法了。

javascript 复制代码
class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }

  // ...
}

另一种解决方法是使用箭头函数。

javascript 复制代码
class Obj {
  constructor() {
    this.getThis = () => this;
  }
}

const myObj = new Obj();
myObj.getThis() === myObj // true

箭头函数内部的 this 总是指向定义时所在的对象。上面代码中,箭头函数位于构造函数内部,它的定义生效的时候,是在构造函数执行的时候。这时,箭头函数所在的运行环境,肯定是实例对象,所以 this 会总是指向实例对象。

还有一种解决方法是使用 Proxy,获取方法的时候,自动绑定 this

javascript 复制代码
function selfish (target) {
  const cache = new WeakMap();
  const handler = {
    get (target, key) {
      const value = Reflect.get(target, key);
      if (typeof value !== 'function') {
        return value;
      }
      if (!cache.has(value)) {
        cache.set(value, value.bind(target));
      }
      return cache.get(value);
    }
  };
  const proxy = new Proxy(target, handler);
  return proxy;
}

const logger = selfish(new Logger());

13. new.target 属性

new 是从构造函数生成实例对象的命令。ES6 为 new 命令引入了一个 new.target 属性,该属性一般用在构造函数之中,返回 new 命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过 new 命令或 Reflect.construct() 调用的,new.target 会返回 undefined,因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。

javascript 复制代码
function Person(name) {
  if (new.target !== undefined) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

// 另一种写法
function Person(name) {
  if (new.target === Person) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

var person = new Person('张三'); // 正确
var notAPerson = Person.call(person, '张三');  // 报错

上面代码确保构造函数只能通过new命令调用。

Class 内部调用new.target,返回当前 Class

javascript 复制代码
class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    this.length = length;
    this.width = width;
  }
}

var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true

需要注意的是,子类继承父类时,new.target会返回子类。

javascript 复制代码
class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    // ...
  }
}

class Square extends Rectangle {
  constructor(length, width) {
    super(length, width);
  }
}

var obj = new Square(3); // 输出 false

上面代码中,new.target会返回子类。

利用这个特点,可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。

javascript 复制代码
class Shape {
  constructor() {
    if (new.target === Shape) {
      throw new Error('本类不能实例化');
    }
  }
}

class Rectangle extends Shape {
  constructor(length, width) {
    super();
    // ...
  }
}

var x = new Shape();  // 报错
var y = new Rectangle(3, 4);  // 正确

上面代码中,Shape类不能被实例化,只能用于继承。

注意,在函数外部,使用new.target会报错。

Class 的继承

1. 简介

Class 可以通过extends关键字实现继承,让子类继承父类的属性和方法。extends 的写法比 ES5 的原型链继承,要清晰和方便很多。

javascript 复制代码
class Point {
}

class ColorPoint extends Point {
}

上面示例中,Point 是父类,ColorPoint 是子类,它通过 extends 关键字,继承了 Point 类的所有属性和方法。但是由于没有部署任何代码,所以这两个类完全一样,等于复制了一个 Point 类。

下面,我们在 ColorPoint 内部加上代码。

javascript 复制代码
class Point { /* ... */ }

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

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

上面示例中,constructor() 方法和 toString() 方法内部,都出现了 super 关键字。super 在这里表示父类的构造函数,用来新建一个父类的实例对象。

ES6 规定,子类必须在 constructor() 方法中调用 super(),否则就会报错。这是因为子类自己的 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,然后再对其进行加工,添加子类自己的实例属性和方法。如果不调用 super() 方法,子类就得不到自己的 this 对象。

javascript 复制代码
class Point { /* ... */ }

class ColorPoint extends Point {
  constructor() {
  }
}

let cp = new ColorPoint(); // ReferenceError

上面代码中,ColorPoint 继承了父类 Point,但是它的构造函数没有调用 super(),导致新建实例时报错。

为什么子类的构造函数一定要调用 super()?原因就在于 ES6 的继承机制,与 ES5 完全不同。ES5 的继承机制是先创造一个独立的子类的实例对象,然后再将父类的方法添加到这个对象上面,即"实例在前,继承在后"。ES6 的继承机制则是先将父类的属性和方法加到一个空的对象上面,然后再将该对象作为子类的实例,即"继承在前,实例在后"。这就是为什么 ES6 的继承必须先调用 super() 方法,因为这一步会生成一个继承父类的 this 对象,没有这一步就无法继承父类。

注意,这意味着新建子类实例时,父类的构造函数必定会先运行一次。

javascript 复制代码
class Foo {
  constructor() {
    console.log(1);
  }
}

class Bar extends Foo {
  constructor() {
    super();
    console.log(2);
  }
}

const bar = new Bar();
// 1
// 2

上面示例中,子类 Bar 新建实例时,会输出1和2。原因就是子类构造函数调用 super() 时,会执行一次父类构造函数。

另一个需要注意的地方是,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,必须先完成父类的继承,只有 super() 方法才能让子类实例继承父类。

javascript 复制代码
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}

上面代码中,子类的 constructor() 方法没有调用 super() 之前,就使用 this 关键字,结果报错,而放在 super() 之后就是正确的。

如果子类没有定义 constructor() 方法,这个方法会默认添加,并且里面会调用 super()。也就是说,不管有没有显式定义,任何一个子类都有 constructor() 方法。

javascript 复制代码
class ColorPoint extends Point {
}

// 等同于
class ColorPoint extends Point {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

有了子类的定义,就可以生成子类的实例了。

javascript 复制代码
let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');

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

上面示例中,实例对象cp同时是ColorPointPoint两个类的实例,这与 ES5 的行为完全一致。

2. 私有属性和私有方法的继承

父类所有的属性和方法,都会被子类继承,除了私有的属性和方法。

子类无法继承父类的私有属性,或者说,私有属性只能在定义它的 class 里面使用。

javascript 复制代码
class Foo {
  #p = 1;
  #m() {
    console.log('hello');
  }
}

class Bar extends Foo {
  constructor() {
    super();
    console.log(this.#p); // 报错
    this.#m(); // 报错
  }
}

上面示例中,子类 Bar 调用父类 Foo 的私有属性或私有方法,都会报错。

如果父类定义了私有属性的读写方法,子类就可以通过这些方法,读写私有属性。

javascript 复制代码
class Foo {
  #p = 1;
  getP() {
    return this.#p;
  }
}

class Bar extends Foo {
  constructor() {
    super();
    console.log(this.getP()); // 1
  }
}

上面示例中,getP()是父类用来读取私有属性的方法,通过该方法,子类就可以读到父类的私有属性。

3. 静态属性和静态方法的继承

父类的静态属性和静态方法,也会被子类继承。

javascript 复制代码
class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}

class B extends A {
}

B.hello()  // hello world

上面代码中,hello()A类的静态方法,B继承A,也继承了A的静态方法。

注意,静态属性是通过浅拷贝实现继承的。

javascript 复制代码
class A { static foo = 100; }
class B extends A {
  constructor() {
    super();
    B.foo--;
  }
}

const b = new B();
B.foo // 99
A.foo // 100

上面示例中,fooA 类的静态属性,B 类继承了 A 类,因此也继承了这个属性。但是,在 B 类内部操作 B.foo 这个静态属性,影响不到 A.foo,原因就是 B 类继承静态属性时,会采用浅拷贝,拷贝父类静态属性的值,因此 A.fooB.foo 是两个彼此独立的属性。

但是,由于这种拷贝是浅拷贝,如果父类的静态属性的值是一个对象,那么子类的静态属性也会指向这个对象,因为浅拷贝只会拷贝对象的内存地址。

javascript 复制代码
class A {
  static foo = { n: 100 };
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    B.foo.n--;
  }
}

const b = new B();
B.foo.n // 99
A.foo.n // 99

上面示例中,A.foo 的值是一个对象,浅拷贝导致 B.fooA.foo 指向同一个对象。所以,子类 B 修改这个对象的属性值,会影响到父类 A

4. Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf()方法可以用来从子类上获取父类。

javascript 复制代码
class Point { /*...*/ }

class ColorPoint extends Point { /*...*/ }

Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

因此,可以使用这个方法判断,一个类是否继承了另一个类。

5. 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。在这两种情况下,它的用法完全不同。

第一种情况,super作为函数调用时,代表父类的构造函数。ES6 要求,子类的构造函数必须执行一次super()函数。

javascript 复制代码
class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

上面代码中,子类 B 的构造函数之中的 super(),代表调用父类的构造函数。这是必须的,否则报错。

调用 super() 的作用是形成子类的 this 对象,把父类的实例属性和方法放到这个 this 对象上面。子类在调用 super() 之前,是没有 this 对象的,任何对 this 的操作都要放在 super() 的后面。

注意,这里的 super 虽然代表了父类的构造函数,但是因为返回的是子类的 this(即子类的实例对象),所以 super 内部的 this 代表子类的实例,而不是父类的实例,这里的 super() 相当于 A.prototype.constructor.call(this)(在子类的 this 上运行父类的构造函数)。

javascript 复制代码
class A {
  constructor() {
    console.log(new.target.name);
  }
}
class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}
new A() // A
new B() // B

上面示例中,new.target 指向当前正在执行的函数。可以看到,在 super() 执行时(new B()),它指向的是子类 B 的构造函数,而不是父类 A 的构造函数。也就是说,super() 内部的 this 指向的是 B

不过,由于 super() 在子类构造方法中执行时,子类的属性和方法还没有绑定到 this,所以如果存在同名属性,此时拿到的是父类的属性。

javascript 复制代码
class A {
  name = 'A';
  constructor() {
    console.log('My name is ' + this.name);
  }
}

class B extends A {
  name = 'B';
}

const b = new B(); // My name is A

上面示例中,最后一行输出的是 A,而不是 B,原因就在于 super() 执行时,Bname 属性还没有绑定到 this,所以 this.name 拿到的是 A 类的 name 属性。

作为函数 时,super() 只能用在子类的构造函数之中,用在其他地方就会报错。

javascript 复制代码
class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 报错
  }
}

上面代码中,super() 用在 B 类的 m 方法之中,就会造成语法错误。

第二种情况,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。

javascript 复制代码
class A {
  p() {
    return 2;
  }
}

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

let b = new B();

上面代码中,子类 B 当中的 super.p(),就是将 super 当作一个对象使用。这时,super 在普通方法之中,指向 A.prototype,所以 super.p() 就相当于 A.prototype.p()

这里需要注意,由于 super 指向父类的原型对象,所以定义在父类实例上的方法或属性,是无法通过 super 调用的。

javascript 复制代码
class A {
  constructor() {
    this.p = 2;
  }
}

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

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

上面代码中,p 是父类 A 实例的属性,super.p 就引用不到它。

如果属性定义在父类的原型对象上,super 就可以取到。

javascript 复制代码
class A {}
A.prototype.x = 2;

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

let b = new B();

上面代码中,属性 x 是定义在 A.prototype 上面的,所以 super.x 可以取到它的值。

ES6 规定,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。

javascript 复制代码
class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print();
  }
}

let b = new B();
b.m() // 2

上面代码中,super.print() 虽然调用的是 A.prototype.print(),但是 A.prototype.print() 内部的 this 指向子类 B 的实例,导致输出的是 2,而不是 1。也就是说,实际上执行的是 super.print.call(this)

由于 this 指向子类实例,所以如果通过 super 对某个属性赋值,这时 super 就是 this,赋值的属性会变成子类实例的属性。

javascript 复制代码
class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
}

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();

上面代码中,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

如果 super 作为对象,用在静态方法 之中,这时 super 将指向父类,而不是父类的原型对象。

javascript 复制代码
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);
  }
}

Child.myMethod(1); // static 1

var child = new Child();
child.myMethod(2); // instance 2

上面代码中,super 在静态方法之中指向父类,在普通方法之中指向父类的原型对象。

另外,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。

javascript 复制代码
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();
  }
}

B.x = 3;
B.m() // 3

上面代码中,静态方法 B.m 里面,super.print 指向父类的静态方法。这个方法里面的 this 指向的是 B,而不是 B 的实例。

注意,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。

javascript 复制代码
class A {}

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

上面代码中,console.log(super) 当中的 super,无法看出是作为函数使用,还是作为对象使用,所以 JavaScript 引擎解析代码的时候就会报错。这时,如果能清晰地表明 super 的数据类型,就不会报错。

javascript 复制代码
class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.valueOf() instanceof B); // true
  }
}

let b = new B();

上面代码中,super.valueOf() 表明 super 是一个对象,因此就不会报错。同时,由于 super 使得 this 指向 B 的实例,所以 super.valueOf() 返回的是一个 B 的实例。

最后,由于对象总是继承其他对象的,所以可以在任意一个对象中,使用 super 关键字。

javascript 复制代码
var obj = {
  toString() {
    return "MyObject: " + super.toString();
  }
};

obj.toString(); // MyObject: [object Object]

6. 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。

javascript 复制代码
class A {
}

class B extends A {
}

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

上面代码中,子类 B__proto__ 属性指向父类 A,子类 Bprototype 属性的 __proto__ 属性指向父类 Aprototype 属性。

这样的结果是因为,类的继承是按照下面的模式实现的。

javascript 复制代码
class A {
}

class B {
}

// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);

// B 继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);

const b = new B();

《对象的扩展》一章给出过Object.setPrototypeOf方法的实现。

javascript 复制代码
Object.setPrototypeOf = function (obj, proto) {
  obj.__proto__ = proto;
  return obj;
}

因此,就得到了上面的结果。

javascript 复制代码
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

Object.setPrototypeOf(B, A);
// 等同于
B.__proto__ = A;

这两条继承链,可以这样理解: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。

javascript 复制代码
B.prototype = Object.create(A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

extends关键字后面可以跟多种类型的值。

javascript 复制代码
class B extends A {
}

上面代码的A,只要是一个有prototype属性的函数,就能被B继承。由于函数都有prototype属性(除了Function.prototype函数),因此A可以是任意函数。

下面,讨论两种情况。第一种,子类继承Object类。

javascript 复制代码
class A extends Object {
}

A.__proto__ === Object // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

这种情况下,A其实就是构造函数Object的复制,A的实例就是Object的实例。

第二种情况,不存在任何继承。

javascript 复制代码
class A {
}

A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

在这种情况下,A 作为一个基类(即不存在任何继承),就是一个普通函数,所以直接继承 Function.prototype。但是,A 调用后返回一个空对象(即 Object 实例),所以 A.prototype.__proto__ 指向构造函数(Object)的 prototype 属性。

实例的 __proto__ 属性

子类实例的__proto__属性的__proto__属性,指向父类实例的__proto__属性。也就是说,子类的原型的原型,是父类的原型。

javascript 复制代码
var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');

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

上面代码中,ColorPoint继承了Point,导致前者原型的原型是后者的原型。

因此,通过子类实例的__proto__.__proto__属性,可以修改父类实例的行为。

javascript 复制代码
p2.__proto__.__proto__.printName = function () {
  console.log('Ha');
};

p1.printName() // "Ha"

上面代码在ColorPoint的实例p2上向Point类添加方法,结果影响到了Point的实例p1

7. 原生构造函数的继承

原生构造函数是指语言内置的构造函数,通常用来生成数据结构。ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些。

javascript 复制代码
Boolean()
Number()
String()
Array()
Date()
Function()
RegExp()
Error()
Object()

以前,这些原生构造函数是无法继承的,比如,不能自己定义一个Array的子类。

javascript 复制代码
function MyArray() {
  Array.apply(this, arguments);
}

MyArray.prototype = Object.create(Array.prototype, {
  constructor: {
    value: MyArray,
    writable: true,
    configurable: true,
    enumerable: true
  }
});

上面代码定义了一个继承 ArrayMyArray类。但是,这个类的行为与Array完全不一致。

javascript 复制代码
var colors = new MyArray();
colors[0] = "red";
colors.length  // 0

colors.length = 0;
colors[0]  // "red"

之所以会发生这种情况,是因为子类无法获得原生构造函数的内部属性,通过Array.apply()或者分配给原型对象都不行。原生构造函数会忽略apply方法传入的this,也就是说,原生构造函数的this无法绑定,导致拿不到内部属性。

ES5 是先新建子类的实例对象this,再将父类的属性添加到子类上,由于父类的内部属性无法获取,导致无法继承原生的构造函数。比如,Array 构造函数有一个内部属性[[DefineOwnProperty]],用来定义新属性时,更新length属性,这个内部属性无法在子类获取,导致子类的length属性行为不正常。

下面的例子中,我们想让一个普通对象继承Error对象。

javascript 复制代码
var e = {};

Object.getOwnPropertyNames(Error.call(e))
// [ 'stack' ]

Object.getOwnPropertyNames(e)
// []

上面代码中,我们想通过Error.call(e)这种写法,让普通对象e具有Error对象的实例属性。但是,Error.call()完全忽略传入的第一个参数,而是返回一个新对象,e本身没有任何变化。这证明了Error.call(e)这种写法,无法继承原生构造函数。

ES6 允许继承原生构造函数定义子类,因为 ES6 是先新建父类的实例对象this,然后再用子类的构造函数修饰this,使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承Array的例子。

javascript 复制代码
class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1

arr.length = 0;
arr[0] // undefined

上面代码定义了一个MyArray类,继承了Array构造函数,因此就可以从MyArray生成数组的实例。这意味着,ES6 可以自定义原生数据结构(比如ArrayString等)的子类,这是 ES5 无法做到的。

上面这个例子也说明,extends关键字不仅可以用来继承类,还可以用来继承原生的构造函数。因此可以在原生数据结构的基础上,定义自己的数据结构。下面就是定义了一个带版本功能的数组。

javascript 复制代码
class VersionedArray extends Array {
  constructor() {
    super();
    this.history = [[]];
  }
  commit() {
    this.history.push(this.slice());
  }
  revert() {
    this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
  }
}

var x = new VersionedArray();

x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]

x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]

x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]

x.revert();
x // [1, 2]

上面代码中,VersionedArray 会通过 commit 方法,将自己的当前状态生成一个版本快照,存入 history 属性。revert 方法用来将数组重置为最新一次保存的版本。除此之外,VersionedArray 依然是一个普通数组,所有原生的数组方法都可以在它上面调用。

下面是一个自定义 Error 子类的例子,可以用来定制报错时的行为。

javascript 复制代码
class ExtendableError extends Error {
  constructor(message) {
    super();
    this.message = message;
    this.stack = (new Error()).stack;
    this.name = this.constructor.name;
  }
}

class MyError extends ExtendableError {
  constructor(m) {
    super(m);
  }
}

var myerror = new MyError('ll');
myerror.message // "ll"
myerror instanceof Error // true
myerror.name // "MyError"
myerror.stack
// Error
//     at MyError.ExtendableError
//     ...

注意,继承Object的子类,有一个行为差异。

javascript 复制代码
class NewObj extends Object{
  constructor(){
    super(...arguments);
  }
}
var o = new NewObj({attr: true});
o.attr === true  // false

上面代码中,NewObj 继承了 Object,但是无法通过 super 方法向父类 Object 传参。这是因为 ES6 改变了 Object 构造函数的行为,一旦发现 Object 方法不是通过 new Object() 这种形式调用,ES6 规定 Object 构造函数会忽略参数。

读到这里不禁感叹:在 Java 世界中显而易见的事情到了 JS 中是多么的麻烦,比如 Java 中只要不是 final 的公开系统类你都可以随便继承。这就是函数公民优先诞生的世界的缺陷,在后续要转向面向对象的过程中,就会出现太多奇葩的规则,让开发者十分的懵逼。

8. Mixin 模式的实现

Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象,新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下。

javascript 复制代码
const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

上面代码中,c对象是a对象和b对象的合成,具有两者的接口。

下面是一个更完备的实现,将多个类的接口"混入"(mix in)另一个类。

javascript 复制代码
function mix(...mixins) {
  class Mix {
    constructor() {
      for (let mixin of mixins) {
        copyProperties(this, new mixin()); // 拷贝实例属性
      }
    }
  }

  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝静态属性
    copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
  }

  return Mix;
}

function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== 'constructor'
      && key !== 'prototype'
      && key !== 'name'
    ) {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}

上面代码的mix函数,可以将多个对象合成为一个类。使用的时候,只要继承这个类即可。

javascript 复制代码
class DistributedEdit extends mix(Loggable, Serializable) {
  // ...
}
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