从一个组件的实现来深刻理解 JS 中的继承

发布时间:2019-08-19 发布网站:脚本宝典
脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了从一个组件的实现来深刻理解 JS 中的继承脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

其实,无论是写什么语言的程序员,最终的目的,都是把产品或代码封装到一起,提供接口,让使用者很舒适的实现功能。所以对于我来说,往往头疼的不是写代码,而是写注释和文档!如果接口很乱,肯定会头疼一整天。

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JavaScript 最初是以 Web 脚本语言面向大众的,尽管现在出了服务器端的 nodejs,但是单线程的性质还没有变。对于一个 Web 开发人员来说,能写一手漂亮的组件极为重要。GITHub 上那些开且 stars 过百的 Web 项目或组件,可读性肯定非常好。

从一个例子来学习写组件

组件教程的参考来自于 GitHub 上,通俗易懂,链接

要实现下面这个功能,对一个 input 输入框的内容进行验证,只有纯数字和字母的组合才是被接受的,其他都返回 failed:

clipboard.png

全局变量写法

这种写法完全没有约束,基本所有人都会,完全没啥技巧:

// html
<input type="text" id="input"/>
// javascript
var input = document.getElementById("input");
function getValue(){
  return input.value;
}
function render(){
  var value = getValue();
  if(!document.getElementById("show")){
    var append = document.createElement('span');
    append.setAttribute("id", "show");
    input.parentNode.appendChild(append);
  }
  var show = document.getElementById("show");
  if(/^[0-9a-zA-Z]+$/.exec(value)){
    show.innerHTML = 'Pass!';
  }else{
    show.innerHTML = 'Failed!';
  }
}
input.addEventListener('keyup', function(){
  render();
});

缺点自然不用多说,变量没有任何隔离,严重污染全局变量,虽然可以达到目的,但极不推荐这种写法。

对象隔离作用域

鉴于以上写法的弊端,我们用对象来隔离变量和函数:

var obj = {
  input: null,
  // 初始化并提供入口调用方法
  init: function(config){
    this.input = document.getElementById(config.id);
    this.bind();
    //链式调用
    return this;
  },
  // 绑定
  bind: function(){
    var self = this;
    this.input.addEventListener('keyup', function(){
      self.render();
    });
  },
  getValue: function(){
    return this.input.value;
  },
  render: function(){
    var value = this.getValue();
    if(!document.getElementById("show")){
      var append = document.createElement('span');
      append.setAttribute("id", "show");
      input.parentNode.appendChild(append);
    }
    var show = document.getElementById("show");
    if(/^[0-9a-zA-Z]+$/.exec(value)){
      show.innerHTML = 'Pass!';
    }else{
      show.innerHTML = 'Failed!';
    }
  }
}
window.onload = function(){
  obj.init({id: "input"});
}

相对于开放式的写法,上面的这个方法就比较清晰了。有初始化,有内部函数和变量,还提供入口调用方法。

新手能实现上面的方法已经很不错了,还记得当初做百度前端学院题目的时候,基本就是用对象了。

不过这种方法仍然有弊端。obj 对象中的方法都是公开的,并不是私有的,其他人写的代码可以随意更改这些内容。当多人协作或代码量很多时,又会产生一系列问题。

函数闭包的写法

var fun = (function(){
  var _bind = function(obj){
    obj.input.addEventListener('keyup', function(){
      obj.render();
    });
  }
  var _getValue = function(obj){
    return obj.input.value;
  }
  var InputFun = function(config){};
  InputFun.PRototype.init = function(config){
    this.input = document.getElementById(config.id);
    _bind(this);
    return this;
  }
  InputFun.prototype.render = function(){
    var value = _getValue(this);
    if(!document.getElementById("show")){
      var append = document.createElement('span');
      append.setAttribute("id", "show");
      input.parentNode.appendChild(append);
    }
    var show = document.getElementById("show");
    if(/^[0-9a-zA-Z]+$/.exec(value)){
      show.innerHTML = 'Pass!';
    }else{
      show.innerHTML = 'Failed!';
    }
  }
  return InputFun;
})();
window.onload = function(){
  new fun().init({id: 'input'});
}

函数闭包写法的好处都在自执行的闭包里,不会受到外面的影响,而且提供给外面的方法包括 init 和 render。比如我们可以像 jquery 那样,稍微对其改造一下:

var $ = function(id){
  // 这样子就不用每次都 new 了
  return new fun().init({'id': id});
}
window.onload = function(){
  $('input');
}

还没有涉及到原型,只是简单的闭包。

基本上,这已经是一个合格的写法了。

面向对象

虽然上面的方法以及够好了,但是我们的目的,是为了使用面向对象。面向对象一直以来都是被认为最佳的编程方式,如果每个人的代码风格都相似,维护、查看起来就非常的方便。

但是,我想在介绍面向对象之前,先来回忆一下 JS 中的继承(实现我们放到最后再说)。

入门级的面向对象

提到继承,我首先想到的就是用 new 来实现。还是以例子为主吧,人->学生->小学生,在 JS 中有原型链这么一说,__proto__ 和 prototype ,对于原型链就不过多阐述,如果不懂的可以自己去查阅一些资料。

在这里,我还是要说明一下 JS 中的 new 构造,比如 var student = new Person(name),实际上有三步操作:

var student = {};
student.__proto__ = Person.prototype;
Person.call(student, name)

得到的 student 是一个对象,__proto__执行 Person 的 prototype,Person.call 相当于 constructor。

function Person(name){
  this.name = name;
}
Person.prototype.Say = function(){
  console.LOG(this.name + ' can say!');
}
var ming = new Person("xiaoming");
console.log(ming.__proto__ == Person.prototype) //true new的第二步结果
console.log(ming.name) // 'xiaoming' new 的第三步结果
ming.Say() // 'xiaoming can say!' proto 向上追溯的结果

利用 __proto__ 属性的向上追溯,可以实现一个基于原型链的继承。

function Person(name){
  this.name = name;
}
Person.prototype.Say = function(){
  console.log(this.name + ' can say!');
}
function Student(name){
  Person.call(this, name); //Person 的属性赋值给 Student
}
Student.prototype = new Person(); //顺序不能反,要在最前面
Student.prototype.DoHomeWork = function(){
  console.log(this.name + ' can do homework!');
}
var ming = new Student("xiaoming");
ming.DoHomeWork(); //'xiaoming can do homework!'
ming.Say(); //'xiaoming can say!'

大概刚认识原型链的时候,我也就只能写出这样的水平了,我之前的文章

打开调试工具,看一下 ming 都有哪些东西:

ming
  name: "xiaoming"
  __proto__: Person
    DoHomeWork: ()
    name: undefined //注意这里多了一个 name 属性
    __proto__: Object
      Say: ()
      constructor: Person(name)
      __proto__: Object

当调用 ming.Say() 的时候,刚好 ming.__proto__.__proto__ 有这个属性,这就是链式调用的原理,一层一层向下寻找。

这就是最简单的继承了。

面向对象的进阶

来看一看刚才那种做法的弊端。

  1. 没有实现传统面向对象该有的 super 方法来调用父类方法,链式和 super 方法相比还是有一定缺陷的;

  2. 造成过多的原型属性(name),constructor 丢失(constructor 是一个非常重要的属性,MDN)。

因为链式是一层层向上寻找,知道找到为止,很明显 super 直接调用父类更具有优势。

// 多了原型属性
console.log(ming.__proto__) // {name: undefined}

为什么会多一个 name,原因是因为我们执行了 Student.prototype = new Person();,而 new 的第三步会执行一个 call 的函数,会使得 Student.prototype.name = undefined,恰好 ming.__proto__ 指向 Student 的 prototype,用了 new 是无法避免的。

// 少了 constructor
console.log(ming.constructor == Person) //true
console.log(ming.constructor == Student) // false

这也很奇怪,明明 ming 是继承与 Student,却返回 false,究其原因,Student.prototypeconstructor 方法丢失,向上找到了 Student.prototype.__proto__constructor 方法。

从一个组件的实现来深刻理解 JS 中的继承

再找原因,这句话导致了 Student.prototypeconstructor 方法丢失:

Student.prototype = new Person();

在这句话之前打一个断点,曾经是有的,只是被替换掉了:

从一个组件的实现来深刻理解 JS 中的继承

找到了问题所在,现在来改进:

// fn 用来排除多余的属性(name)
var fn = function(){};
fn.prototype = Person.prototype;
Student.prototype = new fn();
// 重新添上 constructor 属性
Student.prototype.constructor = Student;

用上面的继承代码替换掉之前的 Student.prototype = new Person();

面向对象的封装

我们不能每一次写代码的时候都这样写这么多行来继承吧,所以,于情于理,还是来进行简单的包装:

function classInherit(subClass, parentClass){
  var fn = function(){};
  fn.prototype = parentClass.prototype;
  subClass.prototype = new fn();
  subClass.prototype.constructor = subClass;
}
classInherit(Student, Person);

哈哈,所谓的包装,就是重抄一下代码。

进一步完善面向对象

上面的问题只是简单的解决了多余属性和 constructor 丢失的问题,而 super 问题仍然没有改进。

举个栗子,来看看 super 的重要,每个人都会睡觉,sleep 函数是人的一个属性,学生分为小学生和大学生,小学生晚上 9 点睡觉,大学生 12 点睡觉,于是:

Person.prototype.Sleep = function(){
  console.log('Sleep!');
}
function E_Student(){}; //小学生
function C_Student(){}; //大学生
classInherit(E_Student, Person);
classInherit(C_Student, Person);
//重写 Sleep 方法
E_Student.prototype.Sleep = function(){
  console.log('Sleep!');
  console.log('Sleep at 9 clock');
}
C_Student.prototype.Sleep = function(){
  console.log('Sleep!');
  console.log('Sleep at 12 clock');
}

对于 Sleep 方法,显得比较混乱,而我们想要通过 super,直接调用父类的函数:

E_Student.prototype.Sleep = function(){
  this._super(); //super 方法
  console.log('Sleep at 9 clock');
}
C_Student.prototype.Sleep = function(){
  this._super(); //super 方法
  console.log('Sleep at 12 clock');
}

不知道对 super 的理解正不正确,总感觉怪怪的,欢迎指正!

来看下 JQuery 之父是如何 class 的面向对象,原文在这,源码如下。

/* Simple JavaScript Inheritance
 * By John Resig http://ejohn.org/
 * MIT Licensed.
 */
// Inspired by base2 and Prototype
(function(){
  // initializing 开关很巧妙的来实现调用原型而不构造,还有回掉
  var initializing = false, fntest = /xyz/.test(function(){xyz;}) ? /b_superb/ : /.*/;
  // The base Class implementation (does nothing)
  // 全局,this 指向 window,最大的父类
  this.Class = function(){};
 
  // Create a new Class that inherits From this class
  // 继承的入口
  Class.extend = function(prop) {
    //保留当前类,一般是父类的原型
    var _super = this.prototype;
   
    // Instantiate a base class (but only create the instance,
    // don't run the init constructor)
    //开关 用来使原型赋值时不调用真正的构成流程
    initializing = true;
    var prototype = new this();
    initializing = false;
   
    // Copy the properties over onto the new prototype
    for (var name in prop) {
      // Check if we're overwriting an existing function
      //对函数判断,将属性套到子类上
      prototype[name] = typeof prop[name] == "function" &&
        typeof _super[name] == "function" &amp;& fnTest.test(prop[name]) ?
        (function(name, fn){
          //用闭包来存储
          return function() {
            var tmp = this._super;
           
            // Add a new ._super() method that is the same method
            // but on the super-class
            this._super = _super[name];
           
            // The method only need to be bound temporarily, so we
            // remove it when we're done executing
            //实现同名调用
            var ret = fn.apply(this, arguments);  
            this._super = tmp;
            return ret;
          };
        })(name, prop[name]) :
        prop[name];
    }
   
    // 要返回的子类
    function Class() {
      // All construction is actually done in the init method
      if ( !initializing && this.init )
        this.init.apply(this, arguments);
    }
    //前面介绍过的,继承
    Class.prototype = prototype;
   
    Class.prototype.constructor = Class;
 
    Class.extend = arguments.callee;
   
    return Class;
  };
})();

这个时候就可以很轻松的实现面向对象,使用如下:

var Person = Class.extend({
  init: function(name){
    this.name = name;
  },
  Say: function(name){
    console.log(this.name + ' can Say!');
  },
  Sleep: function(){
    console.log(this.name + ' can Sleep!');
  }
});
var Student = Person.extend({
  init: function(name){
    this._super('Student-' + name);
  },
  Sleep: function(){
    this._super();
    console.log('And sleep early!');
  },
  DoHomeWork: function(){
    console.log(this.name + ' can do homework!');
  }
});
var p = new Person('Li');
p.Say(); //'Li can Say!'
p.Sleep(); //'Li can Sleep!'
var ming = new Student('xiaoming');
ming.Say(); //'Student-xiaoming can Say!'
ming.Sleep();//'Student-xiaoming can Sleep!'
            // 'And sleep early!'
ming.DoHomeWork(); //'Student-xiaoming can do homework!'

除了 John Resig 的 super 方法,很多人都做了尝试,不过我觉得 John Resig 的实现方式非常的妙,也比较贴近 super 方法,我本人也用源码调试了好几个小时,才勉强能理解。John Resig 的头脑真是令人佩服。

ES6 中的 class

在 JS 中,class 从一开始就属于关键字,在 ES6 终于可以使用 class 来定义类。比如:

class Point {
  constructor(x, y){
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  toString(){
    return '(' + this.x + ',' + this.y + ')';
  }
}
var p = new Point(3, 4);
console.log(p.toString()); //'(3,4)'

更多有关于 ES6 中类的使用请参考阮一峰老师的 Class基本语法

其实 ES6 中的 class 只是写对象原型的时候更方便,更像面向对象,class 的功能 ES5 完全可以做到,比如就上面的例子:

typeof Point; //'function'
Point.prototype;
/*
|Object
|--> constructor: function (x, y)
|--> toString: function()
|--> __proto__: Object
*/

和用 ES5 实现的真的没有什么差别,反而现在流行的一些库比 ES6 的 class 能带来更好的效益。

回到最开始的组件问题

那么,说了这么多面向对象,现在回到最开始的那个组件的实现——如何用面向对象来实现

还是利用 John Resig 构造 class 的方法:

var Judgeinput = Class.extend({
  init: function(config){
    this.input = document.getElementById(config.id);
    this._bind();
  },
  _getValue: function(){
    return this.input.value;
  },
  _render: function(){
    var value = this._getValue();
    if(!document.getElementById("show")){
      var append = document.createElement('span');
      append.setAttribute("id", "show");
      input.parentNode.appendChild(append);
    }
    var show = document.getElementById("show");
    if(/^[0-9a-zA-Z]+$/.exec(value)){
      show.innerHTML = 'Pass!';
    }else{
      show.innerHTML = 'Failed!';
    }
  },
  _bind: function(){
    var self = this;
    self.input.addEventListener('keyup', function(){
      self._render();
    });
  }
});
window.onload = function(){
  new JudgeInput({id: "input"});
}

但是,这样子,基本功能算是实现了,关键是不好扩展,没有面向对象的精髓。所以,针对目前的情况,我们准备建立一个 Base 基类,init 表示初始化,render 函数表示渲染,bind 函数表示绑定,destory 用来销毁,同时 getset 方法提供获得和更改属性:

var Base = Class.extend({
  init: function(config){
    this._config = config;
    this.bind();
  },
  get: function(key){
    return this._config[key];
  },
  set: function(key, value){
    this._config[key] = value;
  },
  bind: function(){
    //以后构造
  },
  render: function(){
    //以后构造
  },
  destory: function(){
    //定义销毁方法
  }
});

基于这个 Base,我们修改 JudgeInput 如下:

var JudgeInput = Base.extend({
  _getValue: function(){
    return this.get('input').value;
  },
  bind: function(){
    var self = this;
    self.get('input').addEventListener('keyup', function(){
      self.render();
    });
  },
  render: function(){
    var value = this._getValue();
    if(!document.getElementById("show")){
      var append = document.createElement('span');
      append.setAttribute("id", "show");
      input.parentNode.appendChild(append);
    }
    var show = document.getElementById("show");
    if(/^[0-9a-zA-Z]+$/.exec(value)){
      show.innerHTML = 'Pass!';
    }else{
      show.innerHTML = 'Failed!';
    }
  }
});
window.onload = function(){
  new JudgeInput({input: document.getElementById("input")});
}

比如,我们后期修改了判断条件,只有当长度为 5-10 的时候才会返回 success,这个时候能很快定位到 JudgeInput 的 render 函数:

render: function(){
  var value = this._getValue();
  if(!document.getElementById("show")){
    var append = document.createElement('span');
    append.setAttribute("id", "show");
    input.parentNode.appendChild(append);
  }
  var show = document.getElementById("show");
  //修改正则即可
  if(/^[0-9a-zA-Z]{5,10}$/.exec(value)){
    show.innerHTML = 'Pass!';
  }else{
    show.innerHTML = 'Failed!';
  }
}

以我目前的能力,只能理解到这里了。

总结

从一个组件出发,一步一步爬坑,又跑去介绍 JS 中的面向对象,如果你能看到最后,那么你就可动手一步一步实现一个 JQuery 了,纯调侃。

关于一个组件的写法,从入门级到最终版本,一波三折,不仅要考虑代码的实用性,还要兼顾后期维护。JS 中实现面向对象,刚接触 JS 的时候,我能用简单的原型链来实现,后来看了一些文章,发现了不少问题,在看 John Resig 的 Class,感触颇深。还好,现在目的是实现了,共勉!

参考

制作组件的例子
javascript oo实现
John Resig: Simple JavaScript Inheritance

欢迎来我博客一起交流。

2016-11-13

经指正,已经将错误的 supper 改成 super。

脚本宝典总结

以上是脚本宝典为你收集整理的从一个组件的实现来深刻理解 JS 中的继承全部内容,希望文章能够帮你解决从一个组件的实现来深刻理解 JS 中的继承所遇到的问题。

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