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@@ -33,5 +33,7 @@
3333
- stdlib/date.md: Date 对象
3434
- stdlib/regexp.md: RegExp 对象
3535
- stdlib/json.md: JSON 对象
36+
- oop/: 面向对象编程
37+
- oop/new.md: 实例对象与 new 命令
3638
- advanced/: 高级语法
3739
- advanced/strict.md: 严格模式

docs/oop/new.md

Lines changed: 255 additions & 0 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -0,0 +1,255 @@
1+
# 实例对象与 new 命令
2+
3+
JavaScript 语言具有很强的面向对象编程能力,本章介绍 JavaScript 面向对象编程的基础知识。
4+
5+
## 对象是什么
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7+
面向对象编程(Object Oriented Programming,缩写为 OOP)是目前主流的编程范式。它将真实世界各种复杂的关系,抽象为一个个对象,然后由对象之间的分工与合作,完成对真实世界的模拟。
8+
9+
每一个对象都是功能中心,具有明确分工,可以完成接受信息、处理数据、发出信息等任务。对象可以复用,通过继承机制还可以定制。因此,面向对象编程具有灵活、代码可复用、高度模块化等特点,容易维护和开发,比起由一系列函数或指令组成的传统的过程式编程(procedural programming),更适合多人合作的大型软件项目。
10+
11+
那么,“对象”(object)到底是什么?我们从两个层次来理解。
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13+
**(1)对象是单个实物的抽象。**
14+
15+
一本书、一辆汽车、一个人都可以是对象,一个数据库、一张网页、一个与远程服务器的连接也可以是对象。当实物被抽象成对象,实物之间的关系就变成了对象之间的关系,从而就可以模拟现实情况,针对对象进行编程。
16+
17+
**(2)对象是一个容器,封装了属性(property)和方法(method)。**
18+
19+
属性是对象的状态,方法是对象的行为(完成某种任务)。比如,我们可以把动物抽象为`animal`对象,使用“属性”记录具体是那一种动物,使用“方法”表示动物的某种行为(奔跑、捕猎、休息等等)。
20+
21+
## 构造函数
22+
23+
面向对象编程的第一步,就是要生成对象。前面说过,对象是单个实物的抽象。通常需要一个模板,表示某一类实物的共同特征,然后对象根据这个模板生成。
24+
25+
典型的面向对象编程语言(比如 C++ 和 Java),都有“类”(class)这个概念。所谓“类”就是对象的模板,对象就是“类”的实例。但是,JavaScript 语言的对象体系,不是基于“类”的,而是基于构造函数(constructor)和原型链(prototype)。
26+
27+
JavaScript 语言使用构造函数(constructor)作为对象的模板。所谓”构造函数”,就是专门用来生成实例对象的函数。它就是对象的模板,描述实例对象的基本结构。一个构造函数,可以生成多个实例对象,这些实例对象都有相同的结构。
28+
29+
构造函数就是一个普通的函数,但是有自己的特征和用法。
30+
31+
```javascript
32+
var Vehicle = function () {
33+
this.price = 1000;
34+
};
35+
```
36+
37+
上面代码中,`Vehicle`就是构造函数。为了与普通函数区别,构造函数名字的第一个字母通常大写。
38+
39+
构造函数的特点有两个。
40+
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- 函数体内部使用了`this`关键字,代表了所要生成的对象实例。
42+
- 生成对象的时候,必须使用`new`命令。
43+
44+
下面先介绍`new`命令。
45+
46+
## new 命令
47+
48+
### 基本用法
49+
50+
`new`命令的作用,就是执行构造函数,返回一个实例对象。
51+
52+
```javascript
53+
var Vehicle = function () {
54+
this.price = 1000;
55+
};
56+
57+
var v = new Vehicle();
58+
v.price // 1000
59+
```
60+
61+
上面代码通过`new`命令,让构造函数`Vehicle`生成一个实例对象,保存在变量`v`中。这个新生成的实例对象,从构造函数`Vehicle`得到了`price`属性。`new`命令执行时,构造函数内部的`this`,就代表了新生成的实例对象,`this.price`表示实例对象有一个`price`属性,值是1000。
62+
63+
使用`new`命令时,根据需要,构造函数也可以接受参数。
64+
65+
```javascript
66+
var Vehicle = function (p) {
67+
this.price = p;
68+
};
69+
70+
var v = new Vehicle(500);
71+
```
72+
73+
`new`命令本身就可以执行构造函数,所以后面的构造函数可以带括号,也可以不带括号。下面两行代码是等价的,但是为了表示这里是函数调用,推荐使用括号。
74+
75+
```javascript
76+
// 推荐的写法
77+
var v = new Vehicle();
78+
// 不推荐的写法
79+
var v = new Vehicle;
80+
```
81+
82+
一个很自然的问题是,如果忘了使用`new`命令,直接调用构造函数会发生什么事?
83+
84+
这种情况下,构造函数就变成了普通函数,并不会生成实例对象。而且由于后面会说到的原因,`this`这时代表全局对象,将造成一些意想不到的结果。
85+
86+
```javascript
87+
var Vehicle = function (){
88+
this.price = 1000;
89+
};
90+
91+
var v = Vehicle();
92+
v // undefined
93+
price // 1000
94+
```
95+
96+
上面代码中,调用`Vehicle`构造函数时,忘了加上`new`命令。结果,变量`v`变成了`undefined`,而`price`属性变成了全局变量。因此,应该非常小心,避免不使用`new`命令、直接调用构造函数。
97+
98+
为了保证构造函数必须与`new`命令一起使用,一个解决办法是,构造函数内部使用严格模式,即第一行加上`use strict`。这样的话,一旦忘了使用`new`命令,直接调用构造函数就会报错。
99+
100+
```javascript
101+
function Fubar(foo, bar){
102+
'use strict';
103+
this._foo = foo;
104+
this._bar = bar;
105+
}
106+
107+
Fubar()
108+
// TypeError: Cannot set property '_foo' of undefined
109+
```
110+
111+
上面代码的`Fubar`为构造函数,`use strict`命令保证了该函数在严格模式下运行。由于严格模式中,函数内部的`this`不能指向全局对象,默认等于`undefined`,导致不加`new`调用会报错(JavaScript 不允许对`undefined`添加属性)。
112+
113+
另一个解决办法,构造函数内部判断是否使用`new`命令,如果发现没有使用,则直接返回一个实例对象。
114+
115+
```javascript
116+
function Fubar(foo, bar) {
117+
if (!(this instanceof Fubar)) {
118+
return new Fubar(foo, bar);
119+
}
120+
121+
this._foo = foo;
122+
this._bar = bar;
123+
}
124+
125+
Fubar(1, 2)._foo // 1
126+
(new Fubar(1, 2))._foo // 1
127+
```
128+
129+
上面代码中的构造函数,不管加不加`new`命令,都会得到同样的结果。
130+
131+
### new 命令的原理
132+
133+
使用`new`命令时,它后面的函数依次执行下面的步骤。
134+
135+
1. 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。
136+
1. 将这个空对象的原型,指向构造函数的`prototype`属性。
137+
1. 将这个空对象赋值给函数内部的`this`关键字。
138+
1. 开始执行构造函数内部的代码。
139+
140+
也就是说,构造函数内部,`this`指的是一个新生成的空对象,所有针对`this`的操作,都会发生在这个空对象上。构造函数之所以叫“构造函数”,就是说这个函数的目的,就是操作一个空对象(即`this`对象),将其“构造”为需要的样子。
141+
142+
如果构造函数内部有`return`语句,而且`return`后面跟着一个对象,`new`命令会返回`return`语句指定的对象;否则,就会不管`return`语句,返回`this`对象。
143+
144+
```javascript
145+
var Vehicle = function () {
146+
this.price = 1000;
147+
return 1000;
148+
};
149+
150+
(new Vehicle()) === 1000
151+
// false
152+
```
153+
154+
上面代码中,构造函数`Vehicle``return`语句返回一个数值。这时,`new`命令就会忽略这个`return`语句,返回“构造”后的`this`对象。
155+
156+
但是,如果`return`语句返回的是一个跟`this`无关的新对象,`new`命令会返回这个新对象,而不是`this`对象。这一点需要特别引起注意。
157+
158+
```javascript
159+
var Vehicle = function (){
160+
this.price = 1000;
161+
return { price: 2000 };
162+
};
163+
164+
(new Vehicle()).price
165+
// 2000
166+
```
167+
168+
上面代码中,构造函数`Vehicle``return`语句,返回的是一个新对象。`new`命令会返回这个对象,而不是`this`对象。
169+
170+
另一方面,如果对普通函数(内部没有`this`关键字的函数)使用`new`命令,则会返回一个空对象。
171+
172+
```javascript
173+
function getMessage() {
174+
return 'this is a message';
175+
}
176+
177+
var msg = new getMessage();
178+
179+
msg // {}
180+
typeof msg // "object"
181+
```
182+
183+
上面代码中,`getMessage`是一个普通函数,返回一个字符串。对它使用`new`命令,会得到一个空对象。这是因为`new`命令总是返回一个对象,要么是实例对象,要么是`return`语句指定的对象。本例中,`return`语句返回的是字符串,所以`new`命令就忽略了该语句。
184+
185+
`new`命令简化的内部流程,可以用下面的代码表示。
186+
187+
```javascript
188+
function _new(/* 构造函数 */ constructor, /* 构造函数参数 */ params) {
189+
// 将 arguments 对象转为数组
190+
var args = [].slice.call(arguments);
191+
// 取出构造函数
192+
var constructor = args.shift();
193+
// 创建一个空对象,继承构造函数的 prototype 属性
194+
var context = Object.create(constructor.prototype);
195+
// 执行构造函数
196+
var result = constructor.apply(context, args);
197+
// 如果返回结果是对象,就直接返回,否则返回 context 对象
198+
return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;
199+
}
200+
201+
// 实例
202+
var actor = _new(Person, '张三', 28);
203+
```
204+
205+
### new.target
206+
207+
函数内部可以使用`new.target`属性。如果当前函数是`new`命令调用,`new.target`指向当前函数,否则为`undefined`
208+
209+
```javascript
210+
function f() {
211+
console.log(new.target === f);
212+
}
213+
214+
f() // false
215+
new f() // true
216+
```
217+
218+
使用这个属性,可以判断函数调用的时候,是否使用`new`命令。
219+
220+
```javascript
221+
function f() {
222+
if (!new.target) {
223+
throw new Error('请使用 new 命令调用!');
224+
}
225+
// ...
226+
}
227+
228+
f() // Uncaught Error: 请使用 new 命令调用!
229+
```
230+
231+
上面代码中,构造函数`f`调用时,没有使用`new`命令,就抛出一个错误。
232+
233+
## Object.create() 创建实例对象
234+
235+
构造函数作为模板,可以生成实例对象。但是,有时拿不到构造函数,只能拿到一个现有的对象。我们希望以这个现有的对象作为模板,生成新的实例对象,这时就可以使用`Object.create()`方法。
236+
237+
```javascript
238+
var person1 = {
239+
name: '张三',
240+
age: 38,
241+
greeting: function() {
242+
console.log('Hi! I\'m ' + this.name + '.');
243+
}
244+
};
245+
246+
var person2 = Object.create(person1);
247+
248+
person2.name // 张三
249+
person2.greeting() // Hi! I'm 张三.
250+
```
251+
252+
上面代码中,对象`person1``person2`的模板,后者继承了前者的属性和方法。
253+
254+
`Object.create()`的详细介绍,请看下文的相关章节。
255+

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