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| 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 |
| 6 | + |
| 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。 |
| 12 | + |
| 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 | + |
| 41 | +- 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`的`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`的`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 | +
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| 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 | +
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| 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 | +
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| 252 | +上面代码中,对象`person1`是`person2`的模板,后者继承了前者的属性和方法。 |
| 253 | +
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| 254 | +`Object.create()`的详细介绍,请看下文的相关章节。 |
| 255 | +
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