javascript-面向对象编程(二)

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Johan Tian 发表于 2022/07/13 13:42:21 2022/07/13
【摘要】 bind要注意的点: (1)每一次返回一个新函数bind方法每运行一次,就返回一个新函数,这会产生一些问题。比如,监听事件的时候,不能写成下面这样。element.addEventListener('click', o.m.bind(o));上面代码中,click事件绑定bind方法生成的一个匿名函数。这样会导致无法取消绑定,所以,下面的代码是无效的。element.removeEvent...
bind要注意的点:
(1)每一次返回一个新函数

bind方法每运行一次,就返回一个新函数,这会产生一些问题。比如,监听事件的时候,不能写成下面这样。

element.addEventListener('click', o.m.bind(o));

上面代码中,click事件绑定bind方法生成的一个匿名函数。这样会导致无法取消绑定,所以,下面的代码是无效的。

element.removeEventListener('click', o.m.bind(o));

正确的方法是写成下面这样:

var listener = o.m.bind(o);
element.addEventListener('click', listener);
//  ...
element.removeEventListener('click', listener);
(2)结合回调函数使用

回调函数是 JavaScript 最常用的模式之一,但是一个常见的错误是,将包含this的方法直接当作回调函数。解决方法就是使用bind方法,将counter.inc绑定counter

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    'use strict';
    this.count++;
  }
};
function callIt(callback) {
  callback();
}
callIt(counter.inc.bind(counter));
counter.count // 1

上面代码中,callIt方法会调用回调函数。这时如果直接把counter.inc传入,调用时counter.inc内部的this就会指向全局对象。使用bind方法将counter.inc绑定counter以后,就不会有这个问题,this总是指向counter
还有一种情况比较隐蔽,就是某些数组方法可以接受一个函数当作参数。这些函数内部的this指向,很可能也会出错。

var obj = {
  name: '张三',
  times: [1, 2, 3],
  print: function () {
    this.times.forEach(function (n) { // 数组的forEach方法内部this指向问题
      console.log(this.name); // 这里的this指向全局对象
    });
  }
};
obj.print()
// 没有任何输出

上面代码中,obj.print内部this.timesthis是指向obj的,这个没有问题。但是,forEach方法的回调函数内部的this.name却是指向全局对象,导致没有办法取到值。稍微改动一下,就可以看得更清楚。

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this === window);
  });
};
obj.print()
// true
// true
// true

解决这个问题,也是通过bind方法绑定this

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this.name);
  }.bind(this));// 使用bind把this指向的obj对象传入方法内
};
obj.print()
// 张三
// 张三
// 张三
(3)结合call方法使用(改写数组方法调用形式)

利用bind方法,可以改写一些 JavaScript 原生方法的使用形式,以数组的slice方法为例。

[1, 2, 3].slice(0, 1) // [1]
// 等同于
Array.prototype.slice.call([1, 2, 3], 0, 1) // [1]

上面的代码中,数组的slice方法从[1, 2, 3]里面,按照指定位置和长度切分出另一个数组。这样做的本质是在[1, 2, 3]上面调用Array.prototype.slice方法,因此可以用call方法表达这个过程,得到同样的结果。
call方法实质上是调用Function.prototype.call方法,因此上面的表达式可以bind方法改写

var slice = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.slice);
slice([1, 2, 3], 0, 1) // [1]

上面代码的含义就是,将Array.prototype.slice变成Function.prototype.call方法所在的对象,调用时就变成了Array.prototype.slice.call。类似的写法还可以用于其他数组方法。

var push = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.push);
var pop = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.pop);
var a = [1 ,2 ,3];
push(a, 4)
a // [1, 2, 3, 4]
pop(a)
a // [1, 2, 3]

如果再进一步,将Function.prototype.call方法绑定到Function.prototype.bind对象,就意味着bind的调用形式也可以被改写。

function f() {
  console.log(this.v);
}
var o = { v: 123 };
var bind = Function.prototype.call.bind(Function.prototype.bind);
bind(f, o)() // 123

上面代码的含义就是,将Function.prototype.bind方法绑定在Function.prototype.call上面,所以bind方法就可以直接使用,不需要在函数实例上使用。

总结,call()、apply()、bind()的区别

这三个方法都是改变函数内部this指向的。
它们的区别是:
call()第一个参数为函数内this将要指向的对象,其余参数为传入函数的参数。
apply()第一个参数为函数内this将要指向的对象,第二个参数为数组,数组每一项为传入函数的参数。
bind()传入参数和call()一样,区别是bind()返回一个新的函数,并非立即执行。

三、对象的继承

面向对象编程很重要的一个方面,就是对象的继承。A 对象通过继承 B 对象,就能直接拥有 B 对象的所有属性和方法。这对于代码的复用是非常有用的
大部分面向对象的编程语言,都是通过“类”(class)实现对象的继承。传统上,JavaScript 语言的继承不通过 class,而是通过“原型对象”(prototype)实现,本章介绍 JavaScript 的原型链继承。
ES6 引入了 class 语法,基于 class 的继承不在这个教程介绍,请参阅《ES6 标准入门》一书的相关章节。
ES5 是通过“原型对象”(prototype)实现继承。

1、原型对象概述

(1)构造函数的缺点

JavaScript 通过构造函数生成新对象,因此构造函数可以视为对象的模板。实例对象的属性和方法,可以定义在构造函数内部。

function Cat (name, color) {
  this.name = name;
  this.color = color;
}
var cat1 = new Cat('大毛', '白色');
cat1.name // '大毛'
cat1.color // '白色'

上面代码中,Cat函数是一个构造函数,函数内部定义了name属性和color属性,所有实例对象(上例是cat1)都会生成这两个属性,即这两个属性会定义在实例对象上面。
通过构造函数为实例对象定义属性,虽然很方便,但是有一个缺点。同一个构造函数的多个实例之间,无法共享属性,从而造成对系统资源的浪费

function Cat(name, color) {
  this.name = name;
  this.color = color;
  this.meow = function () {
    console.log('喵喵');
  };
}
// 解决方法,就是在原型对象(prototype)上创建共同的方法
Cat.prototype.meow2 = function(){
    console.log('喵喵');
}
var cat1 = new Cat('大毛', '白色');
var cat2 = new Cat('二毛', '黑色');
// cat1和cat2是同一个构造函数的两个实例对象,他们无法共享meow属性,从而造成对系统资源的浪费。
cat1.meow === cat2.meow
// false
cat1.meow2 === cat2.meow2
// true

上面代码中,cat1cat2是同一个构造函数的两个实例,它们都具有meow方法。由于meow方法是生成在每个实例对象上面,所以两个实例就生成了两次。也就是说,每新建一个实例,就会新建一个meow方法。这既没有必要,又浪费系统资源,因为所有meow方法都是同样的行为,完全应该共享。
这个问题的解决方法,就是 JavaScript 的原型对象(prototype)。

(2)prototype 属性的作用

JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象的所有属性和方法,都能被实例对象共享。也就是说,如果属性和方法定义在原型上,那么所有实例对象就能共享,不仅节省了内存,还体现了实例对象之间的联系。
下面,先看怎么为对象指定原型。JavaScript 规定,每个函数都有一个prototype属性,指向一个对象

function f() {}
typeof f.prototype // "object"

上面代码中,函数f默认具有prototype属性,指向一个对象。
对于普通函数来说,该属性基本无用。但是,对于构造函数来说,生成实例的时候,该属性会自动成为实例对象的原型

function Animal(name) {
  this.name = name;
}
// Animal.prototype属性是实例cat1和cat2的原型对象,在上面添加属性,实例就共享了该属性
Animal.prototype.color = 'white';
var cat1 = new Animal('大毛');
var cat2 = new Animal('二毛');
cat1.color // 'white'
cat2.color // 'white'

上面代码中,构造函数Animalprototype属性,就是实例对象cat1cat2的原型对象。原型对象上添加一个color属性,结果,实例对象都共享了该属性。
原型对象的属性不是实例对象自身的属性。只要修改原型对象,变动就立刻会体现在所有实例对象上。

Animal.prototype.color = 'yellow';
// color属性并非实例对象cat1/cat2本身的属性,只是当实例本身没有该属性或方法时,它会到原型对象去寻找该属性或方法
cat1.color // "yellow"
cat2.color // "yellow"

上面代码中,原型对象的color属性的值变为yellow,两个实例对象的color属性立刻跟着变了。这是因为实例对象其实没有color属性,都是读取原型对象的color属性。也就是说,当实例对象本身没有某个属性或方法的时候,它会到原型对象去寻找该属性或方法。这就是原型对象的特殊之处。
如果
实例对象自身就有某个属性或方法,它就不会再去原型对象寻找这个属性或方法

cat1.color = 'black';
cat1.color // 'black'
cat2.color // 'yellow'
Animal.prototype.color // 'yellow';

上面代码中,实例对象cat1color属性改为black,就使得它不再去原型对象读取color属性,后者的值依然为yellow
总结一下,原型对象的作用就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因,而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。

Animal.prototype.walk = function () {
  console.log(this.name + ' is walking');
};

上面代码中,Animal.prototype对象上面定义了一个walk方法,这个方法将可以在所有Animal实例对象上面调用。

(3)原型链

JavaScript 规定,所有对象都有自己的原型对象(prototype)。一方面,任何一个对象,都可以充当其他对象的原型;另一方面,由于原型对象也是对象,所以它也有自己的原型。因此,就会形成一个“原型链”(prototype chain):对象到原型,再到原型的原型……
如果一层层地上溯,所有对象的原型最终都可以上溯到Object.prototype,即Object构造函数的prototype属性。也就是说,所有对象都继承了Object.prototype的属性。这就是所有对象都有valueOftoString方法的原因,因为这是从Object.prototype继承的。
那么,Object.prototype对象有没有它的原型呢?回答是Object.prototype的原型是nullnull没有任何属性和方法,也没有自己的原型。因此,原型链的尽头就是null

Object.getPrototypeOf(Object.prototype) // Object.getPrototypeOf方法返回对象的原型
// null

上面代码表示,Object.prototype对象的原型是null,由于null没有任何属性,所以原型链到此为止。Object.getPrototypeOf方法返回参数对象的原型,具体介绍请看后文。
读取对象的某个属性时,JavaScript 引擎先寻找对象本身的属性,如果找不到,就到它的原型去找,如果还是找不到,就到原型的原型去找。如果直到最顶层的Object.prototype还是找不到,则返回undefined。如果对象自身和它的原型,都定义了一个同名属性,那么优先读取对象自身的属性,这叫做“覆盖”(overriding)。
注意,一级级向上,在整个原型链上寻找某个属性,对性能是有影响的。所寻找的属性在越上层的原型对象,对性能的影响越大。如果寻找某个不存在的属性,将会遍历整个原型链。
举例来说,如果让构造函数的prototype属性指向一个数组,就意味着实例对象可以调用数组方法。

var MyArray = function () {};
MyArray.prototype = new Array(); // 构造函数MyArray的原型指向 数组实例
MyArray.prototype.constructor = MyArray;
var mine = new MyArray(); // mine是构造函数MyArray的实例
mine.push(1, 2, 3);
mine.length // 3
mine instanceof Array // true 判断实例对象mine是否为构造函数Array的实例

上面代码中,mine是构造函数MyArray的实例对象,由于MyArray.prototype指向一个数组实例,使得mine可以调用数组方法(这些方法定义在数组实例的prototype对象上面)。最后那行instanceof表达式,用来比较一个对象是否为某个构造函数的实例,结果就是证明mineArray的实例,instanceof运算符的详细解释详见后文。
上面代码还出现了原型对象的constructor属性,这个属性的含义下一节就来解释。

(4)constructor 属性

prototype对象有一个constructor属性,默认指向prototype对象所在的构造函数。

function P() {}
P.prototype.constructor === P // true

由于constructor属性定义在prototype对象上面,意味着可以被所有实例对象继承。

function P() {}
var p = new P();
p.constructor === P // true  p自身没有constructor属性,它是读取原型上的
p.constructor === P.prototype.constructor // true
p.hasOwnProperty('constructor') // false

上面代码中,p是构造函数P的实例对象,但是p自身没有constructor属性,该属性其实是读取原型链上面的P.prototype.constructor属性。

作用

constructor属性的作用是,可以得知某个实例对象,到底是哪一个构造函数产生的

function F() {};
var f = new F();
f.constructor === F // true
f.constructor === RegExp // false

上面代码中,constructor属性确定了实例对象f的构造函数是F,而不是RegExp
另一方面,有了constructor属性,就可以从一个实例对象新建另一个实例。

function Constr() {}
var x = new Constr();
var y = new x.constructor();  // 等同于 new Constr()
y instanceof Constr // true

上面代码中,x是构造函数Constr的实例,可以从x.constructor间接调用构造函数。这使得在实例方法中,调用自身的构造函数成为可能。

Constr.prototype.createCopy = function () {
  return new this.constructor();
};

上面代码中,createCopy方法调用构造函数,新建另一个实例。
constructor属性表示原型对象与构造函数之间的关联关系,如果修改了原型对象,一般会同时修改constructor属性,防止引用的时候出错。

function Person(name) {
  this.name = name;
}
Person.prototype.constructor === Person // true
Person.prototype = { // 修改了原型对象,但没有修改原型下的constructor
  method: function () {}
};
//  由于原型对象已被修改,原型下的constructor也被修改
Person.prototype.constructor === Person // false
Person.prototype.constructor === Object // true // 普通对象的constructor指向object构造函数

上面代码中,构造函数Person的原型对象改掉了,但是没有修改constructor属性,导致这个属性不再指向Person。由于Person的新原型是一个普通对象,而普通对象的constructor属性指向Object构造函数,导致Person.prototype.constructor变成了Object
所以,修改原型对象时,一般要同时修改constructor属性的指向。

// 坏的写法
C.prototype = {
  method1: function (...) { ... },
  // ...
};
// 好的写法
C.prototype = {
  constructor: C,
  method1: function (...) { ... },
  // ...
};
// 更好的写法 (只是在原型对象上添加方法)
C.prototype.method1 = function (...) { ... };

上面代码中,要么将constructor属性重新指向原来的构造函数,要么只在原型对象上添加方法,这样可以保证instanceof运算符不会失真。
如果不能确定constructor属性是什么函数,还有一个办法:通过name属性,从实例得到构造函数的名称。

function Foo() {}
var f = new Foo();
f.constructor.name // "Foo"

2、instanceof 运算符

instanceof运算符,判断对象是否为某个构造函数的实例,返回一个布尔值

语法

<实例对象> instanceof <构造函数>
var v = new Vehicle();
v instanceof Vehicle // true   v是构造函数Vehicel的实例

上面代码中,对象v是构造函数Vehicle的实例,所以返回true
instanceof运算符的左边是实例对象,右边是构造函数。它会检查右边构造函数的原型对象(prototype),是否在左边对象的原型链上。因此,下面两种写法是等价的。

v instanceof Vehicle
// 等同于
Vehicle.prototype.isPrototypeOf(v)

上面代码中,Object.prototype.isPrototypeOf的详细解释见后文。
由于instanceof检查整个原型链,因此同一个实例对象,可能会对多个构造函数都返回true

var d = new Date();
d instanceof Date // true
d instanceof Object // true

上面代码中,d同时是DateObject的实例,因此对这两个构造函数都返回true
由于任意对象(除了null)都是Object的实例,所以instanceof运算符可以判断一个值是否为非null的对象。

var obj = { foo: 123 };
obj instanceof Object // true
null instanceof Object // false

上面代码中,除了null,其他对象的instanceOf Object的运算结果都是true
instanceof的原理是检查右边构造函数的prototype属性,是否在左边对象的原型链上。有一种特殊情况,就是左边对象的原型链上,只有null对象。这时,instanceof判断会失真。

var obj = Object.create(null);
typeof obj // "object"
Object.create(null) instanceof Object // false

上面代码中,Object.create(null)返回一个新对象obj,它的原型是nullObject.create的详细介绍见后文)。右边的构造函数Objectprototype属性,不在左边的原型链上,因此instanceof就认为obj不是Object的实例。但是,只要一个对象的原型不是nullinstanceof运算符的判断就不会失真

用处

instanceof运算符的一个用处,是判断值的类型

var x = [1, 2, 3];
var y = {};
var z = function (){};
x instanceof Array // true
y instanceof Object // true
y instanceof Function // true

上面代码中,instanceof运算符判断,变量x是数组,变量y是对象,变量z是函数。
注意,instanceof运算符只能用于对象不适用原始类型的值

var s = 'hello';
var z = 0;
s instanceof String // false
z instanceof Number // false
// 原始类型并没有实例化,所有都返回false

上面代码中,字符串不是String对象的实例(因为字符串不是对象),所以返回false
此外,对于undefinednullinstanceof运算符总是返回false

undefined instanceof Object // false
null instanceof Object // false

利用instanceof运算符,还可以巧妙地解决,调用构造函数时,忘了加new命令的问题

function Fubar (foo, bar) {
  if (this instanceof Fubar) { // 忘加new命令时 this为 全局对象window
    this._foo = foo;
    this._bar = bar;
  } else {
    return new Fubar(foo, bar);
  }
}
Fubar(1, 2)._foo // 1
(new Fubar(1, 2))._foo // 1

上面代码使用instanceof运算符,在函数体内部判断this关键字是否为构造函数Fubar的实例。如果不是,就表明忘了加new命令。

3、构造函数的继承

让一个构造函数继承另一个构造函数,是非常常见的需求。
这可以分成两步实现。第一步是在子类的构造函数中,调用父类的构造函数

function Sub(value) { // Sub是子类构造函数
  Super.call(this); // Super是父类构造函数,这的this是子类的实例
  this.prop = value;
}

上面代码中,Sub是子类的构造函数,this是子类的实例。在实例上调用父类的构造函数Super就会让子类实例具有父类实例的属性
第二步,是让子类的原型指向父类的原型,这样子类就可以继承父类原型。

// 子类的原型指向一个新对象,新对象原型指向父类原型,等于子类原型继承了父类原型,且对子类原型操作不会影响到父类原型
Sub.prototype = Object.create(Super.prototype);
Sub.prototype.constructor = Sub;
Sub.prototype.method = '...';

上面代码中,Sub.prototype是子类的原型,要将它赋值为Object.create(Super.prototype),而不是直接等于Super.prototype。否则后面两行对Sub.prototype的操作,会连父类的原型Super.prototype一起修改掉。
另外一种写法Sub.prototype等于一个父类实例。

Sub.prototype = new Super();// 这个写法会继承父类实例的方法,不推荐

上面这种写法也有继承的效果,但是子类会具有父类实例的方法。有时,这可能不是我们需要的,所以不推荐使用这种写法。
举例来说,下面是一个Shape构造函数。

function Shape() {
  this.x = 0;
  this.y = 0;
}
Shape.prototype.move = function (x, y) {
  this.x += x;
  this.y += y;
  console.info('Shape moved.');
};

我们需要让Rectangle构造函数继承Shape

// 第一步,子类继承父类的实例
function Rectangle() {
  Shape.call(this); // 调用父类构造函数
}
// 另一种写法
function Rectangle() {
  this.base = Shape;
  this.base();
}
// 第二步,子类继承父类的原型
Rectangle.prototype = Object.create(Shape.prototype);
Rectangle.prototype.constructor = Rectangle;

采用这样的写法以后,instanceof运算符会对子类和父类的构造函数,都返回true

var rect = new Rectangle();
rect instanceof Rectangle  // true
rect instanceof Shape  // true

上面代码中,子类是整体继承父类。有时只需要单个方法的继承,这时可以采用下面的写法。

ClassB.prototype.print = function() {// 单个方法的继承
  ClassA.prototype.print.call(this);// 继承了ClassA的print方法
  // some code
}

上面代码中,子类Bprint方法先调用父类Aprint方法,再部署自己的代码。这就等于继承了父类Aprint方法。

4、多重继承

JavaScript 不提供多重继承功能,即不允许一个对象同时继承多个对象。但是,可以通过变通方法,实现这个功能。

function M1() { // 构造函数M1
  this.hello = 'hello';
}
function M2() { // 构造函数M2
  this.world = 'world';
}
function S() { // 子类构造函数S
  M1.call(this);
  M2.call(this);
}
// 继承 M1
S.prototype = Object.create(M1.prototype);
// 继承链上加入 M2
Object.assign(S.prototype, M2.prototype);
// 指定构造函数
S.prototype.constructor = S;
var s = new S();
s.hello // 'hello'
s.world // 'world'

上面代码中,子类S同时继承了父类M1M2。这种模式又称为 Mixin(混入)。

5、模块

随着网站逐渐变成“互联网应用程序”,嵌入网页的 JavaScript 代码越来越庞大,越来越复杂。网页越来越像桌面程序,需要一个团队分工协作、进度管理、单元测试等等……开发者必须使用软件工程的方法,管理网页的业务逻辑。
JavaScript 模块化编程,已经成为一个迫切的需求。理想情况下,开发者只需要实现核心的业务逻辑,其他都可以加载别人已经写好的模块。
但是,JavaScript 不是一种模块化编程语言,ES6 才开始支持“类”和“模块”。下面介绍传统的做法,如何利用对象实现模块的效果。

(1)基本的实现方法

模块是实现特定功能的一组属性和方法的封装。
简单的做法是把模块写成一个对象,所有的模块成员都放到这个对象里面。

var module1 = new Object({
 _count : 0,
 m1 : function (){
  //...
 },
 m2 : function (){
   //...
 }
});

上面的函数m1m2,都封装在module1对象里。使用的时候,就是调用这个对象的属性。

// 使用
module1.m1();

但是,这样的写法会暴露所有模块成员,内部状态可以被外部改写。比如,外部代码可以直接改变内部计数器的值。

module1._count = 5;

(2)封装私有变量:

(2-1)构造函数的写法

我们可以利用构造函数,封装私有变量。

function StringBuilder() {
  var buffer = []; // 模块的私有变量
  this.add = function (str) {
     buffer.push(str);
  };
  this.toString = function () {
    return buffer.join('');
  };
}

上面代码中,buffer是模块的私有变量。一旦生成实例对象,外部是无法直接访问buffer的。但是,这种方法将私有变量封装在构造函数中,导致构造函数与实例对象是一体的,总是存在于内存之中,无法在使用完成后清除。这意味着,构造函数有双重作用,既用来塑造实例对象,又用来保存实例对象的数据,违背了构造函数与实例对象在数据上相分离的原则(即实例对象的数据,不应该保存在实例对象以外)。同时,非常耗费内存。

function StringBuilder() {
  this._buffer = [];
}
StringBuilder.prototype = {
  constructor: StringBuilder,
  add: function (str) {
    this._buffer.push(str);
  },
  toString: function () {
    return this._buffer.join('');
  }
};

这种方法将私有变量放入实例对象中,好处是看上去更自然,但是它的私有变量可以从外部读写,不是很安全。

(2-2)立即执行函数的写法

另一种做法是使用“立即执行函数”(Immediately-Invoked Function Expression,IIFE),将相关的属性和方法封装在一个函数作用域里面,可以达到不暴露私有成员的目的。

var module1 = (function () {
 var _count = 0;
 var m1 = function () {
   //...
 };
 var m2 = function () {
  //...
 };
 return {
  m1 : m1,
  m2 : m2
 };
})();

使用上面的写法,外部代码无法读取内部的_count变量。

console.info(module1._count); //undefined

上面的module1就是 JavaScript 模块的基本写法。下面,再对这种写法进行加工。

(3)模块的放大模式(向模块添加新方法)

如果一个模块很大,必须分成几个部分,或者一个模块需要继承另一个模块,这时就有必要采用“放大模式”(augmentation)。

var module1 = (function (mod){
 mod.m3 = function () {
  //...
 };
 return mod;
})(module1);

上面的代码为module1模块添加了一个新方法m3(),然后返回新的module1模块。
在浏览器环境中,模块的各个部分通常都是从网上获取的,有时无法知道哪个部分会先加载。如果采用上面的写法,第一个执行的部分有可能加载一个不存在空对象,这时就要采用"宽放大模式"(Loose augmentation)。

var module1 = (function (mod) {
 //...
 return mod;
})(window.module1 || {});

与"放大模式"相比,“宽放大模式”就是“立即执行函数”的参数可以是空对象。

(4)输入全局变量(保证独立性)

独立性是模块的重要特点,模块内部最好不与程序的其他部分直接交互。
为了在模块内部调用全局变量,必须显式地将其他变量输入模块。

var module1 = (function ($, YAHOO) {
 //...
})(jQuery, YAHOO); // 向模块内部传入全局变量

上面的module1模块需要使用 jQuery 库和 YUI 库,就把这两个库(其实是两个模块)当作参数输入module1。这样做除了保证模块的独立性,还使得模块之间的依赖关系变得明显。
立即执行函数还可以起到命名空间的作用

(function($, window, document) {
  function go(num) {
  }
  function handleEvents() {
  }
  function initialize() {
  }
  function dieCarouselDie() {
  }
  //attach to the global scope
  window.finalCarousel = { // 对外暴露接口
    init : initialize,
    destroy : dieCarouselDie
  }
})( jQuery, window, document );

上面代码中,finalCarousel对象输出到全局,对外暴露initdestroy接口,内部方法gohandleEventsinitializedieCarouselDie都是外部无法调用的

四、Object 对象的相关方法

JavaScript 在Object对象上面,提供了很多相关方法,处理面向对象编程的相关操作。本章介绍这些方法。

1、Object.getPrototypeOf() 获取原型对象

Object.getPrototypeOf方法返回参数对象的原型。这是获取原型对象的标准方法。

var F = function () {};
var f = new F();
Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype // true

上面代码中,实例对象f的原型是F.prototype
下面是几种特殊对象的原型。

// 空对象的原型是 Object.prototype
Object.getPrototypeOf({}) === Object.prototype // true
// Object.prototype 的原型是 null
Object.getPrototypeOf(Object.prototype) === null // true
// 函数的原型是 Function.prototype
function f() {}
Object.getPrototypeOf(f) === Function.prototype // true

2、Object.setPrototypeOf() 设置原型对象

Object.setPrototypeOf方法为参数对象设置原型返回该参数对象。它接受两个参数,第一个是现有对象,第二个是原型对象。

var a = {};
var b = {x: 1};
Object.setPrototypeOf(a, b);
Object.getPrototypeOf(a) === b // true
a.x // 1  a对象共享b对象的属性

上面代码中,Object.setPrototypeOf方法将对象a的原型,设置为对象b,因此a可以共享b的属性。

使用Object.setPrototypeOf方法模拟new命令
var F = function () {
  this.foo = 'bar';
};
var f = new F();
// 等同于
var f = Object.setPrototypeOf({}, F.prototype); // 模拟new命令
F.call(f);

上面代码中,new命令新建实例对象,其实可以分成两步。第一步,将一个空对象的原型设为构造函数的prototype属性(上例是F.prototype);第二步,将构造函数内部的this绑定这个空对象,然后执行构造函数,使得定义在this上面的方法和属性(上例是this.foo),都转移到这个空对象上。

3、 Object.create() 创建实例对象,指向目标对象的原型

生成实例对象的常用方法是,使用new命令让构造函数返回一个实例。但是很多时候,只能拿到一个实例对象,它可能根本不是由构建函数生成的,那么能不能从一个实例对象,生成另一个实例对象呢?
JavaScript 提供了Object.create方法,用来满足这种需求。**该方法接受一个对象作为参数,然后以它为原型,返回一个实例对象。**该实例完全继承原型对象的属性。

// 原型对象
var A = {
  print: function () {
    console.log('hello');
  }
};
// 实例对象
var B = Object.create(A); // 以A为原型,创建了B实例对象,使B继承了A的属性
Object.getPrototypeOf(B) === A // true
B.print() // hello
B.print === A.print // true

上面代码中,Object.create方法以A对象为原型,生成了B对象。B继承了A的所有属性和方法。
实际上,Object.create方法可以用下面的代码代替。

内部实现原理
if (typeof Object.create !== 'function') {
  Object.create = function (obj) { // 模拟Object.create方法
    function F() {} // 创建一个空构造函数F
    F.prototype = obj; // 让F的原型 指向参数obj(obj为传入的原型对象)
    return new F(); // 返回一个F的实例
  };
}

上面代码表明,Object.create方法的实质是新建一个空的构造函数F,然后让F.prototype属性指向参数对象obj,最后返回一个F的实例,从而实现让该实例继承obj的属性。
下面三种方式生成的新对象是等价的。

var obj1 = Object.create({});
var obj2 = Object.create(Object.prototype);
var obj3 = new Object();

如果想要生成一个不继承任何属性(比如没有toStringvalueOf方法)的对象,可以将Object.create的参数设为null

var obj = Object.create(null); // 不继承Object的toString和valueOf方法的一个对象
obj.valueOf()
// TypeError: Object [object Object] has no method 'valueOf'

上面代码中,对象obj的原型是null,它就不具备一些定义在Object.prototype对象上面的属性,比如valueOf方法。
使用Object.create方法的时候,必须提供对象原型,即参数不能为空,或者不是对象,否则会报错

Object.create()
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null
Object.create(123)
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null

Object.create方法生成的新对象,动态继承了原型。在原型上添加或修改任何方法,会立刻反映在新对象之上。

var obj1 = { p: 1 };
var obj2 = Object.create(obj1);
obj1.p = 2;
obj2.p // 2  obj2的原型指向obj1,当访问obj2上的p属性时,js引擎会先在obj2本身上找,没找到会去原型上找

上面代码中,修改对象原型obj1会影响到实例对象obj2
除了对象的原型,Object.create方法还可以接受第二个参数。该参数是一个属性描述对象,它所描述的对象属性,会添加到实例对象,作为该对象自身的属性

var obj = Object.create({}, {
  p1: { // p1为添加到obj实例对象自身的属性
    value: 123,
    enumerable: true,
    configurable: true,
    writable: true,
  },
  p2: {
    value: 'abc',
    enumerable: true,
    configurable: true,
    writable: true,
  }
});
// 等同于
var obj = Object.create({});
obj.p1 = 123;
obj.p2 = 'abc';

Object.create方法生成的对象,继承了它的原型对象的构造函数

function A() {}
var a = new A();
var b = Object.create(a);
b.constructor === A // true
b instanceof A // true

上面代码中,b对象的原型是a对象,因此继承了a对象的构造函数A

4、Object.prototype.isPrototypeOf()判断某个对象是否为参数对象的原型

实例对象的isPrototypeOf方法,用来判断该对象是否为参数对象的原型

var o1 = {};
var o2 = Object.create(o1);
var o3 = Object.create(o2);
o2.isPrototypeOf(o3) // true  判断o2是否为o3的原型
o1.isPrototypeOf(o3) // true  判断o1是否为o3的原型

上面代码中,o1o2都是o3的原型。这表明只要实例对象处在参数对象的原型链上,isPrototypeOf方法都返回true

Object.prototype.isPrototypeOf({}) // true
Object.prototype.isPrototypeOf([]) // true
Object.prototype.isPrototypeOf(/xyz/) // true
Object.prototype.isPrototypeOf(Object.create(null)) // false

上面代码中,由于Object.prototype处于原型链的最顶端,所以对各种实例都返回true,只有直接继承自null的对象除外。

5、Object.prototype.__proto__ 返回该对象的原型,可读写

实例对象的__proto__属性(前后各两个下划线),返回该对象的原型。该属性可读写

var obj = Object.create({x:1}) // 创建实例对象obj,其原型指定为{x:1}
obj.__proto__ // {x: 1}  实例对象obj的__proto__属性,返回obj的原型
Object.getPrototypeOf(obj) // {x: 1}

上面代码通过Object.create创建实例对象obj,指定其原型为{x:1},访问obj对象的__proto__属性,返回其原型。

var obj = {};
var p = {};
obj.__proto__ = p; // 原型属性可读写
Object.getPrototypeOf(obj) === p // true
obj.__proto__ === Object.getPrototypeOf(obj) //true

上面代码通过__proto__属性,将p对象设为obj对象的原型。
根据语言标准,__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以没有这个属性。它前后的两根下划线,表明它本质是一个内部属性,不应该对使用者暴露。因此,应该尽量少用这个属性,而是用Object.getPrototypeOf()Object.setPrototypeOf(),进行原型对象的读写操作
原型链可以用__proto__很直观地表示。

var A = {
  name: '张三'
};
var B = {
  name: '李四'
};
var proto = {
  print: function () {
    console.log(this.name);
  }
};
A.__proto__ = proto; // 将A的原型指向proto对象
B.__proto__ = proto; // 将B的原型指向proto对象
// 共享print方法,都是在调用proto对象内的print方法
A.print() // 张三
B.print() // 李四
A.print === B.print // true
A.print === proto.print // true
B.print === proto.print // true

上面代码中,A对象和B对象的原型都是proto对象,它们都共享proto对象的print方法。也就是说,ABprint方法,都是在调用proto对象的print方法。

6、获取原型对象方法的比较

如前所述,__proto__属性指向当前对象的原型对象,即构造函数的prototype属性。

var obj = new Object();
obj.__proto__ === Object.prototype
// true
obj.__proto__ === obj.constructor.prototype
// true

上面代码首先新建了一个对象obj,它的__proto__属性,指向构造函数(Objectobj.constructor)的prototype属性。
因此,获取实例对象obj的原型对象,有三种方法。

  • obj.__proto__
  • obj.constructor.prototype
  • Object.getPrototypeOf(obj)
    上面三种方法之中,前两种都不是很可靠。__proto__属性只有浏览器才需要部署,其他环境可以不部署。而obj.constructor.prototype在手动改变原型对象时,可能会失效。
var P = function () {};
var p = new P();
var C = function () {};
C.prototype = p;
var c = new C();
c.constructor.prototype === p // false

上面代码中,构造函数C的原型对象被改成了p,但是实例对象的c.constructor.prototype却没有指向p。所以,在改变原型对象时,一般要同时设置constructor属性。

C.prototype = p;
C.prototype.constructor = C; // 如在构造函数的继承中就使用到这个操作
var c = new C();
c.constructor.prototype === p // true

因此,推荐使用第三种Object.getPrototypeOf方法,获取原型对象

7、Object.getOwnPropertyNames()

Object.getOwnPropertyNames方法返回一个数组,成员是参数对象本身的所有属性的键名,不包含继承的属性键名

Object.getOwnPropertyNames(Date)
// ["parse", "arguments", "UTC", "caller", "name", "prototype", "now", "length"]

上面代码中,Object.getOwnPropertyNames方法返回Date所有自身的属性名。
对象本身的属性之中,有的是可以遍历的(enumerable),有的是不可以遍历的。Object.getOwnPropertyNames方法返回所有键名,不管是否可以遍历。只获取那些可以遍历的属性,使用Object.keys方法。

Object.keys(Date) // []

上面代码表明,Date对象所有自身的属性,都是不可以遍历的。

8、Object.prototype.hasOwnProperty()

对象实例的hasOwnProperty方法返回一个布尔值,用于判断某个属性定义在对象自身,还是定义在原型链上

Date.hasOwnProperty('length') // true
Date.hasOwnProperty('toString') // false

上面代码表明,Date.length(构造函数Date可以接受多少个参数)是Date自身的属性,Date.toString是继承的属性。
另外,hasOwnProperty方法是 JavaScript 之中唯一一个处理对象属性时,不会遍历原型链的方法。

9、in 运算符和 for…in 循环

in运算符返回一个布尔值,表示一个对象是否具有某个属性。它不区分该属性是对象自身的属性,还是继承的属性。

'length' in Date // true
'toString' in Date // true

in运算符常用于检查一个属性是否存在。
获得对象的所有可遍历属性(不管是自身的还是继承的),可以使用for...in循环。

var o1 = { p1: 123 };
var o2 = Object.create(o1, { // o2的原型指向o1,并且在o2上定义一个属性p2
  p2: { value: "abc", enumerable: true }
});
for (p in o2) {
  console.info(p);
}
// p2
// p1    继承的属性

上面代码中,对象o2p2属性是自身的,p1属性是继承的。这两个属性都会被for...in循环遍历。
为了在for...in循环中获得对象自身的属性,可以采用hasOwnProperty方法判断一下。

for ( var name in object ) {
  if ( object.hasOwnProperty(name) ) { // 过滤掉非自身的属性
    /* loop code */
  }
}

获得对象的所有属性(不管是自身的还是继承的,也不管是否可枚举),可以使用下面的函数。

function inheritedPropertyNames(obj) {
  var props = {};
  while(obj) {
     // 获取obj对象的所有属性,包括不可枚举的,
    Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(function(p) {
      props[p] = true;
    });
    obj = Object.getPrototypeOf(obj); // 获取对象的原型
  }
    console.log(props)
  return Object.getOwnPropertyNames(props);
}

上面代码依次获取obj对象的每一级原型对象“自身”的属性,从而获取obj对象的“所有”属性,不管是否可遍历。
下面是一个例子,列出Date对象的所有属性。

inheritedPropertyNames(Date)
// [
//  "caller",
//  "constructor",
//  "toString",
//  "UTC",
//  ...
// ]

10、对象的拷贝

如果要拷贝一个对象,需要做到下面两件事情。

  • 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的原型。
  • 确保拷贝后的对象,与原对象具有同样的实例属性。
    下面就是根据上面两点,实现的对象拷贝函数。
function copyObject(orig) { // 拷贝对象函数
    // 创建一个新对象,新对象的原型指向旧对象的原型
  var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(orig));
  copyOwnPropertiesFrom(copy, orig);
  return copy;
}
function copyOwnPropertiesFrom(target, source) { // 拷贝旧对象的实例属性
  Object
    .getOwnPropertyNames(source)
    .forEach(function (propKey) {
      // 获取每个属性的 属性描述对象
      var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, propKey);
      // 定义属性,给target对象定义propKey属性,其属性描述对象是desc
      Object.defineProperty(target, propKey, desc);
    });
  return target;
}

另一种更简单的写法,是利用 ES2017 才引入标准的Object.getOwnPropertyDescriptors方法。

function copyObject(orig) {
  return Object.create(
    Object.getPrototypeOf(orig),
    Object.getOwnPropertyDescriptors(orig)
  );
}

五、严格模式

除了正常的运行模式,JavaScript 还有第二种运行模式:严格模式(strict mode)。顾名思义,这种模式采用更加严格的 JavaScript 语法。
同样的代码,在正常模式和严格模式中,可能会有不一样的运行结果。一些在正常模式下可以运行的语句,在严格模式下将不能运行。

1、设计目的

早期的 JavaScript 语言有很多设计不合理的地方,但是为了兼容以前的代码,又不能改变老的语法,只能不断添加新的语法,引导程序员使用新语法。
严格模式是从 ES5 进入标准的,主要目的有以下几个。

  • 明确禁止一些不合理、不严谨的语法,减少 JavaScript 语言的一些怪异行为。
  • 增加更多报错的场合,消除代码运行的一些不安全之处,保证代码运行的安全。
  • 提高编译器效率,增加运行速度。
  • 为未来新版本的 JavaScript 语法做好铺垫。
    总之,严格模式体现了 JavaScript 更合理、更安全、更严谨的发展方向。

2、启用方法

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