Javascript 面向对象编程（一）：封装

水深无声 2022-06-07 12:52 277阅读 0赞

作者：阮一峰

Javascript是一种基于对象（object-based）的语言，你遇到的所有东西几乎都是对象。但是，它又不是一种真正的面向对象编程（OOP）语言，因为它的语法中没有`class`（类）。

那么，如果我们要把"属性"（property）和"方法"（method），封装成一个对象，甚至要从原型对象生成一个实例对象，我们应该怎么做呢？

一、 生成实例对象的原始模式

假定我们把猫看成一个对象，它有"名字"和"颜色"两个属性。

> 　　var Cat = \{
> 
> 　　　　name : '',
> 
> 　　　　color : ''
> 
> 　　\}   
>

现在，我们需要根据这个原型对象的规格（schema），生成两个实例对象。

> 　　var cat1 = \{\}; // 创建一个空对象
> 
> 　　　　cat1.name = "大毛"; // 按照原型对象的属性赋值
> 
> 　　　　cat1.color = "黄色";
> 
> 　　var cat2 = \{\};
> 
> 　　　　cat2.name = "二毛";
> 
> 　　　　cat2.color = "黑色";

好了，这就是最简单的封装了，把两个属性封装在一个对象里面。但是，这样的写法有两个缺点，一是如果多生成几个实例，写起来就非常麻烦；二是实例与原型之间，没有任何办法，可以看出有什么联系。

二、 原始模式的改进

我们可以写一个函数，解决代码重复的问题。

> 　　function Cat(name,color) \{
> 
> 　　　　return \{
> 
> 　　　　　　name:name,
> 
> 　　　　　　color:color
> 
> 　　　　\}
> 
> 　　\}

然后生成实例对象，就等于是在调用函数：

> 　　var cat1 = Cat("大毛","黄色");
> 
> 　　var cat2 = Cat("二毛","黑色");

这种方法的问题依然是，`cat1`和`cat2`之间没有内在的联系，不能反映出它们是同一个原型对象的实例。

三、 构造函数模式

为了解决从原型对象生成实例的问题，Javascript提供了一个构造函数（Constructor）模式。

所谓"构造函数"，其实就是一个普通函数，但是内部使用了[`this`变量][this]。对构造函数使用`new`运算符，就能生成实例，并且`this`变量会绑定在实例对象上。

比如，猫的原型对象现在可以这样写，

> 　　function Cat(name,color)\{
> 
> 　　　　this.name=name;
> 
> 　　　　this.color=color;
> 
> 　　\}

我们现在就可以生成实例对象了。

> 　　var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
> 
> 　　var cat2 = new Cat("二毛","黑色");
> 
> 　　alert(cat1.name); // 大毛
> 
> 　　alert(cat1.color); // 黄色

这时`cat1`和`cat2`会自动含有一个`constructor`属性，指向它们的构造函数。

> 　　alert(cat1.constructor == Cat); //true
> 
> 　　alert(cat2.constructor == Cat); //true

Javascript还提供了一个`instanceof`运算符，验证原型对象与实例对象之间的关系。

> 　　alert(cat1 instanceof Cat); //true
> 
> 　　alert(cat2 instanceof Cat); //true

四、构造函数模式的问题

构造函数方法很好用，但是存在一个浪费内存的问题。

请看，我们现在为`Cat`对象添加一个不变的属性`type`（种类），再添加一个方法`eat`（吃）。那么，原型对象`Cat`就变成了下面这样：

> 　　function Cat(name,color)\{
> 
> 　　　　this.name = name;
> 
> 　　　　this.color = color;
> 
> 　　　　this.type = "猫科动物";
> 
> 　　　　this.eat = function()\{alert("吃老鼠");\};
> 
> 　　\}

还是采用同样的方法，生成实例：

> 　　var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
> 
> 　　var cat2 = new Cat ("二毛","黑色");
> 
> 　　alert(cat1.type); // 猫科动物
> 
> 　　cat1.eat(); // 吃老鼠

表面上好像没什么问题，但是实际上这样做，有一个很大的弊端。那就是对于每一个实例对象，`type`属性和`eat()`方法都是一模一样的内容，每一次生成一个实例，都必须为重复的内容，多占用一些内存。这样既不环保，也缺乏效率。

> 　　alert(cat1.eat == cat2.eat); //false

能不能让`type`属性和`eat()`方法在内存中只生成一次，然后所有实例都指向那个内存地址呢？回答是可以的。

五、 Prototype模式

Javascript规定，每一个构造函数都有一个`prototype`属性，指向另一个对象。这个对象的所有属性和方法，都会被构造函数的实例继承。

这意味着，我们可以把那些不变的属性和方法，直接定义在`prototype`对象上。

> 　　function Cat(name,color)\{
> 
> 　　　　this.name = name;
> 
> 　　　　this.color = color;
> 
> 　　\}
> 
> 　　Cat.prototype.type = "猫科动物";
> 
> 　　Cat.prototype.eat = function()\{alert("吃老鼠")\};

然后，生成实例。

> 　　var cat1 = new Cat("大毛","黄色");
> 
> 　　var cat2 = new Cat("二毛","黑色");
> 
> 　　alert(cat1.type); // 猫科动物
> 
> 　　cat1.eat(); // 吃老鼠

这时所有实例的`type`属性和`eat()`方法，其实都是同一个内存地址，指向`prototype`对象，因此就提高了运行效率。

> 　　alert(cat1.eat == cat2.eat); //true

六、 Prototype模式的验证方法

为了配合`prototype`属性，Javascript定义了一些辅助方法，帮助我们使用它。，

6.1 isPrototypeOf()

这个方法用来判断，某个`proptotype`对象和某个实例之间的关系。

> 　　alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true
> 
> 　　alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true

6.2 hasOwnProperty()

每个实例对象都有一个`hasOwnProperty()`方法，用来判断某一个属性到底是本地属性，还是继承自`prototype`对象的属性。

> 　　alert(cat1.hasOwnProperty("name")); // true
> 
> 　　alert(cat1.hasOwnProperty("type")); // false