进阶开发(3)
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2024-08-15
一、面向对象
学习 JavaScript 中基于原型的面向对象编程序的语法实现，理解面向对象编程的特征。
面向对象编程是一种程序设计思想，它具有 3 个显著的特征：封装、继承、多态。
1.1 封装
封装的本质是将具有关联的代码组合在一起，其优势是能够保证代码复用且易于维护，函数是最典型也是最基础的代码封装形式，面向对象思想中的封装仍以函数为基础，但提供了更高级的封装形式。
命名空间
先来回顾一下以往代码封装的形式：
<script>
// 普通对象（命名空间）形式的封装
let beats = {
name: '狼',
setName: function (name) {
this.name = this.name;
},
getName() {
console.log(this.name);
}
}
beats.setName('熊');
beats.getName();
</script>以往以普通对象（命名空间）形式封装的代码只是单纯把一系列的变量或函数组合到一起，所有的数据变量都被用来共享（使用 this 访问）。
构造函数
对比以下通过面向对象的构造函数实现的封装：
<script>
function Person() {
this.name = '佚名';
// 设置名字
this.setName = function (name) {
this.name = name;
}
// 读取名字
this.getName = () => {
console.log(this.name);
}
}
// 实例对像，获得了构造函数中封装的所有逻辑
let p1 = new Person();
p1.setName('小明');
console.log(p1.name);
// 实例对象
let p2 = new Person();
console.log(p2.name);
</script>同样的将变量和函数组合到了一起并能通过 this 实现数据的共享，所不同的是借助构造函数创建出来的实例对象之间是彼此不影响的。
总结：
- 构造函数体现了面向对象的封装特性
- 构造函数实例创建的对象彼此独立、互不影响
- 命名空间式的封装无法保证数据的独立性
注：可以举一些例子，如女娲造人等例子，加深对构造函数的理解。
原型对象
实际上每一个构造函数都有一个名为 prototype 的属性，译成中文是原型的意思，prototype 的是对象类据类型，称为构造函数的原型对象，每个原型对象都具有 constructor 属性代表了该原型对象对应的构造函数。
<script>
function Person() {
}
// 每个函数都有 prototype 属性
console.log(Person.prototype);
</script>了解了 JavaScript 中构造函数与原型对象的关系后，再来看原型对象具体的作用，如下代码所示：
<script>
function Person() {
// 此处未定义任何方法
}
// 为构造函数的原型对象添加方法
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log('Hi~');
}
// 实例化
let p1 = new Person();
p1.sayHi(); // 输出结果为 Hi~
</script>构造函数 Person 中未定义任何方法，这时实例对象调用了原型对象中的方法 sayHi，接下来改动一下代码：
<script>
function Person() {
// 此处定义同名方法 sayHi
this.sayHi = function () {
console.log('嗨!');
}
}
// 为构造函数的原型对象添加方法
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log('Hi~');
}
let p1 = new Person();
p1.sayHi(); // 输出结果为 嗨!
</script>构造函数 Person 中定义与原型对象中相同名称的方法，这时实例对象调用则是构造函中的方法 sayHi。
通过以上两个简单示例不难发现 JavaScript 中对象的工作机制：当访问对象的属性或方法时，先在当前实例对象是查找，然后再去原型对象查找，并且原型对象被所有实例共享。
<script>
function Person() {
// 此处定义同名方法 sayHi
this.sayHi = function () {
console.log('嗨!' + this.name);
}
}
// 为构造函数的原型对象添加方法
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log('Hi~' + this.name);
}
// 在构造函数的原型对象上添加属性
Person.prototype.name = '小明';
let p1 = new Person();
p1.sayHi(); // 输出结果为 嗨!
let p2 = new Person();
p2.sayHi();
</script>总结：结合构造函数原型的特征，实际开发重往往会将封装的功能函数添加到原型对象中。
1.2 继承
继承是面向对象编程的另一个特征，通过继承进一步提升代码封装的程度，JavaScript 中大多是借助原型对象实现继承的特性。
龙生龙、凤生凤、老鼠的儿子会打洞描述的正是继承的含义，分别封装中国人和日本人的行为特征来理解编程中继承的含义，代码如下：
<script>
// 封装中国人的行为特征
function Chinese() {
// 中国人的特征
this.arms = 2;
this.legs = 2;
this.eyes = 2;
this.skin = 'yellow';
this.language = '中文';
// 中国人的行为
this.walk = function () {}
this.sing = function () {}
this.sleep = function () {}
}
// 封装日本人的行为特征
function Japanese() {
// 日本人的特征
this.arms = 2;
this.legs = 2;
this.eyes = 2;
this.skin = 'yellow';
this.language = '日文';
// 日本人的行为
this.walk = function () {}
this.sing = function () {}
this.sleep = function () {}
}
</script>其实我们都知道无论是中国人、日本人还是其它民族，人们的大部分特征是一致的，然而体现在代码中时人的相同的行为特征被重复编写了多次，代码显得十分冗余，我们可以将重复的代码抽离出来：
原型继承
基于构造函数原型对象实现面向对象的继承特性。
<script>
// 所有人
function Person() {
// 人的特征
this.arms = 2;
this.legs = 2;
this.eyes = 2;
// 人的行为
this.walk = function () {}
this.sing = function () {}
this.sleep = function () {}
}
// 中国人
function Chinese() {
this.skin = 'yellow';
this.language = '中文';
}
// 日本人
function Japanese() {
this.skin = 'yellow';
this.language = '日文';
}
</script>上述代码可以理解成将 Chinese 和 Japanese 共有的属性和方法提取出来了，也就是说 Chinese 和 Japanese 需要【共享】一些属性和方法，而原型对象的属性和方法恰好是可以被用来共享的，因此我们看如下代码：
<script>
// 中国人
function Chinese() {
this.skin = 'yellow';
this.language = '中文';
}
// 日本人
function Japanese() {
this.skin = 'yellow';
this.language = '日文';
}
// 人们【共有】的行为特征
let people = {
// 人的特征
arms: 2,
legs: 2,
eyes:2,
// 人的行为
walk: function () {},
sleep: function () {},
sing: function () {}
}
// 为 prototype 重新赋值
Chinese.prototype = people;
Chinese.prototype.constructor = Chinese;
</script>如下图所示：
创建对象 people 将公共的的属性和方法独立出来，然后赋值给构造函数的 prototype 这样无论有多少个民族都可以共享公共的属性和方法了：
<script>
// 人们【共有】的行为特征
let people = {
// 人的特征
arms: 2,
legs: 2,
eyes:2,
// 人的行为
walk: function () {},
sleep: function () {},
sing: function () {}
}
// 中国人
function Chinese() {
this.skin = 'yellow';
this.language = '中文';
}
// 日本人
function Japanese() {
this.skin = 'yellow';
this.language = '日文';
}
function Englist() {
this.skin = 'white';
this.language= '英文';
}
// 中国人
Chinese.prototype = people;
Chinese.prototype.constructor = Chinese;
let c1 = new Chinese();
// 日本人
Japanese.prototype = people;
Janpanese.prototype.constructor = Japanese;
// 英国人
English.prototype = people;
English.prototype.constructor = English;
// ...
</script>继承是一种可以“不劳而获”的手段！！！上述代码中 Chinese、Japanese、English 都轻松的获得了 people 的公共的方法和属性，我们说 Chinese、Japanese、English 继承了 people。
上述代码中是以命名空间的形式实现的继承，事实上 JavaScript 中继承更常见的是借助构造函数来实现：
<script>
// 所有人
function Person() {
// 人的特征
this.arms = 2;
this.legs = 2;
this.eyes = 2;
// 人的行为
this.walk = function () {}
this.sing = function () {}
this.sleep = function () {}
}
// 封装中国人的行为特征
function Chinese() {
// 中国人的特征
this.skin = 'yellow';
this.language = '中文';
}
// 封装日本人的行为特征
function Japanese() {
// 日本人的特征
this.skin = 'yellow';
this.language = '日文';
}
// human 是构造函数 Person 的实例
let human = new Person();
// 中国人
Chinese.prototype = human;
Chinese.prototype.constructor = Chinese;
// 日本人
Japanese.prototype = human;
Japanese.prototype.constructor = Japanese;
</script>原型链
基于原型对象的继承使得不同构造函数的原型对象关联在一起，并且这种关联的关系是一种链状的结构，我们将原型对象的链状结构关系称为原型链，
<script>
// Person 构造函数
function Person() {
this.arms = 2;
this.walk = function () {}
}
// Person 原型对象
Person.prototype.legs = 2;
Person.prototype.eyes = 2;
Person.prototype.sing = function () {}
Person.prototype.sleep = function () {}
// Chinese 构造函数
function Chinese() {
this.skin = 'yellow';
this.language = '中文';
}
// Chinese 原型对象
Chinese.prototype = new Person();
Chinese.prototype.constructor = Chinese;
// 实例化
let c1 = new Chinese();
console.log(c1);
</script>在 JavaScript 对象中包括了一个非标准备的属性 __proto__ 它指向了构造函数的原型对象，通过它可以清楚的查看原型对象的链状结构。
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