javascript面向对象包装类Class的类库解析

javascript是个入门门槛很低的语言，甚至一个从来没有接触过javascript的技术人员，几小时内就可以写出一个简单有用的程序代码。

但是如果因此你就下结论：javascript是门简单的语言。那你就大错特错了。想写出高性能的代码，同样需要具备一个高级程序员的基本素养。

一个java或者c++程序员，不一定能写出高性能的javascript代码，但更容易写出高性能的javascript代码。

javascript的简单是基于它“胸襟广阔”的包容性。它声明时，不需要指定类型，甚至可以任意的转换类型。它面向对象，却没有类（Class）的限制。它是一门崇尚自由又非常严谨的语言，如果你是一个自由主义者，那么，拥抱javascript吧！

面向对象编程 (OOP) 是一种流行的编程方法。但javascript的OOP，较之JAVA、c++有很大的同，主要体现它的继承方式不同。javascript是基于原型PROTOTYPE继承的。所有对象都是基于原型链，最终追述到Object对象。

这里不想讨论过多的关于javascript的继承方式和其它语言的继承方式的不同之处。主要讨论如何封装javascript的Class，以便更好的管理和维护基础代码，减少重复代码，以及更好的模块化编程。

下面是几个github上找到的比较好的Class封装类库：

  一、MY-CLASS 

  项目地址：https://github.com/jiem/my-class

先看基本用法：

a、新建一个类

(function() {
  // 新建类
  var Person = my.Class({
    // 添加静态方法
    STATIC: {
      AGE_OF_MAJORITY: 18
    },
    // 构造函数
    constructor: function(name, age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
    },
    // 实例方法
    sayHello: function() {
      console.log('Hello from ' + this.name + '!');
    },
    // 实例方法
    drinkAlcohol: function() {
      this.age < Person.AGE_OF_MAJORITY ?
        console.log('Too young! Drink milk instead!') :
        console.log('Whiskey or beer?');
    }

  });
  // 暴露给命名空间
  myLib.Person = Person;

})();

var john = new myLib.Person('John', 16);
john.sayHello(); //log "Hello from John!"
john.drinkAlcohol(); //log "Too young! Drink milk instead!"

b、继承一个类

(function() {

  //Dreamer 继承 Person
  var Dreamer = my.Class(Person, {
    // 构造方法
    constructor: function(name, age, dream) {
      Dreamer.Super.call(this, name, age);
      this.dream = dream;
    },
    // 实例方法
    sayHello: function() {
      superSayHello.call(this);
      console.log('I dream of ' + this.dream + '!');
    },
    // 实例方法
    wakeUp: function() {
      console.log('Wake up!');
    }

  });
  // Super访问父类
  var superSayHello = Dreamer.Super.prototype.sayHello;
  // 暴露给全局命名空间
  myLib.Dreamer = Dreamer;

})();

var sylvester = new myLib.Dreamer('Sylvester', 30, 'eating Tweety');
sylvester.sayHello(); //log "Hello from Sylvester! I dream of eating Tweety!"
sylvester.wakeUp(); //log "Wake up!"

c、给类添加新方法

// 给myLib.Dreamer添加新方法
my.extendClass(myLib.Dreamer, {
  // 添加静态方法
  STATIC : {
    s_dongSomeThing : function(){
        console.log("do some thing!");    
    }
  },
  // 添加实例方法
  touchTheSky: function() {
    console.log('Touching the sky');
  },
  // 添加实例方法
  reachTheStars: function() {
    console.log('She is so pretty!');
  }

});

 d、实现一个类的方法

// 声明一个新类
myLib.ImaginaryTraveler = my.Class({
  travel: function() { console.log('Traveling on a carpet!'); },
  crossOceans: function() { console.log('Saying hi to Moby Dick!'); }
});

(function() {

  //Dreamer 继承 Person 实现 ImaginaryTraveler的方法
  var Dreamer = my.Class(Person, ImaginaryTraveler, {
    // 构造方法
    constructor: function(name, age, dream) {
      Dreamer.Super.call(this, name, age);
      this.dream = dream;
    }

   // ...

  });
  // 暴露给全局命名空间
  myLib.Dreamer = Dreamer;

})();

var aladdin = new Dreamer('Aladdin');
aladdin instanceof Person; //true
aladdin instanceof ImaginaryTraveler; //false
aladdin.travel();
aladdin.wakeUp();
aladdin.sayHello();

如果怕忘记new操作符

var Person = my.Class({

  //you can now call the constructor with or without new
  constructor: function(name, city) {
    if (!(this instanceof Person))
      return new Person(name, city);
    this.name = name;
    this.city = citye;
  }

});

下面看一下my.class的源代码解析：

my.Class实现思路基本是这样的，如果只有一个参数，那么声明的是一个基础类，这个参数是用来声明新类的方法和属以及构造函数。它不是继承而来，但它可以被继承。

继承的思路，就是如果有两个参数，第一个参数做为父类被继承，第二参数用来声明新类的方法和属性以及构造函数，它同样可以被继承。

如果有三个以上参数那么，除出第一个参数做为继承的父类，最后一个参数用声明新类的方法和属性以及构造函数。中间的参数是用类来扩展新类的方法。当然也可以通过my.extendClass扩展新方法。

同时，类库为commonJS和浏览环境都提供了支持！

/*globals define:true, window:true, module:true*/
(function () {
  // Namespace object
  var my = {};
  // 保证AMD分模块可用
  if (typeof define !== 'undefined')
    define([], function () {
      return my;
    });
  else if (typeof window !== 'undefined')
    // 保证客户端可用
    window.my = my;
  else
    // 保证后台可用
    module.exports = my;

  //============================================================================
  // @method my.Class
  // @params body:Object
  // @params SuperClass:function, ImplementClasses:function..., body:Object
  // @return function
  my.Class = function () {

    var len = arguments.length;
    var body = arguments[len - 1];    // 最后一个参数是指定本身的方法
    var SuperClass = len > 1 ? arguments[0] : null;     // 第一个参数是指继承的方法，实例和静态部分均继承
    var hasImplementClasses = len > 2;    // 如果有第三个参数，那么第二个就是implementClass,这里其实只继承实例对象
    var Class, SuperClassEmpty;
    
    // 保证构造方法
    if (body.constructor === Object) {
      Class = function() {};
    } else {
      Class = body.constructor;
      // 保证后面不覆盖constructor
      delete body.constructor;
    }
    // 处理superClass部分
    if (SuperClass) {
      // 中间件实现实例属性的继承
      SuperClassEmpty = function() {};
      SuperClassEmpty.prototype = SuperClass.prototype;
      Class.prototype = new SuperClassEmpty();    // 原型继承，解除引用
      Class.prototype.constructor = Class;    // 保证constructor
      Class.Super = SuperClass;    // 父对象访问接口
      
      // 静态方法继承，重载superClass方法
      extend(Class, SuperClass, false);
    }
    
    // 处理ImplementClass部分,其实只继承实例属性部分,除SuperClass #arguments[0]# 和 body #arguments[length-1]#
    if (hasImplementClasses)
      for (var i = 1; i < len - 1; i++)
        // implement是继承的实例属性部分, 重载父对象implementClass方法
        extend(Class.prototype, arguments[i].prototype, false);    
    
    // 处理本身声明body部分，静态要STATIC指定,实例部分要删除STATIC部分
    extendClass(Class, body);
    
    return Class;

  };

  //============================================================================
  // @method my.extendClass
  // @params Class:function, extension:Object, ?override:boolean=true
  var extendClass = my.extendClass = function (Class, extension, override) {
    // 静态部分继承静态部分
    if (extension.STATIC) {
      extend(Class, extension.STATIC, override);
      // 保证实例部分不继承静态方法
      delete extension.STATIC;
    }
    // 实例属性继继承实例部
    extend(Class.prototype, extension, override);
  };

  //============================================================================
  var extend = function (obj, extension, override) {
    var prop;
    // 其实这里的flase是表明，覆盖父对象的方法
    if (override === false) {
      for (prop in extension)
        if (!(prop in obj))
          obj[prop] = extension[prop];
    } else {
       // 这里其实不覆盖父对象的方法,包括toString
      for (prop in extension)
        obj[prop] = extension[prop];
      if (extension.toString !== Object.prototype.toString)
        obj.toString = extension.toString;
    }
  };

})();

 二、KLASS

 项目地址：https://github.com/ded/klass

先看使用方法：

a、新建一个类

// 声明一个类
var Person = klass(function (name) {
  this.name = name
})
  .statics({//静态方法
    head: ':)',
    feet: '_|_'
  })
  .methods({//实例方法
    walk: function () {}
  })

b、继承一个类

// SuperHuman 继承 Person
var SuperHuman = Person.extend(function (name) {
  // 自动调用父类的构造方法
})
  .methods({
    walk: function() {
      // 显式声明调用父类的walk方法
      this.supr()
      this.fly()
    },

    fly: function() {}

  })

new SuperHuman('Zelda').walk()

c、字面量方式声明一个类

var Foo = klass({
  foo: 0,
  initialize: function() {
    this.foo = 1
  },
  getFoo: function () {
    return this.foo
  },
  setFoo: function (x) {
    this.foo = x
    return this.getFoo()
  }
})

d、实现一个类的方法

因为有时候你可能希望覆写或者混合一个实例方法，可以这样：

// 可以传递一个字面量去继承
var Alien = SuperHuman.extend({
  beam: function() {
    this.supr()
    // beam into space
  }
})

var Spazoid = new Alien('Zoopo')

if (beamIsDown) {
  // 覆写beam方法
  Spazoid.implement({
    beam: function() {
      this.supr()
      // fallback to jets
      this.jets()
    }
  })
}

下面看一下klass源代码解析：

klass的基本设计思路很明确，极力的模仿其它语言的继承方式。比如：子类构造方法调用父类的构造方法，还可以显式的声明调用父类的方法。

这种判断都是基于正则匹配：fnTest = /xyz/.test(function () {xyz;}) ? /\bsupr\b/ : /.*/；关键字"super"

如果显示的声明了要调用父类的方法，那么声明方法的时候，就包装成一个内部调用父类方法且返回相同值的函数，给当前类的方法。

另一方面，构造方法，也是比较灵活的。如果显示的声明了initialize,那么这就是构造方法。否则如果参数是个function那么它就做为构造方法，否则就用父类的构造方法。

通过statics方式添加静态方法，通过实例的implements和静态方法methods添加实例方法。

通过父类的extend实现继承。

同时，类库为commonJS和浏览环境都提供了支持！

/**
  * Klass.js - copyright @dedfat
  * version 1.0
  * https://github.com/ded/klass
  * Follow our software http://twitter.com/dedfat :)
  * MIT License
  */
!function (context, f) {
  // fnTest用来验证是否可能通过正则找出调用super父类方法的方法
  var fnTest = /xyz/.test(function () {xyz;}) ? /\bsupr\b/ : /.*/,
      noop = function (){},
      proto = 'prototype',
      isFn = function (o) {
        return typeof o === f;
      };
  // 基础类
  function klass(o) {
    return extend.call(typeof o == f ? o : noop, o, 1);
  }

  // 包装成一个借用super同名方法的函数
  function wrap(k, fn, supr) {
    return function () {
      // 缓存原this.super
      var tmp = this.supr;
      // 暂把this.super改造成借用super的同名方法above
      // 供o里显式的声明(fnTest.text(fn)==true)要借用super的同名方法使用
      this.supr = supr[proto][k];
      // 借用执行并保存返回值
      var ret = fn.apply(this, arguments);
      // 恢复原this.super
      this.supr = tmp;
      // 返回返回值，保证wrap后的返回值跟原来一致
      return ret;
    };
  }
   // 如果o和super有同名方法，且o显式声明借用super的同名方法，就wrap成一个待执行函数供使用
   // 如果没有显式的声明借用super的同名方法,或者是o独有的方法，或者不是方法就直接用
  function process(what, o, supr) {
    for (var k in o) {
      // 如果是非继承方法,按方法注释规则执行,最终都放进what
      if (o.hasOwnProperty(k)) {
        what[k] = typeof o[k] == f
          && typeof supr[proto][k] == f
          && fnTest.test(o[k])
          ? wrap(k, o[k], supr) : o[k];
      }
    }
  }
  // 继承方法的实现,fromSub是用来控制是否继承而来,上面的klass里面fromSub是1,表明非继承而来,构造函数不借用super执行
  function extend(o, fromSub) {
    // noop做为媒介类实现原型继承的解除引用
    noop[proto] = this[proto];
    
    var supr = this,
        prototype = new noop(), // 创建实例对象供原型继承使用，解除引用
        isFunction = typeof o == f,
        _constructor = isFunction ? o : this,// 如果o是一个构造方法就用,否则由this来决定构造函数
        _methods = isFunction ? {} : o,    // 如果o是一个{...}应该用methods放到fn原型里,如果里面有initialize就是构造函数,如果o是函数就由上面_constructor决定o是构造函数
        fn = function () { // 因为kclass借助了kclass,所以最终实际上返回的就是fn,fn其实就新类的构造函数
          
          //1 如果o是{...}就会被methods直接过滤并添加到fn的原型里,如果o里面有initialize,那么fn的原型里就有initialize,那么它就是构造方法
          //2 如果o是function,methods什么也添加不到fn的原型里,但是_constructor会接受o当构造函数
          //3 如果o是{....},同时里面也没有initialize,那么就是this当构造函数,如果在klass里由call决定,显然构造函数是noop,如果在非基础类里,构造函数就是父类的构造函数
          //  由于o不是函数不会自动调用父类的构造函数,只是把父类的构造函数当做当前类的构造函数----这都是由于this的指向决定的
          console.log(this);
          if (this.initialize) {
            this.initialize.apply(this, arguments);
          } else {
            // 调用父类构造方法
            // 如上面3,o不是函数,不会调用父类的构造方法
            // 基础类无父类,不会调用父类构造方法
            fromSub || isFn(o) && supr.apply(this, arguments);
            // 调用本类构造方法
            // 参考上面2,3要么是noop要么是o
            console.log(_constructor==noop);
            _constructor.apply(this, arguments);
          }
        };
    // 构造原型方法的接口
    fn.methods = function (o) {
      process(prototype, o, supr);
      fn[proto] = prototype;
      return this;
    };
    // 执行实现新类原型，保证新类的constructor
    fn.methods.call(fn, _methods).prototype.constructor = fn;
    // 保证新类可以被继承
    fn.extend = arguments.callee;
    // 添加实例方法或者静态方法,statics:静态方法,implement实例方法
    fn[proto].implement = fn.statics = function (o, optFn) {
      // 保证o是一个object对象，如果o是一个字符串，那么就是添一个方法的情况，如果o是一个object对象说明是批量添加的
      // 因为要从o里面拷贝
      o = typeof o == 'string' ? (function () {
        var obj = {};
        obj[o] = optFn;
        return obj;
      }()) : o;
      // 添加实例方法或者静态方法,statics:静态方法,implement实例方法
      process(this, o, supr);
      return this;
    };

    return fn;
  }

  // 后台用,nodejs
  if (typeof module !== 'undefined' && module.exports) {
    module.exports = klass;
  } else {
    
    var old = context.klass;
    // 防冲突
    klass.noConflict = function () {
      context.klass = old;
      return this;
    };
    // 前台浏览器用
    //window.kclass = kclass;
    context.klass = klass;
  }

}(this, 'function');

 三、还有一种简单实现

实现思路很简单，就是利用ECMAScript 5 原型式继承Object.create方法，封装成一个方法，如果不支持ECMAScript5的环境，就平移退化到

function F() {};  
F.prototype = superCtor.prototype;  
ctor.prototype = new F();  
ctor.prototype.constructor = ctor;

同样的，除最后一个参数是当前类的方法声明，其它参数均做为继承父类，需要循环继承，但当这里处理的相对比较简单，没涉及到覆盖。你可以自己动手添加。

var Class = (function() {  
      
    /**  
     * Inherits function.(node.js)  
     *   
     * @param ctor subclass's constructor.  
     * @param superctor superclass's constructor.  
     */  
    var inherits = function(ctor, superCtor) { 
        // 显式的指定父类
        ctor.super_ = superCtor;  
          
        // ECMAScript 5  原型式继承并解除引用
        if (Object.create) {  
            ctor.prototype = Object.create(superCtor.prototype, {  
                constructor: {  
                    value: ctor,  
                    enumerable: false,  
                    writable: true,  
                    configurable: true  
                }  
            });  
        } else {  
            // 无Object.create方法的平稳退化
            function F() {};  
            F.prototype = superCtor.prototype;  
            ctor.prototype = new F();  
            ctor.prototype.constructor = ctor;  
        }  
    };  
      
    /**  
     * Class function.  
     */  
    return function() {  
        // 最后一个参数是新类方法、属性和构造函数声明
        var subClazz = arguments[arguments.length - 1] || function() {};  
        // initialize是构造函数，否构造函数就是一个空函数
        var fn = subClazz.initialize == null ? function() {} : subClazz.initialize;  
        // 继承除最一个参数以的类，多继承，也可以用作扩展方法 
        for (var index = 0; index < arguments.length - 1; index++) {  
            inherits(fn, arguments[index]);  
        }  
        // 实现新类的方法
        for (var prop in subClazz) {  
              
            if (prop == "initialize") {  
                continue;  
            }  
              
            fn.prototype[prop] = subClazz[prop];  
        }  
        
        return fn;  
    }  
      
})(); 

看下面实例：

/**  
 * The definition of Cat Class.  
 */  
var Cat = Class({  
      
    /**  
     * Constructor.  
     *   
     * @param name Cat's name  
     */  
    initialize: function(name) {
        this.name = name;  
    },  
      
    /**  
     * Eat function.  
     */  
    eat: function() {  
        alert(this.name + " is eating fish.");  
    }  
});  
  
/**  
 * The definition of Black Cat Class.  
 */  
var BlackCat = Class(Cat, {  
      
    /**  
     * Constructor.  
     *   
     * @param name Cat's name.  
     * @param age Cat's age.  
     */  
    initialize: function(name, age) {  
        // call the constructor of super class.  
        BlackCat.super_.call(this, name);  
        this.age = age;  
          
    },  
      
    /**  
     * Eat function.  
     */  
    eat: function() {  
        alert(this.name + "(" + this.age + ") is eating dog.");  
    }  
});  
  
/**  
 * The definition of Black Fat Cat Class.  
 */  
var BlackFatCat = Class(BlackCat, {  
      
    /**  
     * Constructor.  
     *   
     * @param name Cat's name.  
     * @param age Cat's age.  
     * @param weight Cat's weight.  
     */  
    initialize: function(name, age, weight) {  
        // call the constructor of super class.  
        BlackFatCat.super_.call(this, name, age);  
        this.weight = weight;  
    },  
      
    /**  
     * Eat function.  
     */  
    eat: function() {  
        alert(this.name + "(" + this.age + ") is eating dog. My weight: " + this.weight);  
    }  
});  
  
  
/**  
 * The definition of Dog Class.  
 */  
var Dog = Class({});  
  
var cat = new BlackFatCat("John", 24, "100kg");  
cat.eat();  
  
// true  
alert(cat instanceof Cat);  
  
// true  
alert(cat instanceof BlackCat);  
  
// true  
alert(cat instanceof BlackFatCat);  
  
// true  
alert(cat.constructor === BlackFatCat);  
  
// false  
alert(cat instanceof Dog);  

 四、mootools类库的Class

源码解析可以看这里：http://www.cnblogs.com/hmking/archive/2011/09/30/2196504.html

看具体用法：

a、新建一个类

var Cat = new Class({
    initialize: function(name){
        this.name = name;
    }
});
var myCat = new Cat('Micia');
alert(myCat.name); // alerts 'Micia'
 
var Cow = new Class({
    initialize: function(){
        alert('moooo');
    }
});

b、继承的实现

var Animal = new Class({
    initialize: function(age){
        this.age = age;
    }
});
var Cat = new Class({
    Extends: Animal,
    initialize: function(name, age){
        this.parent(age); // calls initalize method of Animal class
        this.name = name;
    }
});
var myCat = new Cat('Micia', 20);
alert(myCat.name); // alerts 'Micia'.
alert(myCat.age); // alerts 20.

c、扩充类的实现

var Animal = new Class({
    initialize: function(age){
        this.age = age;
    }
});
var Cat = new Class({
    Implements: Animal,
    setName: function(name){
        this.name = name
    }
});
var myAnimal = new Cat(20);
myAnimal.setName('Micia');
alert(myAnimal.name); // alerts 'Micia'.

五、悟透javascript：语法甘露

先看用法实例

a、创建类

// 创建类Person
var Person = Class(object, {
    Create : function(name, age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    },
    SayHello : function() {
        alert("Hello, I'm " + this.name + ", " + this.age + " years old.");
    }
});

var BillGates = New(Person, ["Bill Gates", 53]);
BillGates.SayHello();

b、继承类

// Employee继承Person
var Employee = Class(Person, {
    Create : function(name, age, salary) {
        Person.Create.call(this, name, age);
        //调用基类的构造函数
        this.salary = salary;
    },
    ShowMeTheMoney : function() {
        alert(this.name + " $" + this.salary);
    }
});

var SteveJobs = New(Employee, ["Steve Jobs", 53, 1234]);
SteveJobs.SayHello();
SteveJobs.ShowMeTheMoney();

下面是源码分析：显然，多了一个New方法，创建类和新建类的实例都被巧妙的封装了。形成了一个有意义的整体！还有一点不同的地方，所有的类都基于字面量，而不是基于函数。代码很简短，但其中原理却很丰富也很巧妙，可以细细品味一番！

//创建类的函数，用于声明类及继承关系
function Class(aBaseClass, aClassDefine) {
    //创建类的临时函数壳
    function class_() {
        this.Type = aBaseClass;
        //我们给每一个类约定一个Type属性，引用其继承的类
        for (var member in aClassDefine)
        this[member] = aClassDefine[member];
        //复制类的全部定义到当前创建的类
    };
    class_.prototype = aBaseClass;
    return new class_();
};

//创建对象的函数，用于任意类的对象创建
function New(aClass, aParams) {
    //创建对象的临时函数壳
    function new_() {
        this.Type = aClass;
        //我们也给每一个对象约定一个Type属性，据此可以访问到对象所属的类
        if (aClass.Create)
            aClass.Create.apply(this, aParams);
        //我们约定所有类的构造函数都叫Create，这和DELPHI比较相似
    };
    new_.prototype = aClass;
    return new new_();
};

由于写的比较笼统，可能有很多地方没有解析到，也可能有不准确的地方，还望指正。

 看完上面几种解析，相信息自己也可以写出一个自己的封装类库出来，至于，怎么实现看个人喜好了。但基本的思都是一样的基于原型的继承方式和循环拷贝新方法。