• Javascript中类的实现机制(四)


    一:  理解类的实现机制

      在JavaScript中可以使用function关键字来定义一个“类”,如何为类添加成员。在函数内通过this指针引用的变量或者方法都会成为类的成员,例如:
    function class1(){
          var s="abc";
          this.p1=s;
          this.method1=function(){
                 alert("this is a test method");
          }
    }
    var obj1=new class1();
    通过new class1()获得对象obj1,对象obj1便自动获得了属性p1和方法method1。
    在JavaScript中,function本身的定义就是类的构造函数,使用new创建对象的过程。
    (1)当解释器遇到new操作符时便创建一个空对象;
    (2)开始运行class1这个函数,并将其中的this指针都指向这个新建的对象;
    (3)因为当给对象不存在的属性赋值时,解释器就会为对象创建该属性,例如在class1中,当执行到this.p1=s这条语句时,就会添加一个属性p1,并把变量s的值赋给它,这样函数执行就是初始化这个对象的过程,即实现构造函数的作用;
    (4)当函数执行完后,new操作符就返回初始化后的对象。
    通过这整个过程,JavaScript中就实现了面向对象的基本机制。由此可见,在JavaScript中,function的定义实际上就是实现一个对象的构造器,是通过函数来完成的。这种方式的缺点是:
    (1)将所有的初始化语句、成员定义都放到一起,代码逻辑不够清晰,不易实现复杂的功能。
    (2)每创建一个类的实例,都要执行一次构造函数。构造函数中定义的属性和方法总被重复的创建,例如:
    this.method1=function(){
                alert("this is a test method");
          }
    这里的method1每创建一个class1的实例,都会被创建一次,造成了内存的浪费。另一种类定义的机制:prototype对象,可以解决构造函数中定义类成员带来的缺点。

    二:使用prototype对象定义类成员

        一种为类添加成员的机制:prototype对象。当new一个function时,该对象的成员将自动赋给所创建的对象,例如:
    <script language="JavaScript" type="text/javascript">
    <!--
    //定义一个只有一个属性prop的类
    function class1(){
          this.prop=1;
    }
    //使用函数的prototype属性给类定义新成员
    class1.prototype.showProp=function(){
          alert(this.prop);
    }
    //创建class1的一个实例
    var obj1=new class1();
    //调用通过prototype原型对象定义的showProp方法
    obj1.showProp();
    //-->
    </script>
    prototype是一个JavaScript对象,可以为prototype对象添加、修改、删除方法和属性。从而为一个类添加成员定义。
    了解了函数的prototype对象,现在再来看new的执行过程。
    (1)创建一个新的对象,并让this指针指向它;
    (2)将函数的prototype对象的所有成员都赋给这个新对象;
    (3)执行函数体,对这个对象进行初始化操作;
    (4)返回(1)中创建的对象。
    和new的执行过程相比,多了用prototype来初始化对象的过程,这也和prototype的字面意思相符,它是所对应类的实例的原型。这个初始化过程发生在函数体(构造器)执行之前,所以可以在函数体内部调用prototype中定义的属性和方法,例如:
    <script language="JavaScript" type="text/javascript">
    <!--
    //定义一个只有一个属性prop的类
    function class1(){
          this.prop=1;
          this.showProp();
    }
    //使用函数的prototype属性给类定义新成员
    class1.prototype.showProp=function(){
          alert(this.prop);
    }
    //创建class1的一个实例
    var obj1=new class1();
    //-->
    </script>
    和上一段代码相比,这里在class1的内部调用了prototype中定义的方法showProp,从而在对象的构造过程中就弹出了对话框,显示prop属性的值为1。
    需要注意,原型对象的定义必须在创建类实例的语句之前,否则它将不会起作用,例如:
    <script language="JavaScript" type="text/javascript">
    <!--
    //定义一个只有一个属性prop的类
    function class1(){
          this.prop=1;
          this.showProp();
    }
    //创建class1的一个实例
    var obj1=new class1();
    //在创建实例的语句之后使用函数的prototype属性给类定义新成员,只会对后面创建的对象有效
    class1.prototype.showProp=function(){
          alert(this.prop);
    }
    //-->
    </script>
    这段代码将会产生运行时错误,显示对象没有showProp方法,就是因为该方法的定义是在实例化一个类的语句之后。
    由此可见,prototype对象专用于设计类的成员,它是和一个类紧密相关的,除此之外,prototype还有一个重要的属性:constructor,表示对该构造函数的引用,例如:
    function class1(){
          alert(1);
    }
    class1.prototype.constructor(); //调用类的构造函数
    这段代码运行后将会出现对话框,在上面显示文字“1”,从而可以看出一个prototype是和一个类的定义紧密相关的。实际上:class1.prototype.constructor==class1。

    三:一种JavaScript类的设计模式  

        类可以在function定义的函数体中添加成员,又可以用prototype定义类的成员,编程的代码显得混乱。如何以一种清晰的方式来定义类呢?下面给出了一种类的实现模式。
    在JavaScript 中,由于对象灵活的性质,在构造函数中也可以为类添加成员,在增加灵活性的同时,也增加了代码的复杂度。为了提高代码的可读性和开发效率,可以采用这种定义成员的方式,而使用prototype对象来替代,这样function的定义就是类的构造函数,符合传统意义类的实现:类名和构造函数名是相同的。例如:
    function class1(){
          //构造函数
    }
    //成员定义
    class1.prototype.someProperty="sample";
    class1.prototype.someMethod=function(){
          //方法实现代码
    }
    虽然上面的代码对于类的定义已经清晰了很多,但每定义一个属性或方法,都需要使用一次class1.prototype,不仅代码体积变大,而且易读性还不够。为了进一步改进,可以使用无类型对象的构造方法来指定prototype对象,从而实现类的成员定义:
    //定义一个类class1
    function class1(){
          //构造函数
    }
    //通过指定prototype对象来实现类的成员定义
    class1.prototype={
          someProperty:"sample",
          someMethod:function(){
              //方法代码
          },
          …//其他属性和方法.
    }
    上面的代码用一种很清晰的方式定义了class1,构造函数直接用类名来实现,而成员使用无类型对象来定义,以列表的方式实现了所有属性和方法,并且可以在定义的同时初始化属性的值。这也更象传统意义面向对象语言中类的实现。只是构造函数和类的成员定义被分为了两个部分,这可看成JavaScript中定义类的一种固定模式,这样在使用时会更加容易理解。
    注意:在一个类的成员之间互相引用,必须通过this指针来进行,例如在上面例子中的 someMethod方法中,如果要使用属性someProperty,必须通过this.someProperty的形式,因为在JavaScript 中每个属性和方法都是独立的,它们通过this指针联系在一个对象上。

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"
            "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
    <html>
    <head>
        <title></title>
        <script language="JavaScript" type="text/javascript">
         /function Person() {
              // console.log("这里可以写一些类成员初始化的代码");
              //在这进行初始化值
              this.personName = "孙丽媛";
              this.personAge = "20";
          }
          //创建类
          //先在执行这个代码    后返回构造函数  进行赋值   最后输出
          Person.prototype.personName = "";
          Person.prototype.personAge = 0;
          Person.prototype.showInfo = function () {
              alert(this.personName + "," + this.personAge);
          }
            var person=new Person();
            person.showInfo();
    
         function Person(personName,personAge) {
          // console.log("这里可以写一些类成员初始化的代码");
          //在这进行初始化值
          this.personName = personName;
          this.personAge = personAge;
          }
          //创建类
          //先在执行这个代码    后返回构造函数  进行赋值   最后输出
          Person.prototype.personName = "";
          Person.prototype.personAge = 0;
          Person.prototype.showInfo = function () {
          alert(this.personName + "," + this.personAge);
          }
          var person=new Person("sun",15);
          person.showInfo();
    
    
            function Person(personName,personAge){
                console.log("可以做一些初始化的工作");
                this.personName=personName;
                this.personAge=personAge;
            }
            Person.prototype={
                personName:"zhang",
               personAge:18,
                    shouInfo:function(){
                        alert(this.personName+","+this.personAge)
    
                    }
            };
            var p=new Person("lisi",30);
         p.shouInfo();
        </script>
    </head>
    <body>
    
    
    
    
    </body>
    </html>
    

    四: 实现类的公有成员

    前面定义的任何类成员都属于公有成员的范畴,该类的任何实例都对外公开这些属性和方法。

    五:实现类的私有成员

           私有成员即在类的内部实现中可以共享的成员,不对外公开。JavaScript中并没有特殊的机制来定义私有成员,但可以用一些技巧来实现这个功能。
            这个技巧主要是通过变量的作用域性质来实现的,在JavaScript中,一个函数内部定义的变量称为局部变量,该变量不能够被此函数外的程序所访问,却可以被函数内部定义的嵌套函数所访问。在实现私有成员的过程中,正是利用了这一性质。
    在类的构造函数中可以为类添加成员,通过这种方式定义的类成员,实际上共享了在构造函数内部定义的局部变量,这些变量就可以看作类的私有成员
    例如:
    <script language="JavaScript" type="text/javascript">
    <!--
    function class1(){
          var pp=" this is a private property"; //私有属性成员pp
          function pm(){  //私有方法成员pm,显示pp的值
                 alert(pp);
          }
          this.method1=function(){
                 //在公有成员中改变私有属性的值
                 pp="pp has been changed";
          }
          this.method2=function(){
                 pm();  //在公有成员中调用私有方法
          }
    }


    var obj1=new  class1();
    obj1.method1();  //调用公有方法method1
    obj1.method2();  //调用公有方法method2
    //-->
    </script>

    这样,就实现了私有属性pp和私有方法pm。运行完class1以后,尽管看上去pp和pm这些局部变量应该随即消失,但实际上因为class1是通过new来运行的,它所属的对象还没消失,所以仍然可以通过公开成员来对它们进行操作。
    注意:这些局部变量(私有成员),被所有在构造函数中定义的公有方法所共享,而且仅被在构造函数中定义的公有方法所共享。这意味着,在prototype中定义的类成员将不能访问在构造体中定义的局部变量(私有成员)。
    要使用私有成员,是以牺牲代码可读性为代价的。而且这种实现更多的是一种JavaScript技巧,因为它并不是语言本身具有的机制。但这种利用变量作用域性质的技巧,却是值得借鉴的。

    实例:  借助局部变量来模拟分装类的私有方法:

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"
            "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
    <html>
    <head>
        <title></title>
        <script language="JavaScript" type="text/javascript">
        function Person(){
            //局部变量加——
            var _age=10;
            function _changeAge(age){
                if(age<20){
                    age = 20;
                }
                _age = age;
            }
            this.setAge=function(age){
                _changeAge(age);
            }
            this.getAge=function(){
                return _age;
            }
        }
            var p=new Person();
            var age= p.getAge();
            alert(age);
            p.setAge(100);
            age=p.getAge();
            alert(age);
        </script>
    </head>
    <body>
    
    
    
    
    </body>
    </html>
    

    六: 实现类的静态成员

    静态成员属于一个类的成员,它可以通过“类名.静态成员名”的方式访问。在JavaScript中,可以给一个函数对象直接添加成员来实现静态成员,因为函数也是一个对象,所以对象的相关操作,对函数同样适用。例如:
    function class1(){//构造函数
    }
    //静态属性
    class1.staticProperty="sample";
    //静态方法
    class1.staticMethod=function(){
          alert(class1.staticProperty);
    }
    //调用静态方法
    class1.staticMethod();
    通过上面的代码,就为类class1添加了一个静态属性和静态方法,并且在静态方法中引用了该类的静态属性。
    如果要给每个函数对象都添加通用的静态方法,还可以通过函数对象所对应的类Function来实现,例如:
    //给类Function添加原型方法:show ArgsCount
    Function.prototype.showArgsCount=function(){
          alert(this.length);    //显示函数定义的形参的个数
    }
    function class1(a){
          //定义一个类
    }
    //调用通过Function的prototype定义的类的静态方法showArgsCount
    class1. showArgsCount ();
    由此可见,通过Function的prototype原型对象,可以给任何函数都加上通用的静态成员,这在实际开发中可以起到很大的作用,比如在著名的prototype-1.3.1.js框架中,就给所有的函数定义了以下两个方法:
    //将函数作为一个对象的方法运行
    Function.prototype.bind = function(object) {
      var __method = this;
      return function() {
         __method.apply(object, arguments);
      }
    }
    //将函数作为事件监听器
    Function.prototype.bindAsEventListener = function(object) {
      var __method = this;
      return function(event) {
        __method.call(object, event || window.event);
      }
    }
    这两个方法在prototype-1.3.1框架中起了很大的作用

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