现代编程都有一个共性,无任是新语言,还是发展健全的语言,都有一套面向对象编程的理论。
WEB前端开发的JAVASCRIPT也不例外。最近着迷发展的JAVASCRIPT,也想把自己的想法和前人的经验总结下,让更多的IT农民工学习研究。
一、面向对象的基础理论
百度知道里讲诉的已经非常清晰: http://baike.baidu.com/view/125370.htm ,这里纯理论的知识大家就自我学习。
二、OOJ概述
javascript面向对象编程与一般的C++,C#等开发语言结构还不一致。它即面向对象,又类似于一般的结构性语言。
JavaScript 对象是词典
userObject.lastLoginTime = new Date();
alert(userObject.lastLoginTime);
的功能与下面的代码段完全相同:
userObject[“lastLoginTime”] = new Date();
alert(userObject[“lastLoginTime”]);
我们还可以直接在 userObject 的定义中定义 lastLoginTime 属性,如下所示:
alert(userObject.lastLoginTime);
这里大家需要注意的是: JavaScript 对象/词典只接受字符串关键字
如果记住 JavaScript 对象是词典,您就不会对此感到吃惊了,毕竟,我们一直在向词典添加新关键字(和其各自的值)。
接下来,我们了解下JAVASCRIPT的对象方法,若要理解对象方法,首先需要仔细了解一下 JavaScript 函数。
JavaScript 函数的奇特性
大家了解的很多编程语言中,函数和对象通常被视为两样不同的东西。在 JavaScript 中,其差别很模糊 — JavaScript 函数实际上是具有与它关联的可执行代码的对象。请如此看待普通函数:
alert(x);
}
func(“blah”);
这就是通常在 JavaScript 中定义函数的方法。但是,还可以按以下方法定义该函数,您在此创建匿名函数对象,并将它赋给变量 func
alert(x);
};
func(“blah2”);
甚至也可以像下面这样,使用 Function 构造函数:
func(“blah3”);
此示例表明函数实际上只是支持函数调用操作的对象。最后一个使用 Function 构造函数来定义函数的方法并不常用,但它展示的可能性非常有趣,因为您可能注意到,该函数的主体正是 Function 构造函数的 String 参数。这意味着,您可以在运行时构造任意函数。
alert(“Hi, “ + x + “!”);
}
sayHi.text = “Hello World!”;
sayHi[“text2”] = “Hello World... again.”;
alert(sayHi[“text”]); // displays “Hello World!”
alert(sayHi.text2); // displays “Hello World... again.”
作为对象,函数还可以赋给变量、作为参数传递给其他函数、作为其他函数的值返回,并可以作为对象的属性或数组的元素进行存储等等。下面提供了这样一个示例:
var greet = function(x) {
alert(“Hello, “ + x);
};
greet(“MSDN readers”);
// passing a function as an argument to another
function square(x) {
return x * x;
}
function operateOn(num, func) {
return func(num);
}
// displays 256
alert(operateOn(16, square));
// functions as return values
function makeIncrementer() {
return function(x) { return x + 1; };
}
var inc = makeIncrementer();
// displays 8
alert(inc(7));
// functions stored as array elements
var arr = [];
arr[0] = function(x) { return x * x; };
arr[1] = arr[0](2);
arr[2] = arr[0](arr[1]);
arr[3] = arr[0](arr[2]);
// displays 256
alert(arr[3]);
// functions as object properties
var obj = { “toString” : function() { return “This is an object.”; } };
// calls obj.toString()
alert(obj);
记住这一点后,向对象添加方法将是很容易的事情:只需选择名称,然后将函数赋给该名称。因此,我通过将匿名函数分别赋给相应的方法名称,在对象中定义了三个方法:
“name” : “Spot”,
“bark” : function() { alert(“Woof!”); },
“displayFullName” : function() {
alert(this.name + “ The Alpha Dog”);
},
“chaseMrPostman” : function() {
// implementation beyond the scope of this article
}
};
myDog.displayFullName();
myDog.bark(); // Woof!
C++/C# 开发人员应当很熟悉 displayFullName 函数中使用的“this”关键字 — 它引用一个对象,通过对象调用方法(使用 Visual Basic 的开发人员也应当很熟悉它,它在 Visual Basic 中叫做“Me”)。因此在上面的示例中,displayFullName 中的“this”的值是 myDog 对象。但是,“this”的值不是静态的。通过不同对象调用“this”时,它的值也会更改以便指向相应的对象,如下所示。
“this”随对象更改而更改
// the value of “this” will change; depends on
// which object it is called through
alert(this.memorableQuote);
}
var williamShakespeare = {
“memorableQuote”: “It is a wise father that knows his own child.”,
“sayIt” : displayQuote
};
var markTwain = {
“memorableQuote”: “Golf is a good walk spoiled.”,
“sayIt” : displayQuote
};
var oscarWilde = {
“memorableQuote”: “True friends stab you in the front.”
// we can call the function displayQuote
// as a method of oscarWilde without assigning it
// as oscarWilde’s method.
//”sayIt” : displayQuote
};
williamShakespeare.sayIt(); // true, true
markTwain.sayIt(); // he didn’t know where to play golf
// watch this, each function has a method call()
// that allows the function to be called as a
// method of the object passed to call() as an
// argument.
// this line below is equivalent to assigning
// displayQuote to sayIt, and calling oscarWilde.sayIt().
displayQuote.call(oscarWilde); // ouch!
上面代码中最后一行表示的是将函数作为对象的方法进行调用的另一种方式。请记住,JavaScript 中的函数是对象。每个函数对象都有一个名为 call 的方法,它将函数作为第一个参数的方法进行调用。就是说,作为函数第一个参数传递给 call 的任何对象都将在函数调用中成为“this”的值。这一技术对于调用基类构造函数来说非常有用,稍后将对此进行介绍。
function x() {
this.isNaN = function() {
return “not anymore!”;
};
}
// alert!!! trampling the Global object!!!
x();
alert(“NaN is NaN: “ + isNaN(NaN));
到这里,我们已经介绍了如何创建对象,包括它的属性和方法。但如果注意上面的所有代码段,您会发现属性和方法是在对象定义本身中进行硬编码的。但如果需要更好地控制对象的创建,该怎么做呢?例如,您可能需要根据某些参数来计算对象的属性值。或者,可能需要将对象的属性初始化为仅在运行时才能获得的值。也可能需要创建对象的多个实例(此要求非常常见)。
将返回一个对象,该对象是 Dog 类的实例。但在 JavaScript 中,本来就没有类。与访问类最近似的方法是定义构造函数,如下所示:
this.name = name;
this.respondTo = function(name) {
if(this.name == name) {
alert(“Woof”);
}
};
}
var spot = new DogConstructor(“Spot”);
spot.respondTo(“Rover”); // nope
spot.respondTo(“Spot”); // yeah!
那么,结果会怎样呢?暂时忽略 DogConstructor 函数定义,看一看这一行:
“new”运算符执行的操作很简单。首先,它创建一个新的空对象。然后执行紧随其后的函数调用,将新的空对象设置为该函数中“this”的值。换句话说,可以认为上面这行包含“new”运算符的代码与下面两行代码的功能相当:
var spot = {};
// call the function as a method of the empty object
DogConstructor.call(spot, “Spot”);
正如在 DogConstructor 主体中看到的那样,调用此函数将初始化对象,在调用期间关键字“this”将引用此对象。这样,就可以为对象创建模板!只要需要创建类似的对象,就可以与构造函数一起调用“new”,返回的结果将是一个完全初始化的对象。这与类非常相似,不是吗?实际上,在 JavaScript 中构造函数的名称通常就是所模拟的类的名称,因此在上面的示例中,可以直接命名构造函数 Dog:
function Dog(name) {
// instance variable
this.name = name;
// instance method? Hmmm...
this.respondTo = function(name) {
if(this.name == name) {
alert(“Woof”);
}
};
}
var spot = new Dog(“Spot”);
// respondTo definition
}
function Dog(name) {
this.name = name;
// attached this function as a method of the object
this.respondTo = respondTo;
}
这样,所有 Dog 实例(即用构造函数 Dog 创建的所有实例)都可以共享 respondTo 方法的一个实例。但随着方法数的增加,维护工作将越来越难。最后,基本代码中将有很多全局函数,而且随着“类”的增加,事情只会变得更加糟糕(如果它们的方法具有相似的名称,则尤甚)。但使用原型对象可以更好地解决这个问题,这是下一节的主题。
三、Javascript核心理论原型
在使用 JavaScript 的面向对象编程中,原型对象是个核心概念。在 JavaScript 中对象是作为现有示例(即原型)对象的副本而创建的,该名称就来自于这一概念。此原型对象的任何属性和方法都将显示为从原型的构造函数创建的对象的属性和方法。可以说,这些对象从其原型继承了属性和方法。当您创建如下所示的新 Dog 对象时:
buddy 所引用的对象将从它的原型继承属性和方法,尽管仅从这一行可能无法明确判断原型来自哪里。对象 buddy 的原型来自构造函数(在这里是函数 Dog)的属性。
图A1 每个函数的原型都有一个 Constructor 属性
代码段B1
// Dog.prototype is the prototype of spot
alert(Dog.prototype.isPrototypeOf(spot));
// spot inherits the constructor property
// from Dog.prototype
alert(spot.constructor == Dog.prototype.constructor);
alert(spot.constructor == Dog);
// But constructor property doesn’t belong
// to spot. The line below displays “false”
alert(spot.hasOwnProperty(“constructor”));
// The constructor property belongs to Dog.prototype
// The line below displays “true”
alert(Dog.prototype.hasOwnProperty(“constructor”));
图A2-实例继承其原型
- 继承原型对象的对象上可以立即呈现对原型所做的更改,即使是在创建这些对象之后。
- 如果在对象中定义了属性/方法 X,则该对象的原型中将隐藏同名的属性/方法。例如,通过在 Dog.prototype 中定义 toString 方法,可以改写 Object.prototype 的 toString 方法。
- 更改只沿一个方向传递,即从原型到它的派生对象,但不能沿相反方向传递。
代码段B2 说明了这些效果。B2还显示了如何解决前面遇到的不需要的方法实例的问题。通过将方法放在原型内部,可以使对象共享方法,而不必使每个对象都有单独的函数对象实例。在此示例中,rover 和 spot 共享 getBreed 方法,直至在 spot 中以任何方式改写 toString 方法。此后,spot 有了它自己版本的 getBreed 方法,但 rover 对象和用新 GreatDane 创建的后续对象仍将共享在 GreatDane.prototype 对象中定义的那个 getBreed 方法实例。
代码段B2-继承原型
var rover = new GreatDane();
var spot = new GreatDane();
GreatDane.prototype.getBreed = function() {
return “Great Dane”;
};
// Works, even though at this point
// rover and spot are already created.
alert(rover.getBreed());
// this hides getBreed() in GreatDane.prototype
spot.getBreed = function() {
return “Little Great Dane”;
};
alert(spot.getBreed());
// but of course, the change to getBreed
// doesn’t propagate back to GreatDane.prototype
// and other objects inheriting from it,
// it only happens in the spot object
alert(rover.getBreed());
// set static method now()
DateTime.now = function() {
return new Date();
};
alert(DateTime.now());
代码段B3 -根据谓词筛选元素
var len = arr.length;
var filtered = []; // shorter version of new Array();
// iterate through every element in the array...
for(var i = 0; i < len; i++) {
var val = arr[i];
// if the element satisfies the predicate let it through
if(pred(val)) {
filtered.push(val);
}
}
return filtered;
}
var someRandomNumbers = [12, 32, 1, 3, 2, 2, 234, 236, 632,7, 8];
var numbersGreaterThan100 = filter(
function(x) { return (x > 100) ? true : false; },
someRandomNumbers);
// displays 234, 236, 632
alert(numbersGreaterThan100);
但是,现在要创建不同的筛选条件,假设这次只有大于 300 的数字才能通过筛选,则可以编写下面这样的函数:
function(x) { return (x > 300) ? true : false; },
someRandomNumbers);
然后,也许需要筛选大于 50、25、10、600 如此等等的数字,但作为一个聪明人,您会发现它们全部都有相同的谓词“greater than”,只有数字不同。因此,可以用类似下面的函数分开各个数字:
return function(numberToCheck) {
return (numberToCheck > lowerBound) ? true : false;
};
}
这样,您就可以编写以下代码:
var greaterThan100 = makeGreaterThanPredicate(100);
alert(filter(greaterThan10, someRandomNumbers));
alert(filter(greaterThan100, someRandomNumbers));
通过观察函数 makeGreaterThanPredicate 返回的内部匿名函数,可以发现,该匿名内部函数使用 lowerBound,后者是传递给 makeGreaterThanPredicate 的参数。按照作用域的一般规则,当 makeGreaterThanPredicate 退出时,lowerBound 超出了作用域!但在这里,内部匿名函数仍然携带 lowerBound,甚至在 makeGreaterThanPredicate 退出之后的很长时间内仍然如此。这就是我们所说的闭包:因为内部函数关闭了定义它的环境(即外部函数的参数和本地变量)。
this.getName = function() { return name; };
this.setName = function(newName) { name = newName; };
this.getAge = function() { return age; };
this.setAge = function(newAge) { age = newAge; };
}
参数 name 和 age 是构造函数 Person 的本地变量。Person 返回时,name 和 age 应当永远消失。但是,它们被作为 Person 实例的方法而分配的四个内部函数捕获,实际上这会使 name 和 age 继续存在,但只能严格地通过这四个方法访问它们。因此,您可以:
alert(ray.getName());
alert(ray.getAge());
ray.setName(“Younger Ray”);
// Instant rejuvenation!
ray.setAge(22);
alert(ray.getName() + “ is now “ + ray.getAge() +
“ years old.”);
未在构造函数中初始化的私有成员可以成为构造函数的本地变量,如下所示:
var occupation;
this.getOccupation = function() { return occupation; };
this.setOccupation = function(newOcc) { occupation =
newOcc; };
// accessors for name and age
}
注意,这些私有成员与我们期望从 C# 中产生的私有成员略有不同。在 C# 中,类的公用方法可以访问它的私有成员。但在 JavaScript 中,只能通过在其闭包内拥有这些私有成员的方法来访问私有成员(由于这些方法不同于普通的公用方法,它们通常被称为特权方法)。因此,在 Person 的公用方法中,仍然必须通过私有成员的特权访问器方法才能访问私有成员:
// doesn’t work!
// alert(this.name);
// this one below works
alert(this.getName());
};
Douglas Crockford 是著名的发现(或者也许是发布)使用闭包来模拟私有成员这一技术的第一人。他的网站 javascript.crockford.com 包含有关 JavaScript 的丰富信息,任何对 JavaScript 感兴趣的开发人员都应当仔细研读。
图A4-类图
function Pet(name) {
this.getName = function() { return name; };
this.setName = function(newName) { name = newName; };
}
Pet.prototype.toString = function() {
return “This pet’s name is: “ + this.getName();
};
// end of class Pet
var parrotty = new Pet(“Parrotty the Parrot”);
alert(parrotty);
现在,如何创建从 Pet 派生的类 Dog 呢?在图A4 中可以看到,Dog 有另一个属性 breed,它改写了 Pet 的 toString 方法(注意,JavaScript 的约定是方法和属性名称使用 camel 大小写,而不是在 C# 中建议的 Pascal 大小写)。代码段B3 显示如何这样做。
代码段B3-从PET类派生
// public Dog(string name, string breed)
function Dog(name, breed) {
// think Dog : base(name)
Pet.call(this, name);
this.getBreed = function() { return breed; };
// Breed doesn’t change, obviously! It’s read only.
// this.setBreed = function(newBreed) { name = newName; };
}
// this makes Dog.prototype inherits
// from Pet.prototype
Dog.prototype = new Pet();
// remember that Pet.prototype.constructor
// points to Pet. We want our Dog instances’
// constructor to point to Dog.
Dog.prototype.constructor = Dog;
// Now we override Pet.prototype.toString
Dog.prototype.toString = function() {
return “This dog’s name is: “ + this.getName() +
“, and its breed is: “ + this.getBreed();
};
// end of class Dog
var dog = new Dog(“Buddy”, “Great Dane”);
// test the new toString()
alert(dog);
// Testing instanceof (similar to the is operator)
// (dog is Dog)? yes
alert(dog instanceof Dog);
// (dog is Pet)? yes
alert(dog instanceof Pet);
// (dog is Object)? yes
alert(dog instanceof Object);
所使用的原型 — 替换技巧正确设置了原型链,因此假如使用 C#,测试的实例将按预期运行。而且,特权方法仍然会按预期运行。
MSDNMagNS.Pet = function(name) { // code here };
MSDNMagNS.Pet.prototype.toString = function() { // code };
var pet = new MSDNMagNS.Pet(“Yammer”);
命名空间的一个级别可能不是唯一的,因此可以创建嵌套的命名空间:
// nested namespace “Examples”
MSDNMagNS.Examples = {};
MSDNMagNS.Examples.Pet = function(name) { // code };
MSDNMagNS.Examples.Pet.prototype.toString = function() { // code };
var pet = new MSDNMagNS.Examples.Pet(“Yammer”);
可以想象,键入这些冗长的嵌套命名空间会让人很累。 幸运的是,库用户可以很容易地为命名空间指定更短的别名:
// think “using Eg = MSDNMagNS.Examples;”
var Eg = MSDNMagNS.Examples;
var pet = new Eg.Pet(“Yammer”);
alert(pet);
如果看一下 Microsoft AJAX 库的源代码,就会发现库的作者使用了类似的技术来实现命名空间(请参阅静态方法 Type.registerNamespace 的实现)。有关详细信息,请参与侧栏“OOP 和 ASP.NET AJAX”。
function F() {}
F.prototype = o;
return new F();
}
然后,由于 JavaScript 中的对象是可延展的,因此可以方便地在创建对象之后,根据需要用新字段和新方法增大对象。
...更多内容请看下篇文章
四、作者总结
面向对象的JAVASCRIPT编程技术极大的拓展了JAVASCRIPT的应用。对WEB2.0的发展起到了关键性的作用。作为新一代的IT农民工,学习掌握这门奇特的语言将在未来的工作中受益匪浅。
随着交互式胖客户端 AJAX 应用程序的广泛使用,越来越多的程序员开始学习和使用JAVASCRIPT,我也将在未来一段时间内不断的学习使用JAVASCRIPT更多的与ASP.NET之间的结合。
本文献给刚出茅庐的农民工们!希望大家在城市的建设中发挥自己最大的能量。
本文作者:朱峰(Peter Zhu)
发表时间:2010-05-31
五、本文参考引用文章列表
1. 使用面向对象的技术创建高级Web 应用程序 http://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/cc163419.aspx
2. 百度知道 http://baike.baidu.com/view/125370.htm
3. OOJ-面向对象的JAVASCRIPT - PeterZhu