JavaScript面向?qū)ο缶幊?/h1>

作者：陳皓 2012-01-17 09:34:52

Javascript是一個(gè)類C的語言，他的面向?qū)ο蟮臇|西相對(duì)于C++/Java比較奇怪，但是其的確相當(dāng)?shù)膹?qiáng)大，在 Todd 同學(xué)的“對(duì)象的消息模型”一文中我們已經(jīng)可以看到一些端倪了。這兩天有個(gè)前同事總在問我Javascript面向?qū)ο蟮臇|西，所以，索性寫篇文章讓他看去吧，這里這篇文章主要想從一個(gè)整體的角度來說明一下Javascript的面向?qū)ο蟮木幊獭?/div>

另，這篇文章主要基于 ECMAScript 5，旨在介紹新技術(shù)。關(guān)于兼容性的東西，請(qǐng)看***一節(jié)。

初探

我們知道Javascript中的變量定義基本如下：

var name = 'Chen Hao';;  
var email = 'haoel(@)hotmail.com';  
var website = 'http://coolshell.cn';

如果要用對(duì)象來寫的話，就是下面這個(gè)樣子：

var chenhao = {  
    name :'Chen Hao',  
    email : 'haoel(@)hotmail.com',  
    website : 'http://coolshell.cn' 
};

于是，我就可以這樣訪問：

//以成員的方式  
chenhao.name;  
chenhao.email;  
chenhao.website;  
   
//以hash map的方式  
chenhao["name"];  
chenhao["email"];  
chenhao["website"];

關(guān)于函數(shù)，我們知道Javascript的函數(shù)是這樣的：

var doSomething = function(){  
   alert('Hello World.');  
};

于是，我們可以這么干：

var sayHello = function(){  
   var hello = "Hello, I'm "+ this.name  
                + ", my email is: " + this.email  
                + ", my website is: " + this.website;  
   alert(hello);  
};  
   
//直接賦值，這里很像C/C++的函數(shù)指針  
chenhao.Hello = sayHello;  
   
chenhao.Hello();

相信這些東西都比較簡(jiǎn)單，大家都明白了。可以看到j(luò)avascript對(duì)象函數(shù)是直接聲明，直接賦值，直接就用了。runtime的動(dòng)態(tài)語言。

還有一種比較規(guī)范的寫法是：

//我們可以看到， 其用function來做class。  
var Person = function(name, email, website){  
    this.name = name;  
    this.email = email;  
    this.website = website;  
   
    this.sayHello = function(){  
        var hello = "Hello, I'm "+ this.name  + ", \n" +  
                    "my email is: " + this.email + ", \n" +  
                    "my website is: " + this.website;  
        alert(hello);  
    };  
};  
   
var chenhao = new Person("Chen Hao", "haoel@hotmail.com",  
                                     "http://coolshell.cn");  
chenhao.sayHello();

順便說一下，要?jiǎng)h除對(duì)象的屬性，很簡(jiǎn)單：

delete chenhao['email']

上面的這些例子，我們可以看到這樣幾點(diǎn)：

◆ Javascript的數(shù)據(jù)和成員封裝很簡(jiǎn)單。沒有類完全是對(duì)象操作。純動(dòng)態(tài)!

◆ Javascript function中的this指針很關(guān)鍵，如果沒有的話，那就是局部變量或局部函數(shù)。

◆ Javascript對(duì)象成員函數(shù)可以在使用時(shí)臨時(shí)聲明，并把一個(gè)全局函數(shù)直接賦過去就好了。

◆ Javascript的成員函數(shù)可以在實(shí)例上進(jìn)行修改，也就是說不同實(shí)例相同函數(shù)名的行為不一定一樣。

屬性配置 – Object.defineProperty

先看下面的代碼：

//創(chuàng)建對(duì)象  
var chenhao = Object.create(null);  
   
//設(shè)置一個(gè)屬性  
 Object.defineProperty( chenhao,  
                'name', { value:  'Chen Hao',  
                          writable:     true,  
                          configurable: true,  
                          enumerable:   true });  
   
//設(shè)置多個(gè)屬性  
Object.defineProperties( chenhao,  
    {  
        'email'  : { value:  'haoel@hotmail.com',  
                     writable:     true,  
                     configurable: true,  
                     enumerable:   true },  
        'website': { value: 'http://coolshell.cn',  
                     writable:     true,  
                     configurable: true,  
                     enumerable:   true }  
    }  
);

下面就說說這些屬性配置是什么意思。

writable：這個(gè)屬性的值是否可以改。

configurable：這個(gè)屬性的配置是否可以改。

enumerable：這個(gè)屬性是否能在for…in循環(huán)中遍歷出來或在Object.keys中列舉出來。

value：屬性值。

get()/set(_value)：get和set訪問器。

Get/Set 訪問器

關(guān)于get/set訪問器，它的意思就是用get/set來取代value(其不能和value一起使用)，示例如下：

var  age = 0;  
Object.defineProperty( chenhao,  
            'age', {  
                      get: function() {return age+1;},  
                      set: function(value) {age = value;}  
                      enumerable : true,  
                      configurable : true 
                    }  
);  
chenhao.age = 100; //調(diào)用set  
alert(chenhao.age); //調(diào)用get 輸出101（get中+1了）;

我們?cè)倏匆粋€(gè)更為實(shí)用的例子——利用已有的屬性(age)通過get和set構(gòu)造新的屬性(birth_year)：

Object.defineProperty( chenhao,  
            'birth_year',  
            {  
                get: function() {  
                    var d = new Date();  
                    var y = d.getFullYear();  
                    return ( y - this.age );  
                },  
                set: function(year) {  
                    var d = new Date();  
                    var y = d.getFullYear();  
                    this.age = y - year;  
                }  
            }  
);  
   
alert(chenhao.birth_year);  
chenhao.birth_year = 2000;  
alert(chenhao.age);

這樣做好像有點(diǎn)麻煩，你說，我為什么不寫成下面這個(gè)樣子：

var chenhao = {  
    name: "Chen Hao",  
    email: "haoel@hotmail.com",  
    website: "http://coolshell.cn",  
    age: 100,  
    get birth_year() {  
        var d = new Date();  
        var y = d.getFullYear();  
        return ( y - this.age );  
    },  
    set birth_year(year) {  
        var d = new Date();  
        var y = d.getFullYear();  
        this.age = y - year;  
    }  
   
};  
alert(chenhao.birth_year);  
chenhao.birth_year = 2000;  
alert(chenhao.age);

是的，你的確可以這樣的，不過通過defineProperty()你可以干這些事：

1)設(shè)置如 writable，configurable，enumerable 等這類的屬性配置。

2)動(dòng)態(tài)地為一個(gè)對(duì)象加屬性。比如：一些HTML的DOM對(duì)像。

查看對(duì)象屬性配置

如果查看并管理對(duì)象的這些配置，下面有個(gè)程序可以輸出對(duì)象的屬性和配置等東西：

//列出對(duì)象的屬性.  
function listProperties(obj)  
{  
    var newLine = "<br />";  
    var names = Object.getOwnPropertyNames(obj);  
    for (var i = 0; i < names.length; i++) {  
        var prop = names[i];  
        document.write(prop + newLine);  
   
        // 列出對(duì)象的屬性配置（descriptor）動(dòng)用getOwnPropertyDescriptor函數(shù)。  
        var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, prop);  
        for (var attr in descriptor) {  
            document.write("..." + attr + ': ' + descriptor[attr]);  
            document.write(newLine);  
        }  
        document.write(newLine);  
    }  
}  
   
listProperties(chenhao);

call，apply， bind 和 this

關(guān)于Javascript的this指針，和C++/Java很類似。我們來看個(gè)示例：(這個(gè)示例很簡(jiǎn)單了，我就不多說了)

function print(text){  
    document.write(this.value + ' - ' + text+ '<br>');  
}  
   
var a = {value: 10, print : print};  
var b = {value: 20, print : print};  
   
print('hello');// this => global, output "undefined - hello"  
   
a.print('a');// this => a, output "10 - a"  
b.print('b'); // this => b, output "20 - b"  
   
a['print']('a'); // this => a, output "10 - a"

我們?cè)賮砜纯碿all 和 apply，這兩個(gè)函數(shù)的差別就是參數(shù)的樣子不一樣，另一個(gè)就是性能不一樣，apply的性能要差很多。(關(guān)于性能，可到 JSPerf 上去跑跑看看)

print.call(a, 'a'); // this => a, output "10 - a"  
print.call(b, 'b'); // this => b, output "20 - b"  
   
print.apply(a, ['a']); // this => a, output "10 - a"  
print.apply(b, ['b']); // this => b, output "20 - b"

但是在bind后，this指針，可能會(huì)有不一樣，但是因?yàn)镴avascript是動(dòng)態(tài)的。如下面的示例

var p = print.bind(a);  
p('a');             // this => a, output "10 - a"  
p.call(b, 'b');     // this => a, output "10 - b"  
p.apply(b, ['b']);  // this => a, output "10 - b"

#p#

繼承和重載

通過上面的那些示例，我們可以通過Object.create()來實(shí)際繼承，請(qǐng)看下面的代碼，Student繼承于Object。

var Person = Object.create(null);  
   
Object.defineProperties  
(  
    Person,  
    {  
        'name'  : {  value: 'Chen Hao'},  
        'email'  : { value : 'haoel@hotmail.com'},  
        'website': { value: 'http://coolshell.cn'}  
    }  
);  
   
Person.sayHello = function () {  
    var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +  
                "my email is: " + this.email + ", <br>" +  
                "my website is: " + this.website;  
    document.write(hello + "<br>");  
}  
   
var Student = Object.create(Person);  
Student.no = "1234567"; //學(xué)號(hào)  
Student.dept = "Computer Science"; //系  
   
//使用Person的屬性  
document.write(Student.name + ' ' + Student.email + ' ' + Student.website +'<br>');  
   
//使用Person的方法  
Student.sayHello();  
   
//重載SayHello方法  
Student.sayHello = function (person) {  
    var hello = "<p>Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +  
                "my email is: " + this.email + ", <br>" +  
                "my website is: " + this.website + ", <br>" +  
                "my student no is: " + this. no + ", <br>" +  
                "my departent is: " + this. dept;  
    document.write(hello + '<br>');  
}  
//再次調(diào)用  
Student.sayHello();  
   
//查看Student的屬性（只有 no 、 dept 和 重載了的sayHello）  
document.write('<p>' + Object.keys(Student) + '<br>');

通用上面這個(gè)示例，我們可以看到，Person里的屬性并沒有被真正復(fù)制到了Student中來，但是我們可以去存取。這是因?yàn)镴avascript用委托實(shí)現(xiàn)了這一機(jī)制。其實(shí)，這就是Prototype，Person是Student的Prototype。

當(dāng)我們的代碼需要一個(gè)屬性的時(shí)候，Javascript的引擎會(huì)先看當(dāng)前的這個(gè)對(duì)象中是否有這個(gè)屬性，如果沒有的話，就會(huì)查找他的Prototype對(duì)象是否有這個(gè)屬性，一直繼續(xù)下去，直到找到或是直到?jīng)]有Prototype對(duì)象。

為了證明這個(gè)事，我們可以使用Object.getPrototypeOf()來檢驗(yàn)一下：

Student.name = 'aaa';  
   
//輸出 aaa  
document.write('<p>' + Student.name + '</p>');  
   
//輸出 Chen Hao  
document.write('<p>' +Object.getPrototypeOf(Student).name + '</p>');

于是，你還可以在子對(duì)象的函數(shù)里調(diào)用父對(duì)象的函數(shù)，就好像C++里的 Base::func() 一樣。于是，我們重載hello的方法就可以使用父類的代碼了，如下所示：

//新版的重載SayHello方法  
Student.sayHello = function (person) {  
    Object.getPrototypeOf(this).sayHello.call(this);  
    var hello = "my student no is: " + this. no + ", <br>" +  
                "my departent is: " + this. dept;  
    document.write(hello + '<br>');  
}

這個(gè)很強(qiáng)大吧。

組合

上面的那個(gè)東西還不能滿足我們的要求，我們可能希望這些對(duì)象能真正的組合起來。為什么要組合?因?yàn)槲覀兌贾朗沁@是OO設(shè)計(jì)的最重要的東西。不過，這對(duì)于Javascript來并沒有支持得特別好，不好我們依然可以搞定個(gè)事。

首先，我們需要定義一個(gè)Composition的函數(shù)：(target是作用于是對(duì)象，source是源對(duì)象)，下面這個(gè)代碼還是很簡(jiǎn)單的，就是把source里的屬性一個(gè)一個(gè)拿出來然后定義到target中。

function Composition(target, source)  
{  
    var desc  = Object.getOwnPropertyDescriptor;  
    var prop  = Object.getOwnPropertyNames;  
    var def_prop = Object.defineProperty;  
   
    prop(source).forEach(  
        function(key) {  
            def_prop(target, key, desc(source, key))  
        }  
    )  
    return target;  
}

有了這個(gè)函數(shù)以后，我們就可以這來玩了：

//藝術(shù)家  
var Artist = Object.create(null);  
Artist.sing = function() {  
    return this.name + ' starts singing...';  
}  
Artist.paint = function() {  
    return this.name + ' starts painting...';  
}  
   
//運(yùn)動(dòng)員  
var Sporter = Object.create(null);  
Sporter.run = function() {  
    return this.name + ' starts running...';  
}  
Sporter.swim = function() {  
    return this.name + ' starts swimming...';  
}  
   
Composition(Person, Artist);  
document.write(Person.sing() + '<br>');  
document.write(Person.paint() + '<br>');  
   
Composition(Person, Sporter);  
document.write(Person.run() + '<br>');  
document.write(Person.swim() + '<br>');  
   
//看看 Person中有什么？（輸出：sayHello,sing,paint,swim,run）  
document.write('<p>' + Object.keys(Person) + '<br>');

Prototype 和繼承

我們先來說說Prototype。我們先看下面的例程，這個(gè)例程不需要解釋吧，很像C語言里的函數(shù)指針，在C語言里這樣的東西見得多了。

var plus = function(x,y){  
    document.write( x + ' + ' + y + ' = ' + (x+y) + '<br>');  
    return x + y;  
};  
   
var minus = function(x,y){  
    document.write(x + ' - ' + y + ' = ' + (x-y) + '<br>');  
    return x - y;  
};  
   
var operations = {  
    '+': plus,  
    '-': minus  
};  
   
var calculate = function(x, y, operation){  
    return operations[operation](x, y);  
};  
   
calculate(12, 4, '+');  
calculate(24, 3, '-');

那么，我們能不能把這些東西封裝起來呢，我們需要使用prototype。看下面的示例：

var Cal = function(x, y){  
    this.x = x;  
    this.y = y;  
}  
   
Cal.prototype.operations = {  
    '+': function(x, y) { return x+y;},  
    '-': function(x, y) { return x-y;}  
};  
   
Cal.prototype.calculate = function(operation){  
    return this.operations[operation](this.x, this.y);  
};  
   
var c = new Cal(4, 5);  
   
c.calculate('+');  
c.calculate('-');

這就是prototype的用法，prototype 是javascript這個(gè)語言中最重要的內(nèi)容。網(wǎng)上有太多的文章介始這個(gè)東西了。說白了，prototype就是對(duì)一對(duì)象進(jìn)行擴(kuò)展，其特點(diǎn)在于通過“復(fù)制”一個(gè)已經(jīng)存在的實(shí)例來返回新的實(shí)例,而不是新建實(shí)例。被復(fù)制的實(shí)例就是我們所稱的“原型”，這個(gè)原型是可定制的(當(dāng)然，這里沒有真正的復(fù)制，實(shí)際只是委托)。上面的這個(gè)例子中，我們擴(kuò)展了實(shí)例Cal，讓其有了一個(gè)operations的屬性和一個(gè)calculate的方法。

這樣，我們可以通過這一特性來實(shí)現(xiàn)繼承。還記得我們最最前面的那個(gè)Person吧，下面的示例是創(chuàng)建一個(gè)Student來繼承Person。

function Person(name, email, website){  
    this.name = name;  
    this.email = email;  
    this.website = website;  
};  
   
Person.prototype.sayHello = function(){  
    var hello = "Hello, I am "+ this.name  + ", <br>" +  
                "my email is: " + this.email + ", <br>" +  
                "my website is: " + this.website;  
    return hello;  
};  
   
function Student(name, email, website, no, dept){  
    var proto = Object.getPrototypeOf;  
    proto(Student.prototype).constructor.call(this, name, email, website);  
    this.no = no;  
    this.dept = dept;  
}  
   
// 繼承prototype  
Student.prototype = Object.create(Person.prototype);  
   
//重置構(gòu)造函數(shù)  
Student.prototype.constructor = Student;  
   
//重載sayHello()  
Student.prototype.sayHello = function(){  
    var proto = Object.getPrototypeOf;  
    var hello = proto(Student.prototype).sayHello.call(this) + '<br>';  
    hello += "my student no is: " + this. no + ", <br>" +  
             "my departent is: " + this. dept;  
    return hello;  
};  
   
var me = new Student(  
    "Chen Hao",  
    "haoel@hotmail.com",  
    "http://coolshell.cn",  
    "12345678",  
    "Computer Science" 
);  
document.write(me.sayHello());

兼容性

上面的這些代碼并不一定能在所有的瀏覽器下都能運(yùn)行，因?yàn)樯厦孢@些代碼遵循 ECMAScript 5 的規(guī)范，關(guān)于ECMAScript 5 的瀏覽器兼容列表，你可以看這里“ES5瀏覽器兼容表”。

本文中的所有代碼都在Chrome***版中測(cè)試過了。

下面是一些函數(shù)，可以用在不兼容ES5的瀏覽器中：

Object.create()函數(shù)

function clone(proto) {  
    function Dummy() { }  
   
    Dummy.prototype             = proto;  
    Dummy.prototype.constructor = Dummy;  
   
    return new Dummy(); //等價(jià)于Object.create(Person);  
}  
   
var me = clone(Person);

defineProperty()函數(shù)

function defineProperty(target, key, descriptor) {  
    if (descriptor.value){  
        target[key] = descriptor.value;  
    }else {  
        descriptor.get && target.__defineGetter__(key, descriptor.get);  
        descriptor.set && target.__defineSetter__(key, descriptor.set);  
    }  
   
    return target  
}

keys()函數(shù)

function keys(object) { var result, key  
    result = [];  
    for (key in object){  
        if (object.hasOwnProperty(key))  result.push(key)  
    }  
   
    return result;  
}

Object.getPrototypeOf() 函數(shù)

function proto(object) {  
    return !object?                null 
         : '__proto__' in object?  object.__proto__  
         : /* not exposed? */      object.constructor.prototype  
}

bind 函數(shù)

var slice = [].slice  
   
function bind(fn, bound_this) { var bound_args  
    bound_args = slice.call(arguments, 2)  
    return function() { var args  
        args = bound_args.concat(slice.call(arguments))  
        return fn.apply(bound_this, args) }  
}