JavaScript面向对象小抄集

前言

本文旨在记录JavaScript中面向对象的基础知识

搞明白JavaScript中的面向对象

一切都是对象

JavaScript中，除了基本类型外，其它类型都是对象类型

• 所谓对象就是若干属性的集合
  • 数组、函数等都是对象，对象还是对象。像Number、Array、Function等这些函数，就是JavaScript默认的内建对象，可以直接使用 ,因此也常说JavaScript是基于对象的语言
  • 对象里面的一切都是属性，方法也是属性，依然表示为键值对的形式
  • 函数也可以有对象属性，其中JQuery中的$就是一个函数，$.trim()中的trim()就是函数$中的一个方法属性
• JavaScript中的类型分为两种
  • 值类型（非对象）：undefined, number, string, boolean
  • 引用类型（对象）： 函数、数组、对象、null、new Number(10)、new String("1")、new Array(1) 等
• 判断对象方式：
  • 使用typeof: 当返回时"function"或者"object"字符串说明是引用类型对象
  • 使用instanceof：通过obj instanceOf Object 返回true判断对象
• 所有对象都是继承自Object对象的 ，Object对象包含了一些通用的方法如 hasOwnProperty , isPrototypeOf 等

函数和对象的关系

对象都是由函数创建的，函数也是对象

• 对象都是通过函数创建的
  • var obj = new Object() 语句中的Object就是构造函数
  • var obj = {} 这种字面量的创建方式其实是构造函数方式的语法糖而已，仅仅形式不同
• 函数也是对象
  • Object、Array、Number都是（构造）函数，通过Number instanceof Object 返回true便可知
  • var MyFunction = function(){} 其中MyFunction也是对象，该对象是通过Function函数创建的

prototype（显式）原型

每个函数都有一个prototype属性，该属性也是一个对象，称之为（显式）原型，默认含有一个constructor属性，指向函数本身

constrcutor的作用探讨，请参见两篇博客

• JS constructor探讨（一）:为什么要设置prototype.constructor
• JS constructor探讨（二）：再谈构造函数prototype.constructor的用途
• JavaScript中的constructor是对象__proto__上的一个属性（如果该对象是函数，则在其prototype上），通常指向生成这个对象的函数。另外，该对象上的__proto__中的constructor与创建这个对象函数的prototype中的contructor是等同的

隐式原型

对比函数上的显式原型prototype，每一个对象上都有一个隐式原型__Proto__

• __proto__都指向创建该对象的函数的prototype

• 函数中的prototype也是一个对象，依然拥有__proto__属性。 自定义函数的prototype本质上就是和 var obj = {} 是一样的，都是被Object创建，所以它的__proto__指向的就是Object.prototype。Object.prototype是一个特例,它的__proto__指向的是null

  

• 函数也是一个对象，也是被创建出来的，因此也有__proto__属性，指向的是Function.prototype ,Function.prototype的__proto__是Object创建的，因此指向了Object.prototype

• Js中的自定义函数、内建对象Object、Number等，这些也都是函数，都是Function函数对象创建出来的，因此它们的__proto__都指向了Function.prototype。如Object.proto === Function.prototype//true。而Functiond函数，也是由Function函数创建出来，因此它的__proto__指向了Function.prototype

继承

传统的Javascript中只有对象，没有类的概念。它是基于原型的面向对象语言。原型对象特点就是将自身的属性共享给新对象 ， ES6引入了Class（类）这个概念，通过class关键字可以定义类。该关键字的出现使得其在对象写法上更加清晰，更像是一种面向对象的语言 。这里只描述传统JS的继承实现，也就是ES6之前的版本

• instanceOf 判断对象原理:Instanceof运算符的第一个变量是一个对象，暂时称为A；第二个变量一般是一个函数，暂时称为B。Instanceof的判断规则是：沿着A的__proto__这条线来找，同时沿着B的prototype这条线来找，如果两条线能找到同一个引用，即同一个对象，那么就返回true。如果找到终点还未重合，则返回false

• js的继承是基于原型链

  • 访问一个对象的属性时，先在基本属性中查找，如果没有，再沿着__proto__这条链向上找，这就是原型链
  • 判断属性是否来自该对象还是来自原型链上的对象，可以使用hasOwnProperty。所有对象都有hasOwnProperty方法，继承自Object.prototype

• 继承的几种方式：

  1. 构造函数绑定

  2. prototype模式

  3. 直接继承prototype

  4. 利用空对象作为中介

  5. 拷贝继承

  6. object()方法

  以上关于继承的几种方式，可以参考阮一峰大神的三篇文章：

  • Javascript 面向对象编程（一）：封装
  • Javascript面向对象编程（二）：构造函数的继承
  • Javascript面向对象编程（三）：非构造函数的继承

• 对比ES5和ES6的继承方式，关于ES6的继承，可以参考文章：

  • es6中class类的全方面理解（一）
  • es6中class类的全方面理解（二）

  

this关键字

this是上下文环境的一部分，每次调用函数，都会产生一个新的执行上下文环境，this的取值都会有所不同

• 全局 & 调用普通函数，this都指向window对象
• 构造函数中，this就代表它即将new出来的对象，如果作为普通函数调用，则this就代表window对象
• 函数作为对象的一个属性，此时this代指向的是这个对象本身
• 函数用call或者apply调用，this的值就是传入的对象
• 在函数的prototype的函数使用this，代表的是当前的对象

扩展：

1. 所谓构造函数就是用来new对象的函数。其实严格来说，所有的函数都可以new一个对象，但是有些函数的定义是为了new一个对象，而有些函数则不是。另外注意，构造函数的函数名第一个字母大写（规则约定）。例如：Object、Array、Function等

2. call和apply的异同 ：

   1. 都是在运行时改变当前函数中this的指向，其实就是改变该函数执行的上下文环境
   2. call在使用时候，可以有多个参数，其中第一个为上下文对象
   3. apply在使用的时候，只能有两个参数，其中第一个参数为上下文对象，第二个参数必须为数组

3. callee和caller(这两个玩意少用) :

   • 关于caller:

     • caller 返回一个对函数的引用，该函数调用了当前函数

     • 对于函数来说，caller 属性只有在函数执行时才有定义。 如果函数是由 Javascript 程序的顶层调用的，那么 caller 包含的就是 null

     • 关联在函数上 functonName(函数名).caller

     • 注意：arguments.caller 已经不可使用了，但是你还可以使用 Function.caller。

       function whoCalled() {
        if (whoCalled.caller == null)
           console.log('I was called from the global scope.');
        else
           console.log(whoCalled.caller + ' called me!');
       }
       

   • 关于 callee

     • 返回正被执行的 Function 对象，也就是所指定的 Function 对象的正文,callee 属性的初始值就是正被执行的 Function 对象

     • 关联在arguments上 arguments.callee

     • callee拥有length属性,arguments.length是实参长度，arguments.callee.length是形参长度

       //1. callee可以打印其本身
       function calleeDemo() {
               alert(arguments.callee);
       }
          
       //2. 用于验证参数
       function calleeLengthDemo(arg1, arg2) {
           if (arguments.length==arguments.callee.length) {
               window.alert("验证形参和实参长度正确！");
               return;
           } else {
               alert("实参长度：" +arguments.length);
               alert("形参长度： " +arguments.callee.length);
           }
       }
       
       //3. 递归计算
       var sum = function(n){
           if (n < = 0)                       
               return 1;
           else
               return n ＋arguments.callee(n - 1)
       }
       

执行上下文

执行上下文也叫执行上下文环境

• 执行上下文就是浏览器在执行运行js代码前做的准备工作，主要是三个点

  • 变量、函数表达式--变量声明，默认赋值为undefined；
  • this--赋值
  • 函数声明--赋值

• js执行代码段之前都会通过“准备工作”来生成执行上下文。这个“代码段”其实分三种情况

  • 全局代码
  • 函数
    • 参数--赋值
    • arguments--赋值
    • 自由变量的取值作用域--赋值
  • eval代码

执行上下文栈

执行上下文就是JavaScript 在被解析和运行时环境的抽象概念，JavaScript 运行任何代码都是在执行上下文环境中运行的，执行上下文包括三个周期：创建——运行——销毁

• 执行全局代码时，会产生一个执行上下文环境，每次调用函数都又会产生执行上下文环境。当函数调用完成时，这个上下文环境以及其中的数据都会被消除，再重新回到全局上下文环境。处于活动状态的执行上下文环境只有一个

作用域

几乎所有的语言都有作用域的概念，简单的说，作用域就是变量和函数的可访问范围，即作用域控制在变量和函数的可见性和生命周期。

• 在Javascript中，引擎、编译器和作用域共同协调完成Javascript的执行过程

• Javascript没有块级作用域，所以我们在编写代码的时候，不要在“块”里面声明变量，要在代码的一开始就声明好了。以避免发生歧义

• Javascript除了全局作用域之外，只有函数可以创建的作用域。所以，我们在声明变量时，全局代码要在代码前端声明，函数中要在函数体一开始就声明好。除了这两个地方，其他地方都不要出现变量声明。而且建议用“单var”形式

• 作用域有上下级的关系，上下级关系的确定就看函数是在哪个作用域下创建的。例如，fn作用域下创建了bar函数，那么“fn作用域”就是“bar作用域”的上级

  

• 作用域有上下级的关系，上下级关系的确定就看函数是在哪个作用域下创建的。例如，fn作用域下创建了bar函数，那么“fn作用域”就是“bar作用域”的上级

• 作用域最大的用处就是隔离变量。不同作用域下同名变量不会有冲突

  • 如jQuery源码的最外层是一个自动执行的匿名函数。在jQuery源码中，声明了大量的变量，这些变量将通过一个函数被限制在一个独立的作用域中，而不会与全局作用域或者其他函数作用域的同名变量产生冲突。全世界的开发者都在用jQuery，如果不这样做，很可能导致jQuery源码中的变量与外部javascript代码中的变量重名，从而产生冲突

    

• 作用域和执行上下文关系

  • 除了全局作用域之外，每个函数都会创建自己的作用域，作用域在函数定义时就已经确定了。而不是在函数调用时确定
  • 作用域只是一个“地盘”，一个抽象的概念，其中没有变量。要通过作用域对应的执行上下文环境来获取变量的值。同一个作用域下，不同的调用会产生不同的执行上下文环境，继而产生不同的变量的值。所以，**作用域中变量的值是在执行过程中产生的确定的，而作用域却是在函数创建时就确定了。所以，如果要查找一个作用域下某个变量的值，就需要找到这个作用域对应的执行上下文环境，再在其中寻找变量的值 **

自由变量和作用域链

如我在全局中定义了一个变量a，然后我在函数中使用了这个a，这个a就可以称之为自由变量，可以这样理解，凡是跨了自己的作用域的变量都叫自由变量

• 在A作用域中使用的变量x，却没有在A作用域中声明（即在其他作用域中声明的），对于A作用域来说，x就是一个自由变量。如上程序中，在调用fn()函数时，函数体中第6行。取b的值就直接可以在fn作用域中取，因为b就是在这里定义的。而取x的值时，就需要到另一个作用域中取，要到创建这个函数的那个作用域中取值——是“创建”，而不是“调用”。这就是所谓的“静态作用域”
• 上面描述的只是跨一步作用域去寻找。如果跨了一步，还没找到呢？——接着跨！——一直跨到全局作用域为止。要是在全局作用域中都没有找到，那就是真的没有了。这个一步一步“跨”的路线，我们称之为——作用域链

闭包

闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。例如在javascript中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，所以闭包可以理解成“定义在一个函数内部的函数“。在本质上，闭包是将函数内部和函数外部连接起来的桥梁--百度百科

• 闭包的两种用法

  • 函数作为返回值
  

  bar函数作为返回值，赋值给f1变量。执行f1(15)时，用到了fn作用域下的max变量的值

  • 函数作为参数被传递
  

  fn函数作为一个参数被传递进入另一个函数，赋值给f参数。执行f(15)时，max变量的取值是10，而不是100

  ​

• 闭包的用途

  • 读取函数内部的变量

  • 让变量的值始终保持在内存中

• 注意点

  • 由于闭包会使得函数中的变量都被保存在内存中，内存消耗很大，所以不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题，在IE中可能导致内存泄露。解决方法是，在退出函数之前，将不使用的局部变量全部删除
  • 闭包会在父函数外部，改变父函数内部变量的值。所以，如果你把父函数当作对象（object）使用，把闭包当作它的公用方法（Public Method），把内部变量当作它的私有属性（private value），这时一定要小心，不要随便改变父函数内部变量的值

• 闭包相关参考

  • 阮一峰-闭包
  • 博客园孤傲苍狼关于闭包的学习笔记-对阮一峰闭包文章的补充说明
  • 国外一份关于闭包说明的ppt
  
  

参考

• Javascript设计模式-张容铭
• 王福朋 - 博客园 javascript系列文章
• 理解js中的自由变量以及作用域的进阶
• 什么是作用域链，什么是原型链，它们的区别，在js中它们具体指什么？