# 15. Class

ES6 的class可以看作只是一个语法糖,它的绝大部分功能,ES5 都可以做到,新的class写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。

// 传统的构造函数
function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 2);

// 上面的代码用 ES6 的class改写,就是下面这样。
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}
typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

上面的代码表明,类的数据类型是函数,类就是构造函数的语法糖

Point类除了构造方法,还定义了一个toString方法。注意,定义“类”的方法的时候,前面不需要加上function这个关键字,直接把函数定义放进去了就可以了。另外,方法之间不需要逗号分隔,加了会报错。

# 基本用法

类的数据类型是函数,类本身就指向构造函数,可以直接用new来创建一个对象。类的所有方法都定义在类的 prototype 属性上。

class Point {
  constructor() {
    // ...
  }
  toString() {
    // ...
  }
  toValue() {
    // ...
  }
}
// 等同于
Point.prototype = {
  constructor() {},
  toString() {},
  toValue() {},
};
// 用Object.assign 为类添加方法
class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}
Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}}
);


// 类里面的所有方法都是不可枚举的
class Point {
  constructor(x, y) {
    // ...
  }
  toString() {
    // ...
  }
}
Object.keys(Point.prototype)
// []
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

# constructor方法

constructor方法是类的默认方法,通过new命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须有constructor方法,如果没有显式定义,一个空的constructor方法会被默认添加。

class Point {}
// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

类必须使用new调用,否则会报错。这是它跟普通构造函数的一个主要区别,后者不用new也可以执行。

# 类的实例

class Point {
  // ...
}
// 报错
var point = Point(2, 3);
// 正确
var point = new Point(2, 3);

//定义类
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}
var point = new Point(2, 3);
point.toString() // (2, 3)
point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true


var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);
p1.__proto__ === p2.__proto__ //true

# 取值函数(getter) 和存值函数(setter)

class MyClass {
  constructor() {
    // ...
  }
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}
let inst = new MyClass();
inst.prop = 123;
// setter: 123
inst.prop
// 'getter'

# 属性表达式

let methodName = 'getArea';
class Square {
  constructor(length) {
    // ...
  }
  [methodName]() {
    // ...
  }
}

# Class表达式

与函数一样,类也可以使用表达式的形式定义。

const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};
let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
}('张三');
person.sayName(); // "张三"

# 注意事项

  • 严格模式,类和模块的内部,默认就是严格模式,所以不需要使用use strict指定运行模式。
  • 不存在提升
new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}
  • name属性 由于本质上,ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装,所以函数的许多特性都被Class继承,包括name属性。
class Point {}
Point.name // "Point"
  • Generator 方法 如果某个方法之前加上星号(*),就表示该方法是一个 Generator 函数。
// 为类添加Generator方法让其可用for...of遍历
class Foo {
  constructor(...args) {
    this.args = args;
  }
  * [Symbol.iterator]() {
    for (let arg of this.args) {
      yield arg;
    }
  }
}

for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
  console.log(x);
}
// hello
// world
  • this的指向问题 如果单独使用类中的某个方法,方法中含有this,就需要bind,this
class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}
const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined

// 上面代码中,printName方法中的this,默认指向Logger类的实例。但是,如果将这个方法提取出来单独使用,this会指向该方法运行时所在的环境(由于 class 内部是严格模式,所以 this 实际指向的是undefined),从而导致找不到print方法而报错。

// 解决方法
class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }
  // ...
}

// 另一种方法,使用箭头函数
class Obj {
  constructor() {
    this.getThis = () => this;
  }
}
const myObj = new Obj();
myObj.getThis() === myObj // true

// Proxy方法
function selfish (target) {
  const cache = new WeakMap();
  const handler = {
    get (target, key) {
      const value = Reflect.get(target, key);
      if (typeof value !== 'function') {
        return value;
      }
      if (!cache.has(value)) {
        cache.set(value, value.bind(target));
      }
      return cache.get(value);
    }
  };
  const proxy = new Proxy(target, handler);
  return proxy;
}

const logger = selfish(new Logger());

# 静态方法

类里面定义的方法,默认都是放在原型上面的,因此所有在类中定义的默认方法,都会被实例继承。如果在一个方法前加上 static 关键字,就表示该方法不会被实例继承,而是直接通过类来调用,这就称为“静态方法”

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}
Foo.classMethod() // 'hello'
var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function


// 父类的静态方法可以被子类继承
class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}
class Bar extends Foo {}
Bar.classMethod() // 'hello'

# 实例属性的新写法

class IncreasingCounter {
  constructor() {
    this._count = 0;
  }
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

// 另一种写法
class IncreasingCounter {
  _count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

// 上面代码中,实例属性_count与取值函数value()和increment()方法,处于同一个层级。这时,不需要在实例属性前面加上this。
// 这种新写法的好处是,所有实例对象自身的属性都定义在类的头部,看上去比较整齐,一眼就能看出这个类有哪些实例属性。

// 实例属性 bar, baz
class foo {
  bar = 'hello';
  baz = 'world';
  constructor() {
    // ...
  }
}

# 静态属性

// 老写法
class Foo {
  // ...
}
Foo.prop = 1;

// 新写法
class Foo {
  static prop = 1;
}

# 私有方法和私有属性

私有方法ES6不提供,可以通过变通来实现

  • 1.在命名上区别
class Widget {
  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }
  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }
  // ...
}
  • 2.将私有方法名字命名为Symbol值
const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');
export default class myClass{
  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }
  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }
  // ...
};
// 由于Symbol属性还是可以通过Reflect.ownKeys()遍历到,算不上私有
  • 私有属性提案:私有属性前面加#
class IncreasingCounter {
  #count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this.#count;
  }
  increment() {
    this.#count++;
  }
}

# new.target 属性

ES6 为new命令引入了一个new.target属性,该属性一般用在构造函数之中,返回new命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过new命令或Reflect.construct()调用的,new.target会返回undefined,因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。

function Person(name) {
  if (new.target !== undefined) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }}

// 另一种写法
function Person(name) {
  if (new.target === Person) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}
var person = new Person('张三'); // 正确
var notAPerson = Person.call(person, '张三');  // 报错

Class 内部调用new.target, 返回当前Class

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    this.length = length;
    this.width = width;
  }
}
var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true

子类继承父类时,new.target会返回子类

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    // ...
  }
}
class Square extends Rectangle {
  constructor(length) {
    super(length, width);
  }
}

var obj = new Square(3); // 输出 false

利用这个特点,可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。

class Shape {
  constructor() {
    if (new.target === Shape) {
      throw new Error('本类不能实例化');
    }
  }
}

class Rectangle extends Shape {
  constructor(length, width) {
    super();
    // ...
  }
}

var x = new Shape();  // 报错
var y = new Rectangle(3, 4);  // 正确

// 上面代码中,Shape类不能被实例化,只能用于继承。

# Class继承

Class可以通过 extends 关键字实现继承,比ES5修改原型链要清晰和方便很多

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x
    this.y = y
  }
  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }
  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}

子类必须在constructor方法中调用super方法,否则新建实例时会报错。这是因为子类自己的this对象,必须先通过父类的构造函数完成塑造,得到与父类同样的实例属性和方法,然后再对其进行加工,加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用super方法,子类就得不到this对象。

class Point { /* ... */ }
class ColorPoint extends Point {
  constructor() {
  }
}
let cp = new ColorPoint(); // ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor

ES6 的继承机制完全不同,实质是先将父类实例对象的属性和方法,加到this上面(所以必须先调用super方法),然后再用子类的构造函数修改this。如果子类没有定义constructor方法,这个方法会被默认添加,代码如下。也就是说,不管有没有显式定义,任何一个子类都有constructor方法。

class ColorPoint extends Point {}
// 等同于
class ColorPoint extends Point {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

子类只有调用父类方法后才能使用this对象,

// 子类只有调用父类方法后才能使用this对象, 这是因为子类实例的构建,基于父类实例,只有super方法才能调用父类实例。
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}
class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError 错误
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}

父类的静态方法(类方法,实例无法调用)也会被子类继承

class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}
class B extends A {}

B.hello()  // hello world

# Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类。因此,可以使用这个方法判断,一个类是否继承了另一个类。

Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

# super 关键字

super()只能用在子类的构造函数之中,用在其他地方就会报错。super指向父类的原型对象,父类的实例属性,子类是拿不到的。

class A {
  constructor() {
    this.p = 2;
  }
  p2() {
    return 2;
  }
}

class B extends A {
  get m() {
    return super.p;
  }
  get m2() {
    return super.p2()
  }
}

let b = new B();
b.m // undefined  super指向父类的原型对象,父类的实例属性,子类是哪不到的。
b.m2 // 2


// super()只能用在子类的构造函数之中
class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 报错
  }
}

// 如果属性定义在父类的原型对象上,super就可以取到。
class A {}
A.prototype.x = 2;

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.x) // 2
  }
}

let b = new B();

// ES6 规定,在子类普通方法中通过super调用父类的方法时,方法内部的this指向当前的子类实例。
class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print();
  }
}

let b = new B();
b.m() // 2

# 类的 prototype 属性和__proto__属性

大多数浏览器的 ES5 实现之中,每一个对象都有__proto__属性,指向对应的构造函数的prototype属性。Class 作为构造函数的语法糖,同时有prototype属性和__proto__属性,因此同时存在两条继承链。

一般如果是默认的构造函数,构造函数本身是没有 __proto__ 属性的,而类 Class 是有的

  • 子类的__proto__属性,表示构造函数的继承,总是指向父类。
  • 子类prototype属性的__proto__属性,表示方法的继承,总是指向父类的prototype属性。
class A {}
class B extends A {}
B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

这样的结果是因为,类的继承是按照下面的模式实现的

class A {
}
class B {
}
// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);

// B 继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);

const b = new B();

子类继承Objecct

class A extends Object {
}

A.__proto__ === Object // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

不存在任何继承的情况

class A {
}

A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

# 实例的__proto__属性

// 子类实例的原型的原型就是父类实例的原型
var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');

p2.__proto__ === p1.__proto__ // false
p2.__proto__.__proto__ === p1.__proto__ // true

# 原生构造函数的继承

原生构造函数是指语言内置的构造函数,通常用来生成数据结构。ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些。

  • Number()
  • String()
  • Boolean()
  • Array()
  • Date()
  • Function()
  • RegExp()
  • Error()
  • Object() 以前,这些原生构造函数是无法继承的,比如,不能自己定义一个Array的子类。 ES6 允许继承原生构造函数定义子类,因为 ES6 是先新建父类的实例对象this,然后再用子类的构造函数修饰this,使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承Array的例子。
class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}
var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1
arr.length = 0;
arr[0] // undefined

// 例子2
class VersionedArray extends Array {
  constructor() {
    super();
    this.history = [[]];
  }
  commit() {
    this.history.push(this.slice());
  }
  revert() {
    this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
  }
}
var x = new VersionedArray();
x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]
x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]
x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]
x.revert();
x // [1, 2]

自定义Error

class ExtendableError extends Error {
  constructor(message) {
    super();
    this.message = message;
    this.stack = (new Error()).stack;
    this.name = this.constructor.name;
  }
}

class MyError extends ExtendableError {
  constructor(m) {
    super(m);
  }
}

var myerror = new MyError('ll');
myerror.message // "ll"
myerror instanceof Error // true
myerror.name // "MyError"
myerror.stack
// Error
//     at MyError.ExtendableError
//     ...

# Mixin 模式的实现

Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象,新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下。

const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

下面是一个更完备的实现,将多个类的接口“混入”(mix in)另一个类。

function mix(...mixins) {
  class Mix {
    constructor() {
      for (let mixin of mixins) {
        copyProperties(this, new mixin()); // 拷贝实例属性
      }
    }
  }

  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝静态属性
    copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
  }

  return Mix;
}

function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== 'constructor'
      && key !== 'prototype'
      && key !== 'name'
    ) {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}
上次更新: 2020/11/18 下午11:30:41