《ES6标准入门》(九)之Class

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昨天,360面试官问了个问题,说:用ES5怎么实现ES6中的class?

因为没有看过class,就说不了解,结果回来一看,这不就是ES5怎么创建对象吗???我写了那么多,看了那么多,就这么不会的完事的,哎。。。今天,来总结一下ES6中的Class

极客学院讲的很详细,参考 这里

目录

1.简介

2.constructor方法

3.实例对象

4.name属性

5.class表达式

6.不存在变量提升

7.严格模式

8.Class的继承

9.类的prototype属性和__proto__属性

10.Object.getPrototypeOf()

11.实例的__proto__属性

12.构造函数的继承

13.class的取值函数(getter)和存值函数(setter)

14.Class的Generator方法

15.Class的静态方法


1.简介

Class是ES6中新引入的概念,作为对象的模板,通过Class关键字可以定义类。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

ES5写法:

function Point(x,y){
  this.x = x;
  this.y = y;
}

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

ES6写法:

//定义类
class Point {

  //构造方法
  constructor(x, y) {
    //this指向实例对象
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '('+this.x+', '+this.y+')';
  }

}

ES5的构造函数Point对应ES6的Point类的构造方法,在class中,除了构造方法constructor之外,类的其余方法都是定义在类的prototype属性上面

由于类的方法(除constructor以外)都定义在prototype对象上面,所以类的新方法可以添加在prototype对象上面。Object.assign方法可以很方便地一次向类添加多个方法。

Class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}

Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}
})

prototype对象的constructor属性,直接指向“类”的本身,这与ES5的行为是一致的

Point.prototype.constructor === Point // true

2.constructor方法

是累的默认方法,通过new命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须得有constructor方法,如果没有显示定义,一个空的constructor方法会被默认添加

constructor(){}

constructor方法默认返回实例对象(即this),完全可以指定返回另外一个对象

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

new Foo() instanceof Foo
// false

3.实例对象

使用new操作符创建实例

与ES5一样,实例的属性除非显式定义在其本身(即定义在this对象上),否则都是定义在原型上(即定义在class上)。

//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

上面代码中,p1和p2都是Point的实例,它们的原型都是Point,所以__proto__属性是相等的。

这也意味着,可以通过__proto__属性为Class添加方法。

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };

p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"

上面代码在p1的原型上添加了一个printName方法,由于p1的原型就是p2的原型,因此p2也可以调用这个方法。而且,此后新建的实例p3也可以调用这个方法。这意味着,使用实例的__proto__属性改写原型,必须相当谨慎,不推荐使用,因为这会改变Class的原始定义,影响到所有实例。

4.name属性

由于本质上,ES6的Class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"

name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。

5.class表达式

与函数一样,Class也可以使用表达式的形式定义。


const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};

上面代码使用表达式定义了一个类。需要注意的是,这个类的名字是MyClass而不是Me,Me只在Class的内部代码可用,指代当前类。


let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

上面代码表示,Me只在Class内部有定义。

如果Class内部没用到的话,可以省略Me,也就是可以写成下面的形式。


const MyClass = class { /* ... */ };

6.不存在变量提升


new Foo(); // ReferenceError

class Foo {}

这种规定的原因与下文要提到的继承有关,必须保证子类在父类之后定义。

{
  let Foo = class {};
  class Bar extends Foo {
  }
}

如果存在Class的提升,上面代码将报错,因为let命令也是不提升的。

7.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。考虑到未来所有的代码,其实都是运行在模块之中,所以ES6实际上把整个语言升级到了严格模式。

8.Class的继承

基本用法

Class之间可以通过extends关键字,实现继承,这比ES5的通过修改原型链实现继承,要清晰和方便很多。


class ColorPoint extends Point {}

上面代码定义了一个ColorPoint类,该类通过extends关键字,继承了Point类的所有属性和方法。但是由于没有部署任何代码,所以这两个类完全一样,等于复制了一个Point类。下面,我们在ColorPoint内部加上代码。


class ColorPoint extends Point {

  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 等同于parent.constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 等同于parent.toString()
  }

}

上面代码中,constructor方法和toString方法之中,都出现了super关键字,它指代父类的实例(即父类的this对象)。

子类必须在constructor方法中调用super方法,否则新建实例时会报错。


class Point { /* ... */ }

class ColorPoint extends Point {
  constructor() {
  }
}

let cp = new ColorPoint(); // ReferenceError

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。


constructor(...args) {
  super(...args);
}

另一个需要注意的地方是,在子类的构造函数中,只有调用super之后,才可以使用this关键字,否则会报错。这是因为没有调用父类的构造函数,就无法子类实例的构建。


class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}

上面代码中,子类的constructor方法没有调用super之前,就使用this关键字,结果报错,而放在super方法之后就是正确的。

下面是生成子类实例的代码。


let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');

cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true

上面代码中,实例对象cp同时是ColorPoint和Point两个类的实例,这与ES5的行为完全一致。

9.类的prototype属性和__proto__属性

在ES5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。

(1)子类的__proto__属性,表示构造函数的继承,总是指向父类。

(2)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 B extends A {
}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

上面代码中,子类A的__proto__属性指向父类B,子类A的prototype属性的proto属性指向父类B的prototype属性。

第一条继承链,实质如下。


class B extends A {
  constructor() {
    return A.call(this);
  }
}

// 等同于

class B extends A {
  constructor() {
    return B.__proto__.call(this);
  }
}

第二条继承链,实质如下。


B.prototype = new A();
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

此外,还有三种特殊情况。

第一种特殊情况,子类A继承Object。这种情况下,A其实就是构造函数Object的复制,A的实例就是Object的实例。


class A {
}

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

第二种特殊情况,A作为一个基类(即不存在任何继承),就是一个普通函数,所以直接继承Funciton.prototype。但是,A调用后返回一个空对象(即Object实例),所以A.prototype.__proto__指向构造函数(Object)的prototype属性。


class A extends null {
}

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

第三种特殊情况,与第二种情况非常像。A也是一个普通函数,所以直接继承Funciton.prototype。但是,A调用后返回的对象不继承任何方法,所以它的__proto__指向Function.prototype,即实质上执行了下面的代码。

class C extends null {
  constructor() { return Object.create(null); }
}

10.Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类。


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

11.实例的__proto__属性

父类和子类的__proto__属性,指向是不一样的。


var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');

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

通过子类的__proto__属性,可以修改父类。


p2.__proto__.__proto__.printName = function () {
  console.log('Ha');
};

p1.printName() // "Ha"

上面代码在ColorPoint的实例p2上向Point类添加方法,结果影响到了Point的实例p1。

12.构造函数的继承

下面是一个继承原生的Array构造函数的例子。


class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

var arr = new MyArray();
arr[1] = 12;

上面代码定义了一个MyArray类,继承了Array构造函数,因此就可以从MyArray生成数组的实例。这意味着,ES6可以自定义原生数据结构(比如Array、String等)的子类,这是ES5无法做到的。

上面这个例子也说明,extends关键字不仅可以用来继承类,还可以用来继承构造函数。下面是一个自定义Error子类的例子。


class MyError extends Error {
}

throw new MyError('Something happened!');

13.class的取值函数(getter)和存值函数(setter)

与ES5一样,在Class内部可以使用get和set关键字,对某个属性设置存值函数和取值函数。


class MyClass {
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}

let inst = new MyClass();

inst.prop = 123;
// setter: 123

inst.prop
// 'getter'

上面代码中,prop属性有对应的存值函数和取值函数,因此赋值和读取行为都被自定义了。

14.Class的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。


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

上面代码中,Foo类的Symbol.iterator方法前有一个星号,表示该方法是一个Generator函数。Symbol.iterator方法返回一个Foo类的默认遍历器,for...of循环会自动调用这个遍历器。

15.Class的静态方法

类相当于实例的原型,所有在类中定义的方法,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: undefined is not a function

上面代码中,Foo类的classMethod方法前有static关键字,表明该方法是一个静态方法,可以直接在Foo类上调用(Foo.classMethod()),而不是在Foo类的实例上调用。如果在实例上调用静态方法,会抛出一个错误,表示不存在该方法。

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'

上面代码中,父类Foo有一个静态方法,子类Bar可以调用这个方法。

静态方法也是可以从super对象上调用的。


class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

Bar.classMethod();

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