JS 继承

[tiantingrui]

JS 继承

分类

1. 不使用Obejct.create
2. 使用Object.create

不使用Object.create

1. 原型链继承
2. 构造函数继承
3. 组合继承（原型链继承+构造函数继承）

使用 Object.create

1. 原型式继承
2. 寄生式继承
3. 寄生组合继承

ES6 extends

采取的继承方式类似于 寄生组合继承

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01. 原型链继承

缺点：在原型对象所有属性的方法，都能被实例所共享。其中若存在引用类型的属性，则用的是同一份内存空间，被实例所共享。 父类的引用属性会被共享

  function Parent1() {
    this.name = 'parent1';
    this.play = [1, 2, 3]
  }

  function Child1() {
    this.type = 'child2';
  }

  Child1.prototype = new Parent1();
  console.log(new Child1());

 var s1 = new Child1();
  var s2 = new Child2();
  s1.play.push(4);
  console.log(s1.play, s2.play); // [1,2,3,4]

明明我只改变了 s1 的 play 属性，为什么 s2 也跟着变了呢？原因很简单，因为两个实例使用的是同一个原型对象。它们的内存空间是共享的，当一个发生变化的时候，另外一个也随之进行了变化，这就是使用原型链继承方式的一个缺点。

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02. 构造函数继承（借助call）

  function Parent1(){
    this.name = 'parent1';
  }

  Parent1.prototype.getName = function () {
    return this.name;
  }

  function Child1(){
    Parent1.call(this);
    this.type = 'child1'
  }

  let child = new Child1();
  console.log(child);  // 没问题
  console.log(child.getName());  // 会报错

除了 Child1 的属性 type 之外，也继承了 Parent1 的属性 name。这样写的时候子类虽然能够拿到父类的属性值，解决了第一种继承方式的弊端，但问题是，父类原型对象中一旦存在父类之前自己定义的方法，那么子类将无法继承这些方法。

构造函数实现继承的优缺点：

1. 它使父类的引用属性不会被共享，优化了第一种原型链继承方式的弊端
2. 缺点也比较明显——只能继承父类的实例属性和方法，不能继承原型属性或者方法

上面的两种继承方式各有优缺点，那么结合二者的优点，于是就产生了下面这种组合的继承方式。

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03. 组合继承（原型链继承+构造函数继承）

  function Parent3 () {
    this.name = 'parent3';
    this.play = [1, 2, 3];
  }

  Parent3.prototype.getName = function () {
    return this.name;
  }
  function Child3() {
    // 第二次调用 Parent3()
    Parent3.call(this);
    this.type = 'child3';
  }

  // 第一次调用 Parent3()
  Child3.prototype = new Parent3();
  // 手动挂上构造器，指向自己的构造函数
  Child3.prototype.constructor = Child3;
  var s3 = new Child3();
  var s4 = new Child3();
  s3.play.push(4);
  console.log(s3.play, s4.play);  // 不互相影响
  console.log(s3.getName()); // 正常输出'parent3'
  console.log(s4.getName()); // 正常输出'parent3'

解决的问题

1. 完美的解决了原型链继承（父类的引用属性会被共享）和构造函数继承的缺点

缺点

性能开销过大，父类 Parent 被构造了两次。 通过注释我们可以看到 Parent3 执行了两次，第一次是改变Child3 的 prototype 的时候，第二次是通过 call 方法调用 Parent3 的时候，那么 Parent3 多构造一次就多进行了一次性能开销，这是我们不愿看到的。

那么是否有更好的办法解决这个问题呢？ 答案：组合寄生式继承

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04. 原型式继承

这里不得不提到的就是 ES5 里面的 Object.create 方法，这个方法接收两个参数：一是用作新对象原型的对象、二是为新对象定义额外属性的对象（可选参数）。

  let parent4 = {
    name: "parent4",
    friends: ["p1", "p2", "p3"],
    getName: function() {
      return this.name;
    }
  };

  let person4 = Object.create(parent4);
  person4.name = "tom";
  person4.friends.push("jerry");

  let person5 = Object.create(parent4);
  person5.friends.push("lucy");

  console.log(person4.name);
  console.log(person4.name === person4.getName());
  console.log(person5.name);
  console.log(person4.friends);
  console.log(person5.friends);

关于引用数据类型“共享”的问题，其实 Object.create 方法是可以为一些对象实现浅拷贝的。

原型式继承的缺点

多个实例的引用类型属性指向相同的内存，存在篡改的可能

接下来我们看一下在这个继承基础上进行优化之后的另一种继承方式——寄生式继承。

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05. 寄生式继承

使用原型式继承可以获得一份目标对象的浅拷贝，然后利用这个浅拷贝的能力再进行增强，添加一些方法，这样的继承方式就叫作寄生式继承。

虽然其优缺点和原型式继承一样，但是对于普通对象的继承方式来说，寄生式继承相比于原型式继承，还是在父类基础上添加了更多的方法。那么我们看一下代码是怎么实现。

  let parent5 = {
    name: "parent5",
    friends: ["p1", "p2", "p3"],
    getName: function() {
      return this.name;
    }
  };

  function clone(original) {
    let clone = Object.create(original);
    clone.getFriends = function() {
      return this.friends;
    };
    return clone;
  }

  let person5 = clone(parent5);

  console.log(person5.getName()); // parent5
  console.log(person5.getFriends()); // ['p1', 'p2', 'p3']

通过上面这段代码，我们可以看到 person5 是通过寄生式继承生成的实例，它不仅仅有 getName 的方法，而且可以看到它最后也拥有了 getFriends 的方法。

从最后的输出结果中可以看到，person5 通过 clone 的方法，增加了 getFriends 的方法，从而使 person5 这个普通对象在继承过程中又增加了一个方法，这样的继承方式就是寄生式继承。

我在上面第三种组合继承方式中提到了一些弊端，即两次调用父类的构造函数造成浪费，下面要介绍的寄生组合继承就可以解决这个问题。

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06. 寄生组合式继承

结合第四种中提及的继承方式，解决普通对象的继承问题的 Object.create 方法，我们在前面这几种继承方式的优缺点基础上进行改造，得出了寄生组合式的继承方式，这也是所有继承方式里面相对最优的继承方式，代码如下。

  function clone (parent, child) {
    // 这里改用 Object.create 就可以减少组合继承中多进行一次构造的过程
    child.prototype = Object.create(parent.prototype);
    child.prototype.constructor = child;
  }

  function Parent6() {
    this.name = 'parent6';
    this.play = [1, 2, 3];
  }
   Parent6.prototype.getName = function () {
    return this.name;
  }
  function Child6() {
    Parent6.call(this);
    this.friends = 'child5';
  }

  clone(Parent6, Child6);

  Child6.prototype.getFriends = function () {
    return this.friends;
  }

  let person6 = new Child6();
  console.log(person6);
  console.log(person6.getName());
  console.log(person6.getFriends());

通过这段代码可以看出来，这种寄生组合式继承方式，基本可以解决前几种继承方式的缺点，较好地实现了继承想要的结果，同时也减少了构造次数，减少了性能的开销

整体看下来，这六种继承方式中，寄生组合式继承是这六种里面最优的继承方式。另外，ES6 还提供了继承的关键字 extends，我们再看下 extends 的底层实现继承的逻辑。

通过 Object.create 来划分不同的继承方式，最后的寄生式组合继承方式是通过组合继承改造之后的最优继承方式，而 extends 的语法糖和寄生组合继承的方式基本类似

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ES6 的 extends 关键字实现逻辑

我们可以利用 ES6 里的 extends 的语法糖，使用关键词很容易直接实现 JavaScript 的继承，但是如果想深入了解 extends 语法糖是怎么实现的，就得深入研究 extends 的底层逻辑。

我们先看下用利用 extends 如何直接实现继承，代码如下。

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name
  }
  // 原型方法
  // 即 Person.prototype.getName = function() { }
  // 下面可以简写为 getName() {...}
  getName = function () {
    console.log('Person:', this.name)
  }
}
class Gamer extends Person {
  constructor(name, age) {
    // 子类中存在构造函数，则需要在使用“this”之前首先调用 super()。
    super(name)
    this.age = age
  }
}
const asuna = new Gamer('Asuna', 20)
asuna.getName() // 成功访问到父类的方法

因为浏览器的兼容性问题，如果遇到不支持 ES6 的浏览器，那么就得利用 babel 这个编译工具，将 ES6 的代码编译成 ES5，让一些不支持新语法的浏览器也能运行。

那么最后 extends 编译成了什么样子呢？我们看一下转译之后的代码片段。

function _possibleConstructorReturn (self, call) { 
        // ...
        return call && (typeof call === 'object' || typeof call === 'function') ? call : self; 
}
function _inherits (subClass, superClass) { 
    // 这里可以看到
    subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, { 
        constructor: { 
            value: subClass, 
            enumerable: false, 
            writable: true, 
            configurable: true 
        } 
    }); 
    if (superClass) Object.setPrototypeOf ? Object.setPrototypeOf(subClass, superClass) : subClass.__proto__ = superClass; 
}

var Parent = function Parent () {
    // 验证是否是 Parent 构造出来的 this
    _classCallCheck(this, Parent);
};
var Child = (function (_Parent) {
    _inherits(Child, _Parent);
    function Child () {
        _classCallCheck(this, Child);
        return _possibleConstructorReturn(this, (Child.__proto__ || Object.getPrototypeOf(Child)).apply(this, arguments));
}
    return Child;
}(Parent));

从上面编译完成的源码中可以看到，它采用的也是寄生组合继承方式，因此也证明了这种方式是较优的解决继承的方式。