类的继承

本文讲述JavaScript中类继承的实现方式，并比较实现方式的差异。

一、何为继承

继承，是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象具有父类的实例域和方法。
继承是面向对象编程中，不可或缺的一部分。

1.1 优点

• 减少代码冗余 父类可以为子类提供通用的属性，而不必因为增加功能，而逐个修改子类的属性
• 代码复用 同上
• 代码易于管理和扩展 子类在父类基础上，可以实现自己的独特功能

1.2 缺点

• 耦合度高 如果修改父类代码，将影响所有继承于它的子类
• 影响性能 子类继承于父类的数据成员，有些是没有使用价值的。但是，在实例化的时候，已经分配了内存。所以，在一定程度上影响程序性能。

二、例子

例子以图书馆中的书入库归类为例。
以下是简化后的父类Book（也可称为基类）。
目的是通过继承该父类，产出Computer（计算机）子类。
并且，子类拥有新方法say，输出自己的书名。

function Book(){
    this.name = ''; // 书名
    this.page = 0; // 页数
    this.classify = ''; // 类型
}
Book.prototype = {
    constructor: Book,
    init: function(option){
        this.name = option.name || '';
        this.page = option.page || 0;
        this.classify = option.classify || '';
    },
    getName: function(){
        console.log(this.name);
    },
    getPage: function(){
        console.log(this.page);
    },
    getClassify: function(){
        console.log(this.classify);
    }
};

接下来会讲解子类Computer几种继承方式的实现和优化方法。开始飙车~

三、实例式继承

function Computer(){
    Book.apply(this, arguments);
}
Computer.prototype = new Book();
Computer.prototype.constructor = Computer;
Computer.prototype.init = function(option){
    option.classify = 'computer';
    Book.prototype.init.call(this, option);
};
Computer.prototype.say = function(){
    console.log('I\'m '+ this.name);
}

3.1 调用父类构造器进行初始化

function Computer(){
    Book.apply(this, arguments);
}

Computer的构造函数里，调用父类的构造函数进行初始化操作。使子类拥有父类一样的初始化属性。

3.2 将父类的原型传递给子类

Computer.prototype = new Book();使用new操作符对父类Book进行实例化,并将实例对象赋值给子类的prototype。
这样，子类Computer就可以通过原型链访问到父类的属性。

3.3 缺点

• 父类Book的构造函数被执行了2次

  • 一次是在Computer的构造函数里Book.apply(this, arguments);
  • 一次是在Computer.prototype = new Book();

这种模式，存在一定的性能浪费。

• 父类实例化无法传参

Computer.prototype = new Book();，这种实例化方式，无法让Book父类接收不固定的参数集合。

四、原型式继承

function Computer(){
    Book.apply(this, arguments);
}
Computer.prototype = Object.create(Book.prototype);
Computer.prototype.constructor = Computer;
Computer.prototype.init = function(option){
    option.classify = 'computer';
    Book.prototype.init(option);
};
Computer.prototype.say = function(){
    console.log('I\'m '+ this.name);
}

这里的改进：是使用Object.create(Book.prototype)。它的作用是返回一个继承自原型对象Book.prototype的新对象。且该对象下的属性已经初始化。
用Object.create生成新对象，并不会调用到Book的构造函数。
这种方式，也可以通过原型链实现继承。

五、Object.create的简单版兼容

由于低版本的浏览器是不支持Object.create的。所以这里简单介绍下兼容版本：

Object.create = function(prototype){
    function F(){}
    F.prototype = prototype;
    return new F();
}

原理是定义一个空的构造函数，然后修改其原型，使之成为一个跳板，可以将原型链传递到真正的prototype。

六、函数化继承

上述两种实现方式，都存在一个问题：不存在私有属性和私有方法。也就是说，存在被篡改的风险。
接下来就用函数化来化解这个问题。

function book(spec, my){
    var that = {};

    // 私有变量
    spec.name = spec.name || ''; // 书名
    spec.page = spec.page || 0; // 页数
    spec.classify = spec.classify || ''; // 类型

    var getName = function(){
        console.log(spec.name);
    };
    var getPage = function(){
        console.log(spec.page);
    };
    var getClassify = function(){
        console.log(spec.classify);
    };

    that.getName = getName;
    that.getPage = getPage;
    that.getClassify = getClassify;

    return that;
}

function computer(spec, my){
    spec = spec || {};
    spec.classify = 'computer';
    var that = book(spec, my);

    var say = function(){
        console.log('I\'m '+ spec.name);
    };
    that.say = say;

    return that;
}

var Ninja = computer({name: 'JavaScript忍者秘籍', page: 350});

函数化的优势，就是可以更好地进行封装和信息隐藏。
也许有人疑惑为什么用以下这种方式声明和暴露方法：

var say = function(){
    console.log('I\'m '+ spec.name);
};
that.say = say;

其实是为了保护对象自身的完整性。即使that.say被外部篡改或破坏掉，function computer内部的say方法仍然能够正常工作。
另外，解释下that、spec和my的作用：

• that是一个公开数据存储容器，暴露出去的数据接口，都放到这个容器
• spec是用来存储创建新实例所需的信息，属于实例之间共同编辑的数据
• my是用来存储父类、子类之间共享的私密数据容器，外部是访问不到的。

七、ES6继承

最后，看下现代版ES6的类继承。不禁感慨以前的刀耕火种，是多么折磨人?

class Book {
    constructor(){
        this.name = ''; // 书名
        this.page = 0; // 页数
        this.classify = ''; // 类型
    }
    init(option) {
        this.name = option.name || '';
        this.page = option.page || 0;
        this.classify = option.classify || '';
    }
    getName() {
        console.log(this.name);
    }
    getPage (){
        console.log(this.page);
    }
    getClassify (){
        console.log(this.classify);
    }
}
class Computer extends Book{
    constructor(...args){
        super(...args);
    }
    init(option) {
        super.init(option);
        this.classify = 'computer';
    }
    say() {
        console.log('I\'m '+ this.name);
    }
}

结语

虽然ES5终究会被淘汰，但是了解下其工作原理，还是很有必要。因为很多源码还是有用到里面的模式。
附带的价值就是，ES5的继承玩到飞起，ES6的继承就是小菜一碟。