[JS] Topic - define "class" by tricky methods

Javascript是一种基于对象（object-based）的语言，你遇到的所有东西几乎都是对象。但是，它又不是一种真正的面向对象编程（OOP）语言，因为它的语法中没有class（类）。

那么，如果我们要把"属性"（property）和"方法"（method），封装成一个对象，甚至要从原型对象生成一个实例对象，我们应该怎么做呢？

程序员们做了很多探索，研究如何用Javascript模拟"类"。本文总结了Javascript定义"类"的三种方法，讨论了每种方法的特点，着重介绍了我眼中的最佳方法。

一、构造函数法

一、生成实例对象的原始模式

变量赋值的方法。

var Cat = {

    name: '',

    color: ''

}

Cat

{name: "", color: ""}

Cat.height = 10 //直接给对象添加了属性

10

Cat

{name: "", color: "", height: 10}

实例（下）与原型（上）之间，没有任何办法，可以看出有什么联系。

　　var cat1 = {}; // 创建一个空对象

　　　　cat1.name = "大毛"; // 按照原型对象的属性赋值

　　　　cat1.color = "黄色";

　　var cat2 = {};

　　　　cat2.name = "二毛";

　　　　cat2.color = "黑色";

二、原始模式的改进

函数返回的方法。

　　function Cat(name,color) {

　　　　return {

　　　　　　name:name,

　　　　　　color:color

　　　　}

　　}

然后生成实例对象，就等于是在调用函数：

　　var cat1 = Cat("大毛","黄色");

　　var cat2 = Cat("二毛","黑色");

cat1和cat2之间没有内在的联系，不能反映出它们是同一个原型对象的实例。

三、构造函数模式【官方提供了暂时的方案】

Javascript提供了一个构造函数（Constructor）模式：

“一个普通函数，但是内部使用了this变量”。

　　function Cat(name,color){

　　　　this.name=name;

　　　　this.color=color;

　　}

这时cat1和cat2会自动含有一个constructor属性，指向它们的构造函数。

　　var cat1 = new Cat("大毛","黄色");

　　var cat2 = new Cat("二毛","黑色");

// cat1内的constructor指向构造函数Cat.

　　alert(cat1.constructor == Cat); //true

　　alert(cat2.constructor == Cat); //true

Javascript还提供了一个instanceof运算符，验证原型对象与实例对象之间的关系。

　　alert(cat1 instanceof Cat); //true

　　alert(cat2 instanceof Cat); //true

四、构造函数模式的问题

五、 Prototype模式

　　function Cat(name,color){

　　　　this.name = name;

　　　　this.color = color;

　　}

　　Cat.prototype.type = "猫科动物";

　　Cat.prototype.eat = function(){alert("吃老鼠")};

也就是prototype类型的属性是shared，不用重复保存，节省了内存空间。

六、 Prototype模式的验证方法

6.1 isPrototypeOf()

对象与实例之间的关系。

　　alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat1)); //true

　　alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true

6.2 hasOwnProperty()

每个实例对象都有一个hasOwnProperty()方法，用来判断某一个属性到底是本地属性，还是继承自prototype对象的属性。

　　alert(cat1.hasOwnProperty("name")); // true

　　alert(cat1.hasOwnProperty("type")); // false

6.3 in运算符

in运算符可以用来判断，某个实例是否含有某个属性，不管是不是本地属性。

　　alert("name" in cat1); // true

　　alert("type" in cat1); // true

in运算符还可以用来遍历某个对象的所有属性。

　　for(var prop in cat1) { alert("cat1["+prop+"]="+cat1[prop]); }

二、Object.create()法

为了解决"构造函数法"的缺点，更方便地生成对象，Javascript的国际标准ECMAScript第五版（目前通行的是第三版），提出了一个新的方法Object.create()。

用这个方法，"类"就是一个对象，不是函数。

　　var Cat = {

　　　　name: "大毛",

　　　　makeSound: function(){ alert("喵喵喵"); }

　　};

然后，直接用Object.create()生成实例，不需要用到new。

　　var cat1 = Object.create(Cat);

　　alert(cat1.name); // 大毛

　　cat1.makeSound(); // 喵喵喵

目前，各大浏览器的最新版本（包括IE9）都部署了这个方法。如果遇到老式浏览器，可以用下面的代码自行部署。

　　if (!Object.create) {

　　　　Object.create = function (o) {

　　　　　　 function F() {}

　　　　　　F.prototype = o;

　　　　　　return new F();

　　　　};

　　}

这种方法比"构造函数法"简单，但是不能实现私有属性和私有方法，实例对象之间也不能共享数据，对"类"的模拟不够全面。

三、极简主义法

荷兰程序员Gabor de Mooij提出了一种比Object.create()更好的新方法，他称这种方法为"极简主义法"（minimalist approach）。这也是我推荐的方法。

3.1 封装

这种方法不使用this和prototype，代码部署起来非常简单，这大概也是它被叫做"极简主义法"的原因。

首先，它也是用一个对象模拟"类"。在这个类里面，定义一个构造函数createNew()，用来生成实例。

　　var Cat = {

　　　　createNew: function() {

　　　　　　// some code here

　　　　}

　　};

然后，在createNew()里面，定义一个实例对象，把这个实例对象作为返回值。

　　var Cat = {

　　　　createNew: function() {　　// 属性的值是个方法！

　　　　　　var cat = {};

　　　　　　cat.name = "大毛";

　　　　　　cat.makeSound = function() { alert("喵喵喵"); };

　　　　　　return cat;

　　　　}

　　};

使用的时候，调用createNew()方法，就可以得到实例对象。

　　var cat1 = Cat.createNew();

　　cat1.makeSound(); // 喵喵喵

这种方法的好处是，容易理解，结构清晰优雅，符合传统的"面向对象编程"的构造，因此可以方便地部署下面的特性。

3.2 继承

让一个类继承另一个类，实现起来很方便。只要在前者的createNew()方法中，调用后者的createNew()方法即可。

先定义一个Animal类。

　　var Animal = {

　　　　createNew: function(){

　　　　　　var animal = {};

　　　　　　animal.sleep = function(){ alert("睡懒觉"); };

　　　　　　return animal;

　　　　}

　　};

然后，在Cat的createNew()方法中，调用Animal的createNew()方法。

　　var Cat = {

　　　　createNew: function(){

　　　　　　var cat = Animal.createNew();

　　　　　　cat.name = "大毛";

　　　　　　cat.makeSound = function(){ alert("喵喵喵"); };

　　　　　　return cat;

　　　　}

　　};

这样得到的Cat实例，就会同时继承Cat类和Animal类。

　　var cat1 = Cat.createNew();

　　cat1.sleep(); // 睡懒觉

3.3 私有属性和私有方法

在createNew()方法中，只要不是定义在cat对象上的方法和属性，都是私有的。

　　var Cat = {

　　　　createNew: function() {

　　　　　　var cat = {};

　　　　　　var sound = "喵喵喵";

　　　　　　cat.makeSound = function() { alert(sound); };

　　　　　　return cat;

　　　　}

　　};

上例的内部变量sound，外部无法读取，只有通过cat的公有方法makeSound()来读取。

　　var cat1 = Cat.createNew();

　　alert(cat1.sound); // undefined

3.4 数据共享

有时候，我们需要所有实例对象，能够读写同一项内部数据。这个时候，只要把这个内部数据，封装在类对象的里面、createNew()方法的外面即可。

　　var Cat = {

　　　　sound : "喵喵喵",

　　　　createNew: function(){

　　　　　　var cat = {};

　　　　　　cat.makeSound = function(){ alert(Cat.sound); };

　　　　　　cat.changeSound = function(x){ Cat.sound = x; };

　　　　　　return cat;

　　　　}

　　};

然后，生成两个实例对象：

　　var cat1 = Cat.createNew();

　　var cat2 = Cat.createNew();

　　cat1.makeSound(); // 喵喵喵

这时，如果有一个实例对象，修改了共享的数据，另一个实例对象也会受到影响。

　　cat2.changeSound("啦啦啦");

　　cat1.makeSound(); // 啦啦啦