JavaScript面向对象—对象的创建和操作

JavaScript面向对象—对象的创建和操作

前言

虽然说在JavaScript编程语言中，函数是第一公民，但是JavaScript不仅支持函数式编程，也支持面向对象编程。JavaScript对象设计成了一组属性的无序集合，由key和value组成，key为一个标识符名称，而value可以是任意类型的值，当函数作为对象的属性值时，这个函数就可以称之为对象的方法。下面就来看看JavaScript的面向对象吧。

1.JavaScript创建对象的方式

一般地，常用于创建对象的方式有两种，早期经常使用Object类，通过new关键字来创建一个对象，有点类似于Java中创建对象，后来为了方便就直接使用对象字面量的方式来创建对象了，用法更为简洁。

• 使用Object类创建对象；

  const obj = new Object() // 创建一个空对象
  // 往对象中添加属性
  obj.name = 'curry'
  obj.age = 30
  

• 使用对象字面量创建对象；

  // 直接往{}添加键值对
  const obj = {
    name: 'curry',
    age: 30
  }
  

2.对象属性操作的控制

对象创建出来后，如何对该对象进行操作控制呢？这里涉及到一个很重要的方法：Object.defineProperty()。

2.1.Object.defineProperty()

该方法可以在对象上定义一个新的属性，也可修改对象现有属性，并将该对象返回。

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

接收三个参数：

• obj：指定操作的对象；
• prop：指定需要定义或修改的属性名称；
• description：定义或修改的属性描述符；

2.2.属性描述符的分类

什么是属性描述符？顾名思义就是对对象中的属性进行描述，简单来说就是给对象某个属性指定一些规则。属性描述符主要分为数据属性描述符和存取属性描述符两种类型。

对于属性描述符中的属性是否两者都可以设置呢？其实数据和存取属性描述符两者是有区别，下面的表格统计了两者可用和不可用的属性：

属性	configurable	enumerable	value	writable	get	set
数据属性描述符	可以	可以	可以	可以	不可以	不可以
存取属性描述符	可以	可以	不可以	不可以	可以	可以

那么为什么有些属性可以用，有些属性又不能用呢？因为数据属性描述符和存取属性描述符所担任的角色不一样，下面就来详细介绍一下，它们两者的区别。

2.3.数据属性描述符

从上面的表格可以知道，数据属性描述符可以使用configurable、enumerable、value、writable。而这就是数据属性描述符的四个特性。

• Configurable：表示是否可以通过delete删除对象属性，是否可以修改它的特性，或者是否可以将它修改为存取属性描述符。当通过new Object()或者字面量的方式创建对象时，其中的属性的configurable默认为true，当通过属性描述符定义一个属性时，其属性的configurable默认为false。
• Enumerable：表示是否可以通过for-in或者Object.keys()返回该属性。当通过new Object()或者字面量的方式创建对象时，其中的属性的enumerable默认为true，当通过属性描述符定义一个属性时，其属性的enumerable默认为false。
• Writable：表示是否可以修改属性的值。当通过new Object()或者字面量的方式创建对象时，其中的属性的writable性描述符定义一个属性时，其属性的writable默认为false。
• Value：属性的value值，读取属性时会返回该值，修改属性时会对其进行修改。（默认：undefined）

const obj = {
  name: 'curry'
}

Object.defineProperty(obj, 'age', {
  configurable: false, // age属性是否可以删除，默认false
  enumerable: false, // age属性是否可以枚举，默认false
  writable: false, // age属性是否可以写入（修改），默认false
  value: 30 // age属性的值，默认undefined
})

// 当configurable为false，age属性是不可被删除的
delete obj.age
console.log(obj) // { name: 'curry', age: 30 }

// 当writable为false，age属性的值是不可被修改的
obj.age = 18
console.log(obj) // { name: 'curry', age: 30 }

// 如果将enumerable修改为false，age属性是不可以被遍历出来的
for (const key in obj) {
  console.log(key) // name
}

2.4.存取属性描述符

存取属性描述符可以使用configurable、enumerable、get、set。在获取对象某个属性值时，可以通过get来拦截，在设置对象某个属性值时，可以通过set来拦截。configurable和enumerable的用法和特性跟数据属性描述符一样。

• Get：获取属性时会执行的函数。（默认undefined）
• Set：设置属性时会执行的函数。（默认undefined）

get和set的使用场景：

• 隐藏某一个私有属性，不希望直接被外界使用和赋值。如下代码_age表示不想直接被外界使用，外界就可以通过使用age的set和get来访问设置_age了。

• 如果希望截获某一个属性它访问和设置值的过程。（Vue2的响应式原理就在这）

  const obj = {
    name: 'curry',
    _age: 30
  }
  
  // 注意：这里的this是指向obj对象的
  Object.defineProperty(obj, 'age', {
    configurable: true,
    enumerable: true,
    get: function() {
      console.log('age属性被访问了')
      return this._age
    },
    set: function(newValue) {
      console.log('age属性被设置了')
      this._age = newValue
    }
  })
  
  obj.age // age属性被访问了
  obj.age = 18 // age属性被设置了
  

2.5.同时给多个属性定义属性描述符

上面使用Object.defineProperty()方法都是给单个属性进行定义描述符，想要一次性定义多个属性，那么就可以使用Object.defineProperties()方法了。写法如下：

Object.defineProperties(obj, {
  name: {
    configurable: true,
    enumerable: true,
    writable: true,
    value: 'curry'
  },
  age: {
    configurable: false,
    enumerable: false,
    get: function() {
      return this._age
    },
    set: function(newValue) {
      this._age = newValue
    }
  }
})

3.Object中常用的方法

上面介绍了Object中defineProperty和defineProperties两个方法。其实Object中还有很多方法，下面介绍一些常用的。

• 获取对象的属性描述符：

  • 获取单个属性：Object.getOwnPropertyDescriptor；
  • 获取所有属性：Object.getOwnPropertyDescriptors；

  const obj = {
    name: 'curry',
    age: 30
  }
  
  console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'age')) // { value: 30, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
  console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(obj))
  /*
    {
      name: {
        value: 'curry',
        writable: true,
        enumerable: true,
        configurable: true
      },
      age: { value: 30, writable: true, enumerable: true, configurable: true }
    }
  */
  

• Object.preventExtensions()：禁止对象扩展新属性，给一个对象添加新的属性会失败（在严格模式下会报错）。

• Object.seal()：将对象密封起来，不允许配置和删除属性。（实际还是调用preventExtensions，并且将现有属性的configurable设置为false）

• Object.freeze()：将对象冻结起来，不允许修改对象现有属性。（实际上是调用seal，并且将现有属性的writable设置为false）

4.JavaScript创建多个对象

上面提到的创建对象的方式仅适用于创建单个对象适用，如果有多个对象比较类似，那么一个个创建必然是很麻烦的，如何批量创建对象呢？JavaScript也给我们提供了一些方案。

4.1.方案一：工厂函数

如果我们不想在创建对象时做重复的工作，那么就可以定义一个函数为我们去做这些重复性的工作，我们只需要将属性对应的值传入函数即可。

function createObj(name, age) {
  // 创建一个空对象
  const obj = {}

  // 设置对应属性值
  obj.name = name
  obj.age = age
  // 公共方法共用
  obj.sayHello = function() {
    console.log(`My name is ${this.namename}, I'm ${this.age} years old.`)
  }

  // 将对象返回
  return obj
}

const obj1 = createObj('curry', 30)
const obj2 = createObj('kobe', 24)
console.log(obj1) // { name: 'curry', age: 30, sayHello: [Function (anonymous)] }
console.log(obj2) // { name: 'kobe', age: 24, sayHello: [Function (anonymous)] }
obj1.sayHello() // My name is undefined, I'm 30 years old.
obj2.sayHello() // My name is undefined, I'm 24 years old.

缺点：创建出来的对象全是通过字面量创建的，获取不到对象真实的类型。

4.2.方案二：构造函数

（1）什么是构造函数？

• 构造函数也称之为构造器（constructor），通常是我们在创建对象时会调用的函数；
• 在其他面向对象的编程语言里面，构造函数是存在于类中的一个方法，称之为构造方法；
• 如果一个普通的函数被使用new操作符来调用了，那么这个函数就称之为是一个构造函数；
• 一般规定构造函数的函数名首字母大写；

（2）new操作符调用函数的作用

当一个函数被new操作符调用了，默认会进行如下几部操作：

• 在内存中创建一个新的对象（空对象）；
• 这个对象内部的[[prototype]]属性会被赋值为该构造函数的prototype属性；
• 构造函数内部的this，会指向创建出来的新对象；
• 执行函数的内部代码（函数体代码）；
• 如果构造函数没有返回对象，则默认返回创建出来的新对象。

（3）构造函数创建对象的过程

• 通过构造函数创建的对象就真实的类型了，如下所示的Person类型；

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age

  this.sayHello = function() {
    console.log(`My name is ${this.name}, I'm ${this.age} years old.`)
  }
}

const p1 = new Person('curry', 30)
const p2 = new Person('kobe', 24)
console.log(p1) // Person { name: 'curry', age: 30, sayHello: [Function (anonymous)] }
console.log(p2) // Person { name: 'kobe', age: 24, sayHello: [Function (anonymous)] }

缺点：在每次使用new创建新对象时，会重新给每个对象创建新的属性，包括对象中方法，实际上，对象中的方法是可以共用的，消耗了不必要的内存。

console.log(p1.sayHello === p2.sayHello) // false

4.3.方案三：原型+构造函数

在了解该方案之前，需要先简单的认识一下何为原型。

（1）对象的原型

JavaScript中每个对象都有一个特殊的内置属性[[prototype]]（我们称之为隐式原型），这个特殊的属性指向另外一个对象。那么这个属性有什么用呢?

• 前面介绍了，当我们通过对象的key来获取对应的value时，会触发对象的get操作；
• 首先，get操作会先查看该对象自身是否有对应的属性，如果有就找到并返回其值；
• 如果在对象自身没有找到该属性就会去对象的[[prototype]]这个内置属性中查找；

那么对象的[[prototype]]属性怎么获取呢？主要有两种方法：

• 通过对象的__proto__属性访问；
• 通过Object.getPrototypeOf()方法获取；

const obj = {
  name: 'curry',
  age: 30
}

console.log(obj.__proto__)
console.log(Object.getPrototypeOf(obj))

（2）函数的原型

所有的函数都有一个prototype属性，并且只有函数才有这个属性。前面提到了new操作符是如何在内存中创建一个对象，并给我们返回创建出来的对象，其中第二步这个对象内部的[[prototype]]属性会被赋值为该构造函数的prototype属性。将代码与图结合，来看一下具体的过程。

示例代码：

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
}

const p1 = new Person('curry', 30)
const p2 = new Person('kobe', 24)
// 验证：对象(p1\p2)内部的[[prototype]]属性(__proto__)会被赋值为该构造函数(Person)的prototype属性；
console.log(p1.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(p2.__proto__ === Person.prototype) // true

内存表现：

• p1和p2的原型都指向Person函数的prototype原型；
• 其中还有一个constructor属性，默认原型上都会有这个属性，并且指向当前的函数对象；

（3）结合对象和函数的原型，创建对象

先简单的总结一下：

• 前面使用构造函数创建对象的缺点是对象中的方法不能共用；
• 对象的属性可以通过[[prototype]]隐式原型进行查找；
• 构造函数创建出来的对象[[prototype]]与构造函数prototype指向同一个对象（同一个地址空间）；
• 那么我们可以将普通的属性放在构造函数的内部，将方法放在构造函数的原型上，当查找方法时，就都会去到构造函数的原型上，从而实现方法共用；

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
}

Person.prototype.sayHello = function() {
  console.log(`My name is ${this.name}, I'm ${this.age} years old.`)
}

const p1 = new Person('curry', 30)
const p2 = new Person('kobe', 24)

console.log(p1.sayHello === p2.sayHello) // true