JS学习笔记02-Javascript继承知多少

写在前面

我们知道面向对象的编程语言中都会有继承，而且在各种语言中充当着至关重要的角色，但是继承是什么？又有多少种继承的方式？常见的又有哪些呢？对于js继承有更深层次的理解，能够在开发中应对自如。

所谓继承，继承是面向对象的，使用这种方式能够更好的对代码的复用，能够缩短开发周期、提升开发效率。

那么我们带着两个问题阅读文章，在文章解决这些疑惑：

• JS继承到底有多少种继承方式？
• ES6中的extends关键字是使用哪种继承方式实现的？

一、继承的概念

我们知道一个人继承祖业，可以将父辈所有的物质基础继承过来，但是自己作为主体又有自己的其它能力和特性。同样的汽车作为一个大类，生产轿车、跑车、面包车等，都具有汽车四个轮子加发动机的特性，但各自具有自己独特的特性，比如五菱宏光可以在秋名山飙车成为车神。

因此，继承可以使得子类具有父类的各种方法和属性。

常见的继承方式有：

• 原型链继承
• 构造函数继承
• 组合继承
• 原型链继承
• 寄生式继承
• 寄生组合式继承

二、继承

2.1 原型链继承

原型链继承是比较常见的继承方式之一，其中涉及的构造函数、原型和实例：

• 每个构造函数都有一个原型对象
• 原型对象又包含一个指向构造函数的指针
• 实例则包含一个原型对象的指针

function Person(){
    this.name = "person";
  this.abilities = ["吃饭","睡觉","打豆豆"];
}
function Student(){
    this.study = ["语文","数学","英语"];
}
Student.prototype = new Person();
console.log(new Student());

我们可以看到Student类已经继承了Person类的所有特性：

但是，我们注意到：当使用同一个对象创建实例的时候，内存空间是共享的，当一个发生变化的时候，另外一个也会随之变化。

function Person(){
    this.name = "person";
  this.abilities = ["吃饭","睡觉","打豆豆"];
}
function Student(){
    this.study = ["语文","数学","英语"];
}
Student.prototype = new Person();
const stu1 = new Student();
const stu2 = new Student();
stu1.abilities.push("走路");
console.log(stu1.abilities,stu2.abilities);

我们看到stu1和stu2都是由Student对象进行创建的两个实例，当改变stu1的值，stu2的值也随之改变了。

2.2 构造函数继承(借助call)

构造函数继承可以很好的解决原型链继承的共享内存的弊端，但是父类原型对象中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，此时去使用父类方法就会报错。

构造函数继承只能继承父类实例、属性和方法，不能继承原型属性和方法。

function Person(){
    this.name = "person";
}
Person.prototype.getName = function(){
    return this.name;
}
function Student(){
    Person.call(this);
  this.study = ["语文","数学","英语"];
}
const stu = new Student();
console.log(stu);
console.log(stu.getName())

我们可以看到，打印的stu实例包含了Student对象以及父类Person所有的属性，但是要使用父类原型的方法就会报错。getName是父类Person的引用方法，不会共享内存。

2.3 组合继承（原型链继承+构造函数继承）

function Person(){
    this.name = "person";
  this.abilities = ["吃饭","睡觉","打豆豆"];
}
//第一次调用Person()
Person.prototype.getName = function(){
    return this.name;
}
function Student(){
  //第二次调用Person()
    Person.call(this);
  this.study = ["语文","数学","英语"];
}
Student.prototype = new Person();
//手动挂载构造器，指向自己的构造函数
Student.prototype.constructor = Student;
const stu1 = new Student();
const stu2 = new Student();
stu1.abilities.push("走路");
console.log(stu1.abilities,stu2.abilities);//不会互相影响
console.log(stu1.getName());//正常输出"person"
console.log(stu2.getName());//正常输出"person"

运行得到：我们看到在stu1实例的abilities数组中追加元素，并不会影响到stu2实例的值。

我们发现使用组合式继承时，可以有效解决原型链继承和构造函数继承的缺点，但是，调用两次Person()，这就造成了性能开销，那么我们还有没有优化空间呢？

2.4 原型式继承

我们可以利用es5中的Object.create()方法进行原型式继承，从而实现对组合式继承的优化。Object.create()接收两个参数：

• 用作新对象原型的对象
• 为新对象定义额外属性的对象(可选参数) ```javascript const person = { name:”person”, abilities:[“吃饭”,”睡觉”,”打豆豆”], getName(){

  return this.name;

  } }

const person1 = Object.create(person); person1.name = “human”; person1.abilities.push(“走路”);

const person2 = Object.create(person); person2.abilities.push(“跑步”);

console.log(person1.name); console.log(person1.name === person1.getName()); console.log(person2.name); console.log(person1.abilities); console.log(person2.abilities);

我们可以看到使用Object.create()可以实现普通对象继承，不仅可以继承属性，还能继承方法。但是也有缺点：包含引用类型的属性值始终都会共享相应的值，这点跟原型链继承一样。<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/22745085/1638549928417-d8665359-83a6-4f86-9fdc-b761a3dc640d.png#clientId=u4a9bf4da-9d11-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=119&id=u8c7b1f76&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=238&originWidth=870&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=37039&status=done&style=none&taskId=uf2c97a0b-ef5c-4cab-9cad-f9e038da1ec&title=&width=435)<br />修改`person1.name`的值，person2.name的值并未发生改变，并不是因为person1和person2有独立的 name 值，而是因为person1.name = 'human'，给person1添加了 name 值，并非修改了原型上的 name 值。
<a name="cZP1z"></a>
### 2.5 寄生式继承
寄生式继承：首先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。
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方法。
```javascript
function clone(original){
    const clone = Object.create(original);
  clone.getAbilities = function(){
      return this.abilities;
  }
  return clone;
}
const person = {
    name:"person",
  abilities:["吃饭","睡觉","打豆豆"],
  getName(){
      return this.name;
  }
}
const person1 = clone(person);
console.log(person1.getName());
console.log(person1.getAbilities());

运行得到：

2.6 寄生组合式继承

前面分析了五种常见的继承方法，现在综合所有方式的优缺点，可以进行优化改造得到寄生组合式的继承方式，这也是所有继承方式中相对最优的。

function clone(parent,child){
    //这里使用Object.create()可以减少组合继承中多进行一次构造函数的过程
  child.prototype = Object.create(parent.prototype);
  child.prototype.constructor = child;
}
function Parent(){
    this.name = "parent";
  this.abilities = ["吃饭","睡觉","打豆豆"];
}
Parent.prototype.getName = function(){
    return this.name;
}
function Child(){
    Parent.call(this);
  this.study = ["语文","数学","英语"];
}
clone(Parent,Child);
Child.prototype.getStudy =function(){
    return this.study;
}
const child = new Child();
console.log(child);
console.log(child.getName());
console.log(child.getStudy());

运行得到：

extends关键字主要用于类声明或者类表达式中，以创建一个类，该类是另一个类的子类。其中constructor表示构造函数，一个类中只能有一个构造函数，有多个会报出SyntaxError错误,如果没有显式指定构造方法，则会添加默认的 constructor方法，使用例子如下。

class Rectangle {
    // constructor
    constructor(height, width) {
        this.height = height;
        this.width = width;
    }
    // Getter
    get area() {
        return this.calcArea()
    }
    // Method
    calcArea() {
        return this.height * this.width;
    }
}
const rectangle = new Rectangle(10, 20);
console.log(rectangle.area);
// 输出 200
-----------------------------------------------------------------
// 继承
class Square extends Rectangle {
  constructor(length) {
    super(length, length);
    // 如果子类中存在构造函数，则需要在使用“this”之前首先调用 super()。
    this.name = 'Square';
  }
  get area() {
    return this.height * this.width;
  }
}
const square = new Square(10);
console.log(square.area);
// 输出 100

extends继承的核心代码如下，其实现和上述的寄生组合式继承方式一样。

function _inherits(subType, superType) {
    // 创建对象，创建父类原型的一个副本
    // 增强对象，弥补因重写原型而失去的默认的constructor 属性
    // 指定对象，将新创建的对象赋值给子类的原型
    subType.prototype = Object.create(superType && superType.prototype, {
        constructor: {
            value: subType,
            enumerable: false,
            writable: true,
            configurable: true
        }
    });
    if (superType) {
        Object.setPrototypeOf 
            ? Object.setPrototypeOf(subType, superType) 
            : subType.__proto__ = superType;
    }
}

参考文章

• 《JavaScript常用八种继承方案》
• 《深入JavaScript继承原理》

  写在最后

  继承的方法很多，每个实现的方法都比较零散，需要对常见的继承方法进行一个深入系统的分析总结。