Yapei Li

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ES6(16)class 继承

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本文字数： 14k 阅读时长 ≈ 12 分钟

总结

1、Class 可以通过extends关键字实现继承，继承父类的所有属性和方法
2、父类子类没有部署任何代码，这两个类完全一样，等于复制了一个父类
3、子类必须在constructor方法中调用super方法，否则新建实例时会报错

  • 子类自己的this对象，必须先通过父类的构造函数完成塑造，得到与父类同样的实例属性和方法，然后再对其进行加工，加上子类自己的实例属性和方法
  • 如果不调用super方法，子类就得不到this对象
  • ES5 的继承，实质是先创造子类的实例对象this，然后再将父类的方法添加到this上面（Parent.apply(this)）
  • ES6 的继承机制完全不同，实质是先将父类实例对象的属性和方法，加到this上面（所以必须先调用super方法），然后再用子类的构造函数修改this
  • 如果子类没有定义constructor方法，super方法会被默认添加
  • 在子类的构造函数中，只有调用super之后，才可以使用this关键字

4、父类的静态方法，也会被子类继承
5、Object.getPrototypeOf()，用来从子类上获取父类
6、super 关键字既可以当作函数使用，也可以当作对象使用

  • super作为函数调用，代表父类的构造函数 super()
    • ES6 要求，子类的构造函数必须执行一次super函数
    • super内部的this指的是子类的实例

      super虽然代表了父类A的构造函数，但是返回的是子类B的实例

      即super内部的this指的是B的实例，因此super()在这里相当于A.prototype.constructor.call(this)

      在super()执行时，它指向的是子类B的构造函数

    • super()只能用在子类的构造函数之中
  • super作为对象时 super.xxx
    • super作为对象在子类普通方法中，指向父类的原型对象（可以获取公有属性）
      • super.p()就相当于A.prototype.p()
      • 定义在父类实例上的方法或属性无法通过super调用（无法获取私有属性）
      • super可以取到定义在父类原型（父类.prototype.xxx）对象上的属性
      • 子类普通方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类实例
      • 通过super对某个属性赋值，是赋值的子类实例的属性
    • super作为对象在子类静态方法之中,指向父类
      • 在子类的静态方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类，而不是子类的实例
  • 使用super的时候，必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用（就是super后边必须跟东西），否则会报错
  • 可以在任意一个对象中，使用super关键字 7、ES5 实现之中，每一个对象都有__proto__属性，指向对应的构造函数的prototype属性
    8、ES6：子类的__proto__属性，表示构造函数的继承，总是指向父类
    9、ES6：子类prototype属性的__proto__属性，表示方法的继承，总是指向父类的prototype属性
    10、8，9这两条继承链，可以这样理解：
  • 作为一个对象，子类（B）的原型（__proto__属性）是父类（A）；B.proto === A // true ，
  • 作为一个构造函数，子类（B）的原型对象（prototype属性）是父类的原型对象（prototype属性）的实例；B.prototype.proto === A.prototype // true
    11、类的继承的实现模式
  • B 的实例继承 A 的实例，Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype)
  • B 继承 A 的静态属性，Object.setPrototypeOf(B, A)
    12、Object.setPrototypeOf方法的实现，obj.__proto__ = proto
    13、extends关键字后面可以跟多种类型的值
  • extends关键字后面可以跟任意函数，函数都有prototype属性（除了Function.prototype函数）
  • 子类可以继承Object类
  • class A ，是一个基类，不存在任何继承，就是一个普通函数，A.proto === Function.prototype ；A调用后返回一个空对象（即Object实例）所以A.prototype.proto （指向构造函数Object的prototype属性）=== Object.prototype
    14、实例的 __proto__属性
  • 实例的__proto__指向实例构造函数的prototype
  • 子类实例的__proto__属性的__proto__属性（子类的prototype），指向父类实例的__proto__属性（父类的prototype）。都指向父类的prototype也就是说，子类的原型的原型，是父类的原型
    15、原生构造函数是指语言内置的构造函数，通常用来生成数据结构
    16、ES5，原生构造函数是无法继承的，因为
  • 1、ES5 是先新建子类的实例对象this，再将父类的属性添加到子类上，由于父类的内部属性无法获取，导致无法继承原生的构造函数
  • 2、原生构造函数会忽略apply方法传入的this，也就是说，原生构造函数的this无法绑定，导致拿不到内部属性
    17、ES6 允许继承原生构造函数定义子类,原因：
  • ES6 是先新建父类的实例对象this，然后再用子类的构造函数修饰this，使得父类的所有行为都可以继承
  • extends关键字不仅可以用来继承类，还可以用来继承原生的构造函数
    18、NewObj继承了Object，但是 无法通过super方法向父类Object传参，这是因为ES6改变了Object构造函数的行为，一旦发现Object方法不是通过new Object()这种形式调用，ES6 规定Object构造函数会忽略参数
    19、Mixin 指的是：多个对象合成一个新的对象，新对象具有各个组成成员的接口

简介

1、Class 可以通过extends关键字实现继承，继承父类的所有属性和方法

2、父类子类没有部署任何代码，这两个类完全一样，等于复制了一个父类

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class Point {
}
 
class ColorPoint extends Point {
}

3、子类必须在constructor方法中调用super方法，否则新建实例时会报错

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class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  toString(){

  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}

（1）因为：子类自己的this对象，必须先通过父类的构造函数完成塑造，得到与父类同样的实例属性和方法，然后再对其进行加工，加上子类自己的实例属性和方法

（2）如果不调用super方法，子类就得不到this对象

（3）ES5 的继承，实质是先创造子类的实例对象this，然后再将父类的方法添加到this上面（Parent.apply(this)）

（4）ES6 的继承机制完全不同，实质是先将父类实例对象的属性和方法，加到this上面（所以必须先调用super方法），然后再用子类的构造函数修改this

（5）如果子类没有定义constructor方法，super方法会被默认添加

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class ColorPoint extends Point {
}

// 等同于
class ColorPoint extends Point {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

（6）在子类的构造函数中，只有调用super之后，才可以使用this关键字

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class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError 报错
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}
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class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}
let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');

//实例对象cp同时是ColorPoint和Point两个类的实例
cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true

4、父类的静态方法，也会被子类继承

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class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}

class B extends A {
}

B.hello()  // hello world

Object.getPrototypeOf()，用来从子类上获取父类

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class Point {
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y);
  }
}
Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

super 关键字既可以当作函数使用，也可以当作对象使用

1、super作为函数调用，代表父类的构造函数

（1）ES6 要求，子类的构造函数必须执行一次super函数

因为：子类自己的this对象，必须先通过父类的构造函数完成塑造，得到与父类同样的实例属性和方法，然后再对其进行加工，加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用super方法，子类就得不到this对象。

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class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

（2）super内部的this指的是子类的实例

super虽然代表了父类A的构造函数，但是返回的是子类B的实例
即super内部的this指的是B的实例，因此super()在这里相当于A.prototype.constructor.call(this)
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class A {
  constructor() {
    console.log(new.target.name);
  }
}
class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}
new A() // A
new B() // B

上面代码中，new.target指向当前正在执行的函数。可以看到，在super()执行时，它指向的是子类B的构造函数，而不是父类A的构造函数。也就是说，super()内部的this指向的是B。

（3）super()只能用在子类的构造函数之中

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class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 报错
  }
}

2、super作为对象时

2.1、在普通方法中，指向父类的原型对象（可以获取公有属性）

（1）super.p()就相当于A.prototype.p()
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class A {
  p() {
    return 2;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.p()); // 2
  }
}

let b = new B();

上面代码中，子类B当中的super.p()，就是将super当作一个对象使用。这时，super在普通方法之中，指向A.prototype，所以super.p()就相当于A.prototype.p()。

（2）定义在父类实例上的方法或属性无法通过super调用（无法获取私有属性）

由于super指向父类的原型对象(父类.prototype)，所以定义在父类实例上的方法或属性，是无法通过super调用的。

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class A {
  constructor() {
    this.p = 2;
  }
}

class B extends A {
  get m() {
    return super.p;
  }
}

let b = new B();
b.m // undefined

上面代码中，p是父类A实例的属性，super.p就引用不到它。

（3）super可以取到定义在父类原型（父类.prototype）对象上的属性
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class A {}
A.prototype.x = 2;

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.x) // 2
  }
}

let b = new B();
（4）子类普通方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类实例
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class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print();
  }
}

let b = new B();
b.m() // 2

上面代码中，super.print()虽然调用的是A.prototype.print()，但是A.prototype.print()内部的this指向子类B的实例，导致输出的是2，而不是1。也就是说，实际上执行的是super.print.call(this)。

（5）通过super对某个属性赋值，是赋值的子类实例的属性

上面说过this指向子类实例，所以如果通过super对某个属性赋值，这时super就是this，赋值的属性会变成子类实例的属性。

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class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
    super.x = 3;//super.x赋值为3，这时等同于对this.x赋值为3
    console.log(super.x); // undefined
    console.log(this.x); // 3
  }
}

let b = new B();

上面代码中，super.x赋值为3，这时等同于对this.x赋值为3。而当读取super.x的时候，读的是A.prototype.x，所以返回undefined。

2.2、在静态方法之中,指向父类

在静态方法之中，这时super将指向父类，而不是父类的原型对象。

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class Parent {
  static myMethod(msg) {
    console.log('static', msg);
  }

  myMethod(msg) {
    console.log('instance', msg);
  }
}

class Child extends Parent {
  static myMethod(msg) {
    super.myMethod(msg);
  }

  myMethod(msg) {
    super.myMethod(msg);
  }
}

Child.myMethod(1); // static 1  调用子类的静态方法，指向父类的静态方法

var child = new Child();
child.myMethod(2); // instance 2  通过子类实例调用子类的普通方法，指向父类.prototype
(1)在子类的静态方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类，而不是子类的实例
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class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  static print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  static m() {
    super.print();
  }
}

//给子类设置属性x
B.x = 3;
B.m() // 3

上面代码中，静态方法B.m里面，super.print指向父类的静态方法。这个方法里面的this指向的是B，而不是B的实例。

3、使用super的时候，必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用（就是super后边必须跟东西），否则会报错

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class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super); // 报错
  }
}

4、可以在任意一个对象中，使用super关键字

由于对象总是继承其他对象的，所以可以在任意一个对象中，使用super关键字。

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var obj = {
  toString() {
    return "MyObject: " + super.toString();
  }
};

obj.toString(); // MyObject: [object Object]

类的 prototype 属性和__proto__属性

ES5 实现之中，每一个对象都有__proto__属性，指向对应的构造函数的prototype属性

ES6 子类：

（1）子类的__proto__属性，表示构造函数的继承，总是指向父类

（2）子类prototype属性的__proto__属性，表示方法的继承，总是指向父类的prototype属性

这两条继承链，可以这样理解：

（1）作为一个对象，子类（B）的原型（__proto__属性）是父类（A）

（2）作为一个构造函数，子类（B）的原型对象（prototype属性）是父类的原型对象（prototype属性）的实例

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class A {
}

class B extends A {
}
B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

类的继承的实现模式

（1）B 的实例继承 A 的实例Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype)

（2）B 继承 A 的静态属性Object.setPrototypeOf(B, A)

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class A {
}

class B {
}

// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);

// B 继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);

const b = new B();

Object.setPrototypeOf方法的实现，obj.__proto__ = proto

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Object.setPrototypeOf = function (obj, proto) {
  obj.__proto__ = proto;
  return obj;
}
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Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

Object.setPrototypeOf(B, A);
// 等同于
B.__proto__ = A;
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B.prototype = Object.create(A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

extends关键字后面可以跟多种类型的值

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class B extends A {
}

上面代码的A，只要是一个有prototype属性的函数，就能被B继承。由于函数都有prototype属性（除了Function.prototype函数），因此A可以是任意函数。

(1)子类继承Object类

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class A extends Object {
}

A.__proto__ === Object // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

A其实就是构造函数Object的复制，A的实例就是Object的实例

(2)，不存在任何继承

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class A {
}

A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true
A作为一个基类（即不存在任何继承），就是一个普通函数，所以直接继承Function.prototype
但是，A调用后返回一个空对象（即Object实例），所以A.prototype.__proto__指向构造函数Object的prototype属性

实例的 __proto__ 属性

实例的__proto__指向实例构造函数的prototype

子类实例的__proto__属性的__proto__属性，指向父类实例的__proto__属性。都指向父类的prototype也就是说，子类的原型的原型，是父类的原型

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class A{

}
class B  extends A{
    constructor(){
        super();
    }
}
var p1=new A();
var p2=new B();
//子类实例的__proto__属性，总是指向子类的prototype属性
console.log(p2.__proto__ === B.prototype); // true

//子类prototype属性的__proto__属性，表示方法的继承，总是指向父类的prototype属性
console.log(B.prototype.__proto__ === A.prototype); // true

//即
console.log(p2.__proto__.__proto__ === A.prototype); // true
//父类实例的__proto__属性，总是指向父类的prototype属性
console.log(p1.__proto__ === A.prototype); // true

//最后结果
console.log(p2.__proto__.__proto__ === p1.__proto__); // true

上面代码中，B继承了A，导致前者原型的原型是后者的原型(B.prototype.__proto__ === A.prototype)

通过子类实例的__proto__.__proto__属性，可以修改父类实例的行为

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p2.__proto__.__proto__.printName = function () {
  console.log('Ha');
};

p1.printName() // "Ha"

原生构造函数的继承

原生构造函数是指语言内置的构造函数，通常用来生成数据结构

  • Boolean()
  • Number()
  • String()
  • Array()
  • Date()
  • Function()
  • RegExp()
  • Error()
  • Object()

以前，原生构造函数是无法继承的

1、因为ES5 是先新建子类的实例对象this，再将父类的属性添加到子类上，由于父类的内部属性无法获取，导致无法继承原生的构造函数

以自己定义一个Array的子类为例：

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function MyArray() {
  Array.apply(this, arguments);
}

MyArray.prototype = Object.create(Array.prototype, {
  constructor: {
    value: MyArray,
    writable: true,
    configurable: true,
    enumerable: true
  }
});

var colors = new MyArray();
colors[0] = "red";
colors.length  // 0

colors.length = 0;
colors[0]  // "red"

继承Array的MyArray类的行为，与Array完全不一致。
原因是：子类无法获得原生构造函数的内部属性

2、原生构造函数会忽略apply方法传入的this，也就是说，原生构造函数的this无法绑定，导致拿不到内部属性

ES6 允许继承原生构造函数定义子类

1、ES6 是先新建父类的实例对象this，然后再用子类的构造函数修饰this，使得父类的所有行为都可以继承

这意味着，ES6 可以自定义原生数据结构（比如Array、String等）的子类，这是 ES5 无法做到的。

继承Array的例子：

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class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1

arr.length = 0;
arr[0] // undefined

2、extends关键字不仅可以用来继承类，还可以用来继承原生的构造函数

因此可以在原生数据结构的基础上，定义自己的数据结构。

一个带版本功能的数组：
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class VersionedArray extends Array {
  constructor() {
    super();
    this.history = [[]];
  }
  commit() {
    this.history.push(this.slice());
  }
  revert() {
    this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
  }
}

var x = new VersionedArray();

x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]

x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]

x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]

x.revert();
x // [1, 2]

上面代码中，VersionedArray会通过commit方法，将自己的当前状态生成一个版本快照，存入history属性。revert方法用来将数组重置为最新一次保存的版本。除此之外，VersionedArray依然是一个普通数组，所有原生的数组方法都可以在它上面调用。

自定义Error子类,来定制报错时的行为
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class ExtendableError extends Error {
  constructor(message) {
    super();
    this.message = message;
    this.stack = (new Error()).stack;
    this.name = this.constructor.name;
  }
}

class MyError extends ExtendableError {
  constructor(m) {
    super(m);
  }
}

var myerror = new MyError('ll');
myerror.message // "ll"
myerror instanceof Error // true
myerror.name // "MyError"
myerror.stack
// Error
//     at MyError.ExtendableError
//     ...
继承Object的子类，有一个行为差异
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class NewObj extends Object{
  constructor(){
    super(...arguments);
  }
}
var o = new NewObj({attr: true});
o.attr === true  // false

上面代码中，NewObj继承了Object，但是 无法通过super方法向父类Object传参。

这是因为ES6改变了Object构造函数的行为，一旦发现Object方法不是通过new Object()这种形式调用，ES6 规定Object构造函数会忽略参数

Mixin 模式的实现

Mixin 指的是：多个对象合成一个新的对象，新对象具有各个组成成员的接口

最简单实现如下

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const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

更完备的实现

将多个类的接口“混入”（mix in）另一个类

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function mix(...mixins) {
  class Mix {
    constructor() {
      for (let mixin of mixins) {
        copyProperties(this, new mixin()); // 拷贝实例属性
      }
    }
  }

  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝静态属性
    copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
  }

  return Mix;
}

function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== 'constructor'
      && key !== 'prototype'
      && key !== 'name'
    ) {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}

使用的时候，只要继承这个类即可

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class DistributedEdit extends mix(Loggable, Serializable) {
  // ...
}