【转】学习NodeJS第六天：JavaScript的继承

人们接触 JavaScript，都被他单纯的外表给骗了，殊不知，一下子又 FP 又 OO 又前台又跑到后台，活蹦乱跳。一旦你遇到某些障碍，面对的JavaScript也表现得脾气好，你怎么弄它，改造它，它也不会生气，却太容易让人迷惑，造 成生气的居然是你或者我。真不知道是你玩 JS 还是变成 JS 玩你……

    许多人被 JS “蛊惑”过之后，深感不爽，立意要重新改造乃万恶的 JS，首当其冲抓住的是便是“原型继承（Prototypical Inherit）”。关于“原型继承”和“类继承（Class Inherit）”，JavaScript 业界教父、Yahoo!UI 架构师 Douglas Crockford(D.C.) 认为是派别的问题（School），就像FP函数式较之于OO，OO 蔚然成主流不等于 FP 便消退其光芒， 而难以能成为为一宗一派立论，否则便是非黑即白。

    如右图是 D.C 本人，老人家了，常言道，老马识途，呵呵。

    D.C 主要的意思是，学术上讨论“原型继承”向来占有一席位置，也有一批语言的思想亦立足于此“原型继承”，但是，当今人们之所以不认识或少见识“原型继承”的 OO方法论，本质里头受Java/C#一派的影响，造成熟悉“类继承”的人群就占绝大多数。而回到“原型继承”的问题上，“原型继承”肯定也有“原型继 承”的优点，有其可取的地方，不然也不能自成一派。至于具体是什么的优点？恕在下技浅、鲜知，大家有空问 Google 或 D.C 的文章当可，让小弟说也是重复 D.C 说过的话。不管怎么样，甚幸 D.C 如此 替JavaScript 的“原型继承”说话，尽管大家还不容易接受，然而那自然是一定无疑的——试问，你我眼中，类的概念已经普遍深入民心，根深蒂固，怎么可以说改就改？过于颠 覆了吧，于是你我继续改造 JavaScript 的继承，使之符合为自己一套的生产经验，去实践应用……

    随着 JavaScript 一路发展，现在已有几套可实现类的继承的方式或者途径呈现在大家面前，如今 NodeJS 的继承却是怎么的一种样子呢？咱们一起观察一下吧。

     NodeJS 的继承一方面没摒弃原型继承，一方面也大量应用类继承，一个类继承一个类，一个类继承一个类下去……sys.inherits() 即是继承任意两个类的方法。该方法支持传入两个 function 参数：sys.inherits(subFn, baseFn);，sunFn 是子类，baseFn 是父类。

一、process.inherits() v.s sys.inherits()

    值得稍作讨论的是继承方法所属的命名空间。原本 inherits() 是依存在 process 对象身上的，后来改为 sys 对象。如果用户键入 process.inherits(...) 旧方法，NodeJS 会提示你这个用法已经弃置了，改用 sys.inherits ，即源码中：

    ……  
    process.inherits = removed("process.inherits() has moved to sys.inherits.");  
    ……  

 新版 Nodejs 还有其他API命名的修改，inherits 只是其中的一项。显然作者Ry作修改有他自己的原因，才会有这样的决定，新版总是比旧版来的有改进，但有没有其他人建议他那样做却无从而知了：）。不过私 下判断，从语意上来说继承方法应该定义在语言核心层次的，至少在sys（System）上比在 process 的语意更为合适，更为贴切。要不然，进程 process 怎么会有继承的功能呢，感觉怪怪的，呵呵。不过话说回来，sys 必须要 require 一下才能用，而 process 却是默认的全局对象，不需要使用到 require 才能访问。

    再说说 inherits() 这个方法和本身这个 inherits 单词性质（呵，真是无聊的俺）。君不见，许多的JS库都有专门针对继承的方法，Prototype.js 的 extend 纯粹是拷贝对象，早期 jQuery 还尚未考虑所谓“继承”，还好留有余地，后来作者 John 把 JavaScript 继承堆到一个层次，连模仿 Java 的 super() 语句都有，实现了基于类 Class 的 JavaScript 继承。为此 John 还写了博文，特别是这篇博文，让好奇的我很受益，了解脱壳的 JS 的方法继承——当然，那些是后话了，不过不能不提的是 jQuery 的继承方法其命名可是“extend()”，而且再说 YUI/Ext 之流亦概莫如是，然而为啥这个 NodeJS 的继承方法管叫做 inherits 呢，并有意无意地还加上第三人称的 -s 的时态！话说 inherits 照译也都是“继承”的意思，跟足了 OO 的原意，但却好像没有 extend 好记好背，敲键盘时便知道……

    前面交待了一些背景后，目的只是想增加大家对继承 inherit 的兴趣，以便接着更深入主题。好了，真的进入主题，立马看看 sys.inherits 源码（exports.inherits，lib/sys.js第327行）：

    /** 
     * Inherit the prototype methods from one constructor into another. 
     * 
     * The Function.prototype.inherits from lang.js rewritten as a standalone 
     * function (not on Function.prototype). NOTE: If this file is to be loaded 
     * during bootstrapping this function needs to be revritten using some native 
     * functions as prototype setup using normal JavaScript does not work as 
     * expected during bootstrapping (see mirror.js in r114903). 
     * 
     * @param {function} ctor Constructor function which needs to inherit the 
     *     prototype 
     * @param {function} superCtor Constructor function to inherit prototype from 
     */  
    exports.inherits = function (ctor, superCtor) {  
        ctor.super_ = superCtor;  
        ctor.prototype = Object.create(superCtor.prototype, {  
            constructor: {  
                value: ctor,  
                enumerable: false  
            }  
        });  
    };  

  看来 NodeJS 有点特殊，与 yui、ext 的实现不太一样。可是，究竟是什么道理令到这个继承方法与众不同呢？依据源码表述，比较关键的是，似乎在于 Object.create() 该方法之上。Object.create() 又是什么呢？要疱丁解牛，揭开谜底的答案，我们可以从“基于对象的继承”和“基于类的继承”的认识来入手。

二、基于对象

    首先是“基于对象”的继承。“基于对象”继承的概念，是可以允许没有“类（Class）”的概念存在的。所有的对象都是对 Object 的继承。我要从一个父对象，得到一个新的子对象，例如，兔子可以由“动物”这一对象直接继承。我们在js中：

    // 定义父对象animal  
    var animal = new Object();  
    animal.age = new Number();  
    animal.eat = function(food){...}  
    // 定义子对象兔子rabbit  
    var rabbit = new Object();  
    rabbit.__proto__ = animal;  

  所以这里我们一律说“什么、什么对象”，而不出现“类”。Object就是最原始的“对象”，处于顶层的父对象。JavaScript中任何子对 象其终极的对象便是这个Object。“new Object”的意思是调用命令符new，执行Object构造函数。这是一个空的对象。animal.age = new Number();这一句是分配一个名叫age的属性予以animal对象，其类型是数字number；animal.eat = function(food){...}就是分配一个名叫eat的方法予以animal对象，其参数是food食物。这样，animal动物对象拥有了年 龄age的属性和吃eat的方法，形成一个标准的对象。

    接着，因为兔子肯定符合对象的意思，所以先声明一个空对象，赋予给rabbit变量。像这句话：var rabbit = new Object();然后注意了，rabbit.__proto__ = animal;就是建立继承关系的语句。_proto_是任何对象都有的属性（前提是在Firefox的JS Enginer运行下），也就是说每一个对象都有_proto_属性。改变_proto_的指向等于改变对象原型——也就是我们所说的“父对象”到底是哪 一个。没错就是这么简单完成的JavaScript的继承。

    但是有一个兼容性的问题。这么好用的_proto_居然只准在Firefox的JS引擎中开放，别家的JS引擎就不能够让程序员接触得到。原因有多种多样。总之不能够这样直接使用——无法使用。

    也就是说不提倡_proto_的用法。还好我们知道JavaScript作为动态语言，是支持晚绑定的特性的，就是可以让用户任意在某个对象上添加或删除某个成员。既然可以那样，我们就可以透过复制对象的成员达到派生新的对象的操作，如下例：

// 定义父对象animal  
var animal = new Object();  
animal.age = new Number();  
animal.eat = function(food){...}  
// 定义子对象兔子rabbit  
var rabbit = new Object();  
for(var i in animal){  
    rabbit[i] = animal[i];  
} 

     写一个for列出animal身上的所有成员，统统复制到rabbit这样原本空的对象身上。循环过后就算达到“继承”之目的了。再提炼一下，将for写成一个通用的apply()方法，如下：

Object.apply = function(superObject, sonObject){  
    for(var i in superObject)  
        sonObject[i] = sonObject[i];  
} 

 应当指出，上面的“复制成员理念”可以是可以，并且运行无误，但大家有没有留意到，apply()主要是一个for(...){...}循环。咱们 一想到“循环语句”便很容易联想到耗时、是否会引致死循环等的问题，都是不好的问题，所以看能不能使用这个for循环，总之可以避免循环就好。——问题的 深层次就涉及到代码是否优雅的问题：使用apply()被认为是不优雅的，尤其当越来越多使用apply()的时候，结果是遍布for(...) {...}。当然解决是否优雅最直接的方法是，JavaScript语言提供直接可以代替apply()。你们看，虽然那是如此小的问题，还是值得去修 正，看来一再提倡的，追求完美、追求极致、追求越来越好可不是空喊的一句口号。

   于是，ECMAScript v5.0(一说v3.1)也就是新版JavaScript规定了Object.create()方法，提供了一个由父对象派生子对象的方法。新用法如下：

    // 定义父对象animal  
    var animal = new Object();  
    animal.age = new Number();  
    animal.eat = function(food){...}  
    var rabbit = Object.create(animal);  

     非常直观是吧~一个create()搞掂了~实则回头看看也是表达要封装_proto_的这么一层意义，此处顺便给出实现的方法（唠叨一下，除Mozllia，V8写法亦如此，参见v8natives.js第694行）：

    Object.create = function( proto) {  
       var obj = new Object();  
       obj.__proto__ = proto;  
        
       return obj;  
    };  

 当然，for的方法也等价的，

    Object.create = function( proto) {  
       var obj = new Object();  
       for(var i in proto)  
        obj[i] = proto[i];  
        
       return obj;  
    };  

    如果你偏要走捷径，仅仅理解es3.1的改变只是换了马甲的话，变为Object.create()，那只能说是“捷径”。其实它背后还有其他内容的(一 些过程、一些参数……若干原理)，俺作了删减，但绝不影响主干意思。如来大家能够理解到这里，就不错了，留个机会大家发掘其他的内容，也省得我费舌 ^_^。（重点提示那个constructor,在第二参数）。

    到了这里已经完成了第一个派别“基于对象”的继承。我觉得，“基于对象继承”的说法可以说是多余的，因为对象就像一个框，什么都可往里在装。继承除了为对 象服务外总不会指别的的意思吧！？所以基于对象的说法，可以说，只为后来，出现更高明的其他思想与之相对，才有基于对象的说法。

    到这里，可以了解“原型继承（Prototypical Inherit）”是怎么一回事了。process.inherits它的原理，在揭开Object.create()神秘面纱后，大概已经呼之欲出了。

三、类

   前文里头卖了一个关子，所谓更高明的“思想”，就是类啦！表面上，类其实和对象没什么不同，也有方法、属性、事件等的概念，实际上，类就是对 象的模板。好，明确这点后，我们清楚“类”作为一种特殊的“事物”，当然也不是凭空而生的。下面的JS语句结果是一样的，我们可以通过两者对比理解一下由 “对象”到“类对象”的过程：

    // 定义一个JS类（类在js中表现为Function）  
    function Foo(){  
        // ……构造器过程  
    }  
    var o = new Object();  
    o.constructor = Foo;  
    Foo.call(o); // <---此步就是调用Foo(),更确切地说，是调用Foo构造函数。 其作用相当于var o = new Foo();  

 为什么要call()呢？因为new命令调用构造器function Foo(){}，最后必然会返回this当前实例对象，即：

    funtion Foo(){  
       // ……构造器过程  
       // return this;  
    }  

 

    这个当前实例对象是啥呢？——在例子中便是o了。o事先声明罢了。这样我们看到对象到类的“升华”！

    是不是还是觉得不够透切呢？咱们还没说完咧~我们可以结合兔子的例子，同样是动物和兔子，写成类，从而诞生了JS中一种类的写法！

    animal = function(){}  
    animal.prototype.age = new Number();  
    animal.prototype.eat = function(food){  
    }  
    rabbit = function(){}  
    rabbit.prototype = new animal();  

 开玩笑了， 这种写法才是JS的地道写法，老早就有了。上述写法彻底告别一个对象一个对象去定义层次关系。简单说，其涵义就是通过函数的原型prototype，加 多一层function来确定父对象是什么。首先有个认识，就是比起“基于对象”的继承，我们现在可以加入了“构造函数”，例如animial = function(){}和rabbit = function(){}分别就是父类的构造函数和子类的构造函数。但是如果我不需要子类的构造函数，却又不行，因为不可能不写一个function，只 有function才可以有prototype属性去定义成员。前面我们不是说过_proto_是不开放的属性吗？惟独Function的_proto_ 就总是开放的，也就是说Function对象都有的_proto_的作用apply()和call()的作用，但是_proto_的名字就变为没有下划线 了，也就是Function.prototype。况且JS之中，借助Function定义对象的模板是经常的写法，new某个类就是建立对象，也让 prototype发挥定义继承链作用。

    既然Function.prototype总是开放的，那么用它代替_proto_也行吧？没错，借助一个空的构造函数就行了，原来Object.create也可以这样写的：

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

 当然这个object方法又回归到“基于对象继承”的方法上了 呵呵。我们可以从D.C介绍过的方法看出一点源头，借助网络，这些渊源都是有迹可循的。详见参考网址http://javascript.crockford.com/prototypal.html 。实际上Object.create应该就从D.C方法来，好像他也是极力的推动者，不知道了……最后抄多个Extend代码帮助理解，原理没啥区别，关键胜在够简单清晰。

    extend = function (Klass, Zuper) {  
            Klass.prototype = Object.create(Zuper.prototype);  
            Klass.prototype.constructor = Klass;  
    }  

 

参考：

• http://ejohn.org/blog/ecmascript-5-objects-and-properties/
• http://javascript.crockford.com/prototypal.html
• Ext.extend()中使用super关键字