JS 定义类或对象

本来想就JavaScript如何定义类或对象生成写篇文章，但是经过仔细比较，还是在w3school有篇高级教程中讲得更加合理，于是就直接将文章转帖到这里。

更加内容参见w3school：http://www.w3school.com.cn/js/pro_js_object_defining.asp 。

注：ECMAScript即JavaScript核心。

 

使用预定义对象只是面向对象语言的能力的一部分，它真正强大之处在于能够创建自己专用的类和对象。

ECMAScript 拥有很多创建对象或类的方法。

工厂方式
原始的方式
因为对象的属性可以在对象创建后动态定义，所有许多开发者都在 JavaScript 最初引入时编写类似下面的代码：

Js代码 
var oCar = new Object;  
oCar.color = "blue";  
oCar.doors = 4;  
oCar.mpg = 25;  
oCar.showColor = function() {  
  alert(this.color);  
};  

var oCar = new Object;
oCar.color = "blue";
oCar.doors = 4;
oCar.mpg = 25;
oCar.showColor = function() {
  alert(this.color);
}; TIY

在上面的代码中，创建对象 car。然后给它设置几个属性：它的颜色是蓝色，有四个门，每加仑油可以跑 25 英里。最后一个属性实际上是指向函数的指针，意味着该属性是个方法。执行这段代码后，就可以使用对象 car。

不过这里有一个问题，就是可能需要创建多个 car 的实例。

解决方案：工厂方式
要解决该问题，开发者创造了能创建并返回特定类型的对象的工厂函数（factory function）。

例如，函数 createCar() 可用于封装前面列出的创建 car 对象的操作：

Js代码 
function createCar() {  
  var oTempCar = new Object;  
  oTempCar.color = "blue";  
  oTempCar.doors = 4;  
  oTempCar.mpg = 25;  
  oTempCar.showColor = function() {  
    alert(this.color);  
  };  
  return oTempCar;  
}  
 
var oCar1 = createCar();  
var oCar2 = createCar();  

function createCar() {
  var oTempCar = new Object;
  oTempCar.color = "blue";
  oTempCar.doors = 4;
  oTempCar.mpg = 25;
  oTempCar.showColor = function() {
    alert(this.color);
  };
  return oTempCar;
}

var oCar1 = createCar();
var oCar2 = createCar(); TIY

在这里，第一个例子中的所有代码都包含在 createCar() 函数中。此外，还有一行额外的代码，返回 car 对象（oTempCar）作为函数值。调用此函数，将创建新对象，并赋予它所有必要的属性，复制出一个我们在前面说明过的 car 对象。因此，通过这种方法，我们可以很容易地创建 car 对象的两个版本（oCar1 和 oCar2），它们的属性完全一样。

为函数传递参数
我们还可以修改 createCar() 函数，给它传递各个属性的默认值，而不是简单地赋予属性默认值：

Js代码 
function createCar(sColor,iDoors,iMpg) {  
  var oTempCar = new Object;  
  oTempCar.color = sColor;  
  oTempCar.doors = iDoors;  
  oTempCar.mpg = iMpg;  
  oTempCar.showColor = function() {  
    alert(this.color);  
  };  
  return oTempCar;  
}  
 
var oCar1 = createCar("red",4,23);  
var oCar2 = createCar("blue",3,25);  
 
oCar1.showColor();      //输出 "red"  
oCar2.showColor();      //输出 "blue"  

function createCar(sColor,iDoors,iMpg) {
  var oTempCar = new Object;
  oTempCar.color = sColor;
  oTempCar.doors = iDoors;
  oTempCar.mpg = iMpg;
  oTempCar.showColor = function() {
    alert(this.color);
  };
  return oTempCar;
}

var oCar1 = createCar("red",4,23);
var oCar2 = createCar("blue",3,25);

oCar1.showColor();  //输出 "red"
oCar2.showColor();  //输出 "blue" TIY

给 createCar() 函数加上参数，即可为要创建的 car 对象的 color、doors 和 mpg 属性赋值。这使两个对象具有相同的属性，却有不同的属性值。

在工厂函数外定义对象的方法
虽然 ECMAScript 越来越正式化，但创建对象的方法却被置之不理，且其规范化至今还遭人反对。一部分是语义上的原因（它看起来不像使用带有构造函数 new 运算符那么正规），一部分是功能上的原因。功能原因在于用这种方式必须创建对象的方法。前面的例子中，每次调用函数 createCar()，都要创建新函数 showColor()，意味着每个对象都有自己的 showColor() 版本。而事实上，每个对象都共享同一个函数。

有些开发者在工厂函数外定义对象的方法，然后通过属性指向该方法，从而避免这个问题：

Js代码 
function showColor() {  
  alert(this.color);  
}  
 
function createCar(sColor,iDoors,iMpg) {  
  var oTempCar = new Object;  
  oTempCar.color = sColor;  
  oTempCar.doors = iDoors;  
  oTempCar.mpg = iMpg;  
  oTempCar.showColor = showColor;  
  return oTempCar;  
}  
 
var oCar1 = createCar("red",4,23);  
var oCar2 = createCar("blue",3,25);  
 
oCar1.showColor();      //输出 "red"  
oCar2.showColor();      //输出 "blue"  

function showColor() {
  alert(this.color);
}

function createCar(sColor,iDoors,iMpg) {
  var oTempCar = new Object;
  oTempCar.color = sColor;
  oTempCar.doors = iDoors;
  oTempCar.mpg = iMpg;
  oTempCar.showColor = showColor;
  return oTempCar;
}

var oCar1 = createCar("red",4,23);
var oCar2 = createCar("blue",3,25);

oCar1.showColor();  //输出 "red"
oCar2.showColor();  //输出 "blue" TIY

在上面这段重写的代码中，在函数 createCar() 之前定义了函数 showColor()。在 createCar() 内部，赋予对象一个指向已经存在的 showColor() 函数的指针。从功能上讲，这样解决了重复创建函数对象的问题；但是从语义上讲，该函数不太像是对象的方法。

所有这些问题都引发了开发者定义 的构造函数的出现。

构造函数方式
创建构造函数就像创建工厂函数一样容易。第一步选择类名，即构造函数的名字。根据惯例，这个名字的首字母大写，以使它与首字母通常是小写的变量名分开。除了这点不同，构造函数看起来很像工厂函数。请考虑下面的例子：

Js代码 
function Car(sColor,iDoors,iMpg) {  
  this.color = sColor;  
  this.doors = iDoors;  
  this.mpg = iMpg;  
  this.showColor = function() {  
    alert(this.color);  
  };  
}  
 
var oCar1 = new Car("red",4,23);  
var oCar2 = new Car("blue",3,25);  

function Car(sColor,iDoors,iMpg) {
  this.color = sColor;
  this.doors = iDoors;
  this.mpg = iMpg;
  this.showColor = function() {
    alert(this.color);
  };
}

var oCar1 = new Car("red",4,23);
var oCar2 = new Car("blue",3,25); TIY

下面为您解释上面的代码与工厂方式的差别。首先在构造函数内没有创建对象，而是使用 this 关键字。使用 new 运算符构造函数时，在执行第一行代码前先创建一个对象，只有用 this 才能访问该对象。然后可以直接赋予 this 属性，默认情况下是构造函数的返回值（不必明确使用 return 运算符）。

现在，用 new 运算符和类名 Car 创建对象，就更像 ECMAScript 中一般对象的创建方式了。

你也许会问，这种方式在管理函数方面是否存在于前一种方式相同的问题呢？是的。

就像工厂函数，构造函数会重复生成函数，为每个对象都创建独立的函数版本。不过，与工厂函数相似，也可以用外部函数重写构造函数，同样地，这么做语义上无任何意义。这正是下面要讲的原型方式的优势所在。

原型方式
该方式利用了对象的 prototype 属性，可以把它看成创建新对象所依赖的原型。

这里，首先用空构造函数来设置类名。然后所有的属性和方法都被直接赋予 prototype 属性。我们重写了前面的例子，代码如下：

Js代码 
function Car() {  
}  
 
Car.prototype.color = "blue";  
Car.prototype.doors = 4;  
Car.prototype.mpg = 25;  
Car.prototype.showColor = function() {  
  alert(this.color);  
};  
 
var oCar1 = new Car();  
var oCar2 = new Car();  

function Car() {
}

Car.prototype.color = "blue";
Car.prototype.doors = 4;
Car.prototype.mpg = 25;
Car.prototype.showColor = function() {
  alert(this.color);
};

var oCar1 = new Car();
var oCar2 = new Car(); TIY

在这段代码中，首先定义构造函数（Car），其中无任何代码。接下来的几行代码，通过给 Car 的 prototype 属性添加属性去定义 Car 对象的属性。调用 new Car() 时，原型的所有属性都被立即赋予要创建的对象，意味着所有 Car 实例存放的都是指向 showColor() 函数的指针。从语义上讲，所有属性看起来都属于一个对象，因此解决了前面两种方式存在的问题。

此外，使用这种方式，还能用 instanceof 运算符检查给定变量指向的对象的类型。因此，下面的代码将输出 TRUE：

Js代码 
alert(oCar1 instanceof Car);    //输出 "true"  

alert(oCar1 instanceof Car); //输出 "true" 原型方式的问题
原型方式看起来是个不错的解决方案。遗憾的是，它并不尽如人意。

首先，这个构造函数没有参数。使用原型方式，不能通过给构造函数传递参数来初始化属性的值，因为 Car1 和 Car2 的 color 属性都等于 "blue"，doors 属性都等于 4，mpg 属性都等于 25。这意味着必须在对象创建后才能改变属性的默认值，这点很令人讨厌，但还没完。真正的问题出现在属性指向的是对象，而不是函数时。函数共享不会造成问题，但对象却很少被多个实例共享。请思考下面的例子：

Js代码 
function Car() {  
}  
 
Car.prototype.color = "blue";  
Car.prototype.doors = 4;  
Car.prototype.mpg = 25;  
Car.prototype.drivers = new Array("Mike","John");  
Car.prototype.showColor = function() {  
  alert(this.color);  
};  
 
var oCar1 = new Car();  
var oCar2 = new Car();  
 
oCar1.drivers.push("Bill");  
 
alert(oCar1.drivers);   //输出 "Mike,John,Bill"  
alert(oCar2.drivers);   //输出 "Mike,John,Bill"  

function Car() {
}

Car.prototype.color = "blue";
Car.prototype.doors = 4;
Car.prototype.mpg = 25;
Car.prototype.drivers = new Array("Mike","John");
Car.prototype.showColor = function() {
  alert(this.color);
};

var oCar1 = new Car();
var oCar2 = new Car();

oCar1.drivers.push("Bill");

alert(oCar1.drivers); //输出 "Mike,John,Bill"
alert(oCar2.drivers); //输出 "Mike,John,Bill" TIY

上面的代码中，属性 drivers 是指向 Array 对象的指针，该数组中包含两个名字 "Mike" 和 "John"。由于 drivers 是引用值，Car 的两个实例都指向同一个数组。这意味着给 oCar1.drivers 添加值 "Bill"，在 oCar2.drivers 中也能看到。输出这两个指针中的任何一个，结果都是显示字符串 "Mike,John,Bill"。

由于创建对象时有这么多问题，你一定会想，是否有种合理的创建对象的方法呢？答案是有，需要联合使用构造函数和原型方式。

混合的构造函数/原型方式
联合使用构造函数和原型方式，就可像用其他程序设计语言一样创建对象。这种概念非常简单，即用构造函数定义对象的所有非函数属性，用原型方式定义对象的函数属性（方法）。结果是，所有函数都只创建一次，而每个对象都具有自己的对象属性实例。

我们重写了前面的例子，代码如下：

Js代码 
function Car(sColor,iDoors,iMpg) {  
  this.color = sColor;  
  this.doors = iDoors;  
  this.mpg = iMpg;  
  this.drivers = new Array("Mike","John");  
}  
 
Car.prototype.showColor = function() {  
  alert(this.color);  
};  
 
var oCar1 = new Car("red",4,23);  
var oCar2 = new Car("blue",3,25);  
 
oCar1.drivers.push("Bill");  
 
alert(oCar1.drivers);   //输出 "Mike,John,Bill"  
alert(oCar2.drivers);   //输出 "Mike,John"  

function Car(sColor,iDoors,iMpg) {
  this.color = sColor;
  this.doors = iDoors;
  this.mpg = iMpg;
  this.drivers = new Array("Mike","John");
}

Car.prototype.showColor = function() {
  alert(this.color);
};

var oCar1 = new Car("red",4,23);
var oCar2 = new Car("blue",3,25);

oCar1.drivers.push("Bill");

alert(oCar1.drivers); //输出 "Mike,John,Bill"
alert(oCar2.drivers); //输出 "Mike,John" TIY

现在就更像创建一般对象了。所有的非函数属性都在构造函数中创建，意味着又能够用构造函数的参数赋予属性默认值了。因为只创建 showColor() 函数的一个实例，所以没有内存浪费。此外，给 oCar1 的 drivers 数组添加 "Bill" 值，不会影响到 oCar2 的数组，所以输出这些数组的值时，oCar1.drivers 显示的是 "Mike,John,Bill"，而 oCar2.drivers 显示的是 "Mike,John"。因为使用了原型方式，所以仍然能利用 instanceof 运算符来判断对象的类型。

这种方式是 ECMAScript 采用的主要方式，它具有其他方式的特性，却没有他们的副作用。不过，有些开发者仍觉得这种方法不够完美。

动态原型方法
对于习惯使用其他语言的开发者来说，使用混合的构造函数/原型方式感觉不那么和谐。毕竟，定义类时，大多数面向对象语言都对属性和方法进行了视觉上的封装。请考虑下面的 Java 类：

Java代码 
class Car {  
  public String color = "blue";  
  public int doors = 4;  
  public int mpg = 25;  
 
  public Car(String color, int doors, int mpg) {  
    this.color = color;  
    this.doors = doors;  
    this.mpg = mpg;  
  }  
    
  public void showColor() {  
    System.out.println(color);  
  }  
}  

class Car {
  public String color = "blue";
  public int doors = 4;
  public int mpg = 25;

  public Car(String color, int doors, int mpg) {
    this.color = color;
    this.doors = doors;
    this.mpg = mpg;
  }
 
  public void showColor() {
    System.out.println(color);
  }
} Java 很好地打包了 Car 类的所有属性和方法，因此看见这段代码就知道它要实现什么功能，它定义了一个对象的信息。批评混合的构造函数/原型方式的人认为，在构造函数内部找属性，在其外部找方法的做法不合逻辑。因此，他们设计了动态原型方法，以提供更友好的编码风格。

动态原型方法的基本想法与混合的构造函数/原型方式相同，即在构造函数内定义非函数属性，而函数属性则利用原型属性定义。唯一的区别是赋予对象方法的位置。下面是用动态原型方法重写的 Car 类：

Js代码 
function Car(sColor,iDoors,iMpg) {  
  this.color = sColor;  
  this.doors = iDoors;  
  this.mpg = iMpg;  
  this.drivers = new Array("Mike","John");  
    
  if (typeof Car._initialized == "undefined") {  
    Car.prototype.showColor = function() {  
      alert(this.color);  
    };  
      
    Car._initialized = true;  
  }  
}  

function Car(sColor,iDoors,iMpg) {
  this.color = sColor;
  this.doors = iDoors;
  this.mpg = iMpg;
  this.drivers = new Array("Mike","John");
 
  if (typeof Car._initialized == "undefined") {
    Car.prototype.showColor = function() {
      alert(this.color);
    };
 
    Car._initialized = true;
  }
} TIY

直到检查 typeof Car._initialized 是否等于 "undefined" 之前，这个构造函数都未发生变化。这行代码是动态原型方法中最重要的部分。如果这个值未定义，构造函数将用原型方式继续定义对象的方法，然后把 Car._initialized 设置为 true。如果这个值定义了（它的值为 true 时，typeof 的值为 Boolean），那么就不再创建该方法。简而言之，该方法使用标志（_initialized）来判断是否已给原型赋予了任何方法。该方法只创建并赋值一次，传统的 OOP 开发者会高兴地发现，这段代码看起来更像其他语言中的类定义了。

混合工厂方式
这种方式通常是在不能应用前一种方式时的变通方法。它的目的是创建假构造函数，只返回另一种对象的新实例。

这段代码看起来与工厂函数非常相似：

Js代码 
function Car() {  
  var oTempCar = new Object;  
  oTempCar.color = "blue";  
  oTempCar.doors = 4;  
  oTempCar.mpg = 25;  
  oTempCar.showColor = function() {  
    alert(this.color);  
  };  
 
  return oTempCar;  
}  

function Car() {
  var oTempCar = new Object;
  oTempCar.color = "blue";
  oTempCar.doors = 4;
  oTempCar.mpg = 25;
  oTempCar.showColor = function() {
    alert(this.color);
  };

  return oTempCar;
} TIY

与经典方式不同，这种方式使用 new 运算符，使它看起来像真正的构造函数：

Js代码 
var car = new Car();  

var car = new Car(); 由于在 Car() 构造函数内部调用了 new 运算符，所以将忽略第二个 new 运算符（位于构造函数之外），在构造函数内部创建的对象被传递回变量 car。

这种方式在对象方法的内部管理方面与经典方式有着相同的问题。强烈建议：除非万不得已，还是避免使用这种方式。

采用哪种方式
如前所述，目前使用最广泛的是混合的构造函数/原型方式。此外，动态原始方法也很流行，在功能上与构造函数/原型方式等价。可以采用这两种方式中的任何一种。不过不要单独使用经典的构造函数或原型方式，因为这样会给代码引入问题。

实例
对象令人感兴趣的一点是用它们解决问题的方式。ECMAScript 中最常见的一个问题是字符串连接的性能。与其他语言类似，ECMAScript 的字符串是不可变的，即它们的值不能改变。请考虑下面的代码：

Js代码 
var str = "hello ";  
str += "world";  

var str = "hello ";
str += "world"; 实际上，这段代码在幕后执行的步骤如下：

创建存储 "hello " 的字符串。
创建存储 "world" 的字符串。
创建存储连接结果的字符串。
把 str 的当前内容复制到结果中。
把 "world" 复制到结果中。
更新 str，使它指向结果。
每次完成字符串连接都会执行步骤 2 到 6，使得这种操作非常消耗资源。如果重复这一过程几百次，甚至几千次，就会造成性能问题。解决方法是用 Array 对象存储字符串，然后用 join() 方法（参数是空字符串）创建最后的字符串。想象用下面的代码代替前面的代码：

Js代码 
var arr = new Array();  
arr[0] = "hello ";  
arr[1] = "world";  
var str = arr.join("");  

var arr = new Array();
arr[0] = "hello ";
arr[1] = "world";
var str = arr.join(""); 这样，无论数组中引入多少字符串都不成问题，因为只在调用 join() 方法时才会发生连接操作。此时，执行的步骤如下：

创建存储结果的字符串
把每个字符串复制到结果中的合适位置
虽然这种解决方案很好，但还有更好的方法。问题是，这段代码不能确切反映出它的意图。要使它更容易理解，可以用 StringBuffer 类打包该功能：

Js代码 
function StringBuffer () {  
  this._strings_ = new Array();  
}  
 
StringBuffer.prototype.append = function(str) {  
  this._strings_.push(str);  
};  
 
StringBuffer.prototype.toString = function() {  
  return this._strings_.join("");  
};  

function StringBuffer () {
  this._strings_ = new Array();
}

StringBuffer.prototype.append = function(str) {
  this._strings_.push(str);
};

StringBuffer.prototype.toString = function() {
  return this._strings_.join("");
}; 这段代码首先要注意的是 strings 属性，本意是私有属性。它只有两个方法，即 append() 和 toString() 方法。append() 方法有一个参数，它把该参数附加到字符串数组中，toString() 方法调用数组的 join 方法，返回真正连接成的字符串。要用 StringBuffer 对象连接一组字符串，可以用下面的代码：

Js代码 
var buffer = new StringBuffer ();  
buffer.append("hello ");  
buffer.append("world");  
var result = buffer.toString();  

var buffer = new StringBuffer ();
buffer.append("hello ");
buffer.append("world");
var result = buffer.toString(); TIY

可用下面的代码测试 StringBuffer 对象和传统的字符串连接方法的性能：

Js代码 
var d1 = new Date();  
var str = "";  
for (var i=0; i < 10000; i++) {  
    str += "text";  
}  
var d2 = new Date();  
 
document.write("Concatenation with plus: " 
 + (d2.getTime() - d1.getTime()) + " milliseconds");  
 
var buffer = new StringBuffer();  
d1 = new Date();  
for (var i=0; i < 10000; i++) {  
    buffer.append("text");  
}  
var result = buffer.toString();  
d2 = new Date();  
 
document.write("<br />Concatenation with StringBuffer: " 
 + (d2.getTime() - d1.getTime()) + " milliseconds");