JavaScript内核与高级编程之:`JavaScript`的`Object.create()`:其与`new`操作符的继承差异。

嘿,大家好!我是你们今天的JS老司机,咱们今天聊聊JavaScript里两个挺有意思的家伙:Object.create()new操作符。它们都能实现继承,但背后的原理和使用方式可是大相径庭。准备好了吗?咱们发车啦!

第一站:原型链是个啥?(铺垫知识)

在深入Object.create()new之前,我们得先搞明白JavaScript里一个很重要的概念:原型链。你可以把它想象成一个寻宝游戏,当你访问一个对象的属性时,JS引擎会先在这个对象本身找,如果没找到,它会沿着这个对象的__proto__(原型对象)继续向上找,如果原型对象里还没找到,就沿着原型对象的__proto__继续找,直到找到为止,或者找到最顶层的null

function Person(name) {
  this.name = name;
}

Person.prototype.greet = function() {
  console.log("你好,我是" + this.name);
};

let john = new Person("John");
john.greet(); // 输出: 你好,我是John

// john.__proto__ 指向 Person.prototype
console.log(john.__proto__ === Person.prototype); // 输出: true

// Person.prototype.__proto__ 指向 Object.prototype
console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype); // 输出: true

// Object.prototype.__proto__ 指向 null
console.log(Object.prototype.__proto__ === null); // 输出: true

在这个例子里,john对象自身没有greet方法,但是它可以通过原型链找到Person.prototype上的greet方法。这就是原型继承的基础。

第二站:new操作符的“构造”过程

new操作符在JavaScript里负责创建对象,并建立对象与构造函数之间的关系。它主要做了以下几件事:

  1. 创建一个新的空对象。 就像开辟了一块新的内存空间。
  2. 将这个空对象的__proto__属性指向构造函数的prototype属性。 这就是建立继承关系的关键一步。
  3. 将这个空对象作为this上下文执行构造函数。 构造函数里的this就指向这个新对象,可以在构造函数里给新对象添加属性和方法。
  4. 如果构造函数没有显式返回一个对象,则返回这个新对象。 如果构造函数返回了一个对象,则返回该对象,否则返回新创建的对象。

用代码说话:

function Animal(name) {
  this.name = name;
  this.sayName = function() {
    console.log("我是" + this.name);
  };
}

Animal.prototype.eat = function() {
  console.log("我在吃东西");
};

let cat = new Animal("Tom");
cat.sayName(); // 输出: 我是Tom
cat.eat();     // 输出: 我在吃东西

// 验证继承关系
console.log(cat.__proto__ === Animal.prototype); // 输出: true

可以看到,cat对象既拥有Animal构造函数里定义的sayName方法,也拥有Animal.prototype上定义的eat方法。这就是new操作符建立原型继承的效果。

第三站:Object.create()的“原型式继承”

Object.create()方法创建一个新对象,使用现有的对象来作为新对象的原型。 这句话是重点! 也就是说,你可以指定一个对象,让新创建的对象直接继承自它,而不需要像new操作符那样,必须先有一个构造函数。

Object.create()的语法:

Object.create(proto, [propertiesObject])
  • proto: 新创建对象的原型对象。
  • propertiesObject: 可选。如果指定了,则表示要添加到新对象的可枚举属性(即直接定义在新对象上的属性)。

举个例子:

let animal = {
  name: "动物",
  eat: function() {
    console.log("我在吃东西");
  }
};

let dog = Object.create(animal);
dog.name = "旺财";  // 给dog对象添加自己的属性
dog.bark = function() {  // 给dog对象添加自己的方法
  console.log("汪汪汪!");
};

dog.eat();   // 输出: 我在吃东西 (继承自animal)
dog.bark();  // 输出: 汪汪汪! (dog自己的方法)
console.log(dog.name); // 输出: 旺财 (dog自己的属性覆盖了animal的同名属性)
console.log(dog.__proto__ === animal); // 输出: true

在这个例子里,dog对象直接继承了animal对象,它拥有animaleat方法,并且可以添加自己的属性和方法。注意,dog对象自身的name属性覆盖了animal对象的name属性,但animal对象的name属性仍然存在,只是在dog对象上访问时,会优先访问dog对象自身的属性。

第四站:Object.create() vs new:继承方式大PK

特性 new 操作符 Object.create()
核心 基于构造函数 基于原型对象
继承方式 将新对象的__proto__指向构造函数的prototype 将新对象的__proto__指向指定的原型对象
是否需要构造函数 必须有构造函数 不需要构造函数,可以直接使用一个普通对象作为原型
对象创建过程 创建空对象 -> 设置原型 -> 执行构造函数 -> 返回对象 创建新对象 -> 设置原型 -> 返回对象
灵活性 相对固定,必须通过构造函数来控制对象的创建 更灵活,可以直接指定原型对象,控制对象的继承关系
应用场景 传统的面向对象编程,创建类的实例 原型式继承,创建具有特定原型的对象,避免使用构造函数的复杂性

总结一下:

  • new操作符更适合传统的基于类的面向对象编程,它需要构造函数来定义对象的属性和方法。
  • Object.create()更适合原型式继承,它允许你直接使用一个对象作为原型,而不需要定义构造函数。这种方式更加灵活,可以方便地创建具有特定原型的对象。

第五站:更深入的探讨与应用场景

1. Object.create(null)

一个特殊的用法是Object.create(null)。 它会创建一个没有任何原型链的对象! 也就是说,这个对象的__proto__null,它不会继承任何属性和方法,包括Object.prototype上的那些。

let noProtoObj = Object.create(null);
console.log(noProtoObj.__proto__); // 输出: undefined

// noProtoObj 没有 hasOwnProperty 方法
// noProtoObj.hasOwnProperty('name');  // 报错:noProtoObj.hasOwnProperty is not a function

这种对象通常用在需要非常干净的数据存储,或者作为字典使用,避免原型链上的属性干扰。

2. Object.create() 的第二个参数:propertiesObject

Object.create()的第二个参数允许你直接在新创建的对象上定义属性,类似于Object.defineProperties()

let base = {
  name: "Base Object"
};

let derived = Object.create(base, {
  age: {
    value: 30,
    enumerable: true  // 可枚举
  },
  greet: {
    value: function() {
      console.log("Hello, I am " + this.name + ", and I am " + this.age + " years old.");
    },
    writable: true,   // 可修改
    configurable: true // 可删除
  }
});

console.log(derived.name); // 输出: Base Object (继承自 base)
console.log(derived.age);  // 输出: 30 (直接定义在 derived 上)
derived.greet();          // 输出: Hello, I am Base Object, and I am 30 years old.

这个参数可以让你在创建对象的同时,就设置好一些初始属性,而不需要在之后单独添加。

3. Object.create() 实现的寄生组合继承

Object.create() 经常被用在实现更高效的继承模式中,比如寄生组合继承。 这种继承方式避免了传统构造函数继承的一些问题,例如多次调用父构造函数。

function Parent(name) {
  this.name = name;
}

Parent.prototype.sayName = function() {
  console.log("我是" + this.name);
};

function Child(name, age) {
  Parent.call(this, name); // 借用构造函数,继承实例属性
  this.age = age;
}

// 关键步骤:使用 Object.create 创建一个继承自 Parent.prototype 的对象
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
Child.prototype.constructor = Child; // 修正 constructor 指向

Child.prototype.sayAge = function() {
  console.log("我今年" + this.age + "岁");
};

let child = new Child("小明", 10);
child.sayName(); // 输出: 我是小明 (继承自 Parent.prototype)
child.sayAge();  // 输出: 我今年10岁 (Child 自己的方法)
console.log(child instanceof Parent); // 输出: true
console.log(child instanceof Child);  // 输出: true

在这个例子中,Object.create(Parent.prototype) 创建了一个新对象,它的原型是 Parent.prototype,然后将 Child.prototype 指向这个新对象。 这样就避免了直接修改 Parent.prototype,也避免了在 Child.prototype 上创建多余的属性。

第六站:注意事项与最佳实践

  • 理解原型链: 掌握原型链是理解 Object.create()new 的关键。
  • 选择合适的继承方式: 根据你的需求选择合适的继承方式。如果需要创建类的实例,new 操作符可能更适合。如果需要创建具有特定原型的对象,Object.create() 可能更灵活。
  • 避免原型污染: 直接修改内置对象的原型(比如 Object.prototypeArray.prototype)可能会导致意想不到的问题。 尽量避免这种做法。
  • 使用 Object.create(null) 时要小心: 创建没有原型链的对象时,需要注意它缺少了许多常用的方法和属性。

第七站:总结与展望

Object.create()new 操作符都是JavaScript中实现继承的重要工具。 new 操作符基于构造函数,适合传统的面向对象编程; Object.create() 基于原型对象,更加灵活,适合原型式继承。 理解它们的原理和使用方式,可以帮助你写出更清晰、更高效的JavaScript代码。

JavaScript 的继承机制一直在进化,随着 ES6 引入了 class 关键字,继承的语法更加简洁和易于理解,但理解 Object.create()new 的底层原理仍然很重要,因为它们是JavaScript继承的基石。

好了,今天的JS老司机之旅就到这里了。希望大家有所收获,下次再见!

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