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ES6 Class 语法糖的本质：基于原型的继承

ES6 Class：披着糖衣的“原型链”战士 🍬

各位观众老爷们，晚上好！欢迎来到今晚的“JavaScript 魔法屋”，我是你们的老朋友，魔术师…哦不，程序员，老王！今天我们要聊一个看似高大上，实则“老掉牙”的话题：ES6 的 Class。

等等，先别急着关网页！我知道，一提到 Class，很多小伙伴脑海里浮现的就是 Java、C++ 这些“老大哥”，然后默默地在心里嘀咕：“JavaScript 你个小屁孩，也敢玩 Class？”

没错，JavaScript 确实不是传统的面向对象语言，它骨子里玩的是基于原型的继承。那 ES6 引入的 Class 又是啥玩意儿呢？

别慌，老王这就给你们揭秘：ES6 的 Class，说白了，就是一块语法糖！ 🍬🍬🍬 一块甜甜的、包裹着原型链的语法糖！

一、原型链：JavaScript 的“基因密码”🧬

想要理解 Class 的本质，就必须先搞懂 JavaScript 的原型链。这玩意儿就像我们人类的 DNA，决定了对象的特性和行为。

1. 什么是原型？

每个 JavaScript 对象（除了 null）都有一个指向另一个对象的链接，这个链接指向的对象就是该对象的原型（prototype）。原型本身也是一个对象，它也有自己的原型，就这样一层一层地向上链接，最终形成一个链条，这就是原型链。

你可以把原型想象成对象的“祖宗”。当你想访问对象的某个属性或方法时，如果对象本身没有，JavaScript 引擎就会顺着原型链往上找，直到找到为止。如果找到链条的尽头（也就是 null），还是找不到，那就返回 undefined。

2. __proto__ 和 prototype 的区别？

这两个家伙经常让人傻傻分不清楚，其实它们扮演着不同的角色：

  • __proto__ (非标准属性)： 它是每个对象（除了 null）都拥有的属性，指向创建该对象的构造函数的 prototype。简单来说，它是对象访问原型链的“钥匙”。🗝️
  • prototype： 它是每个函数才拥有的属性，指向一个对象，这个对象就是该函数作为构造函数创建出来的对象的原型。它定义了该构造函数创建的对象的“模板”。 📐

举个栗子：

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

Person.prototype.sayHello = function() {
  console.log(`Hello, my name is ${this.name}`);
};

const john = new Person("John");

console.log(john.__proto__ === Person.prototype); // true
john.sayHello(); // Hello, my name is John

在这个例子中：

  • Person 是一个构造函数。
  • Person.prototype 是 Person 函数的原型对象，它定义了 sayHello 方法。
  • john 是通过 new Person() 创建的对象。
  • john.__proto__ 指向 Person.prototype，所以 john 可以访问 sayHello 方法。

3. 原型链的查找机制

让我们再深入一点，看看原型链到底是如何工作的。

假设我们访问 john.toString()，JavaScript 引擎会按照以下步骤查找：

  1. 首先，在 john 对象自身查找 toString 属性。
  2. 如果没有找到，就沿着 john.__proto__ 向上查找，也就是在 Person.prototype 中查找。
  3. 如果还是没有找到，就继续沿着 Person.prototype.__proto__ 向上查找，也就是在 Object.prototype 中查找。（因为 Person.prototype 也是一个对象，它的原型是 Object.prototype）
  4. Object.prototype 中定义了 toString 方法，所以找到了，并执行。

这个查找过程就像探险寻宝一样，JavaScript 引擎沿着原型链一路向上，直到找到宝藏（属性或方法），或者到达链条的尽头。 🧭

二、ES6 Class：让原型链更优雅的“糖衣炮弹” 🍬💥

好了，铺垫了这么多，终于要轮到我们的主角——ES6 Class 登场了！

ES6 引入了 class 关键字，让我们能够像编写传统的面向对象代码一样编写 JavaScript 代码。但请记住，这只是语法糖！ 它的底层仍然是基于原型的继承。

1. Class 的基本语法

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayHello() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.name}`);
  }
}

const jane = new Person("Jane");
jane.sayHello(); // Hello, my name is Jane

这段代码看起来是不是很像 Java 或 C++？但别被迷惑了！它实际上做了以下几件事情：

  • class Person { ... }： 定义了一个名为 Person 的类。
  • constructor(name) { ... }： 定义了构造函数，用于创建对象实例。它相当于 ES5 中的 function Person(name) { ... }。
  • sayHello() { ... }： 定义了一个方法，它会被添加到 Person.prototype 上。 相当于 ES5 中的 Person.prototype.sayHello = function() { ... }。

2. Class 的本质：语法糖！

我们可以用 ES5 的代码来等价地实现上面的 Class：

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

Person.prototype.sayHello = function() {
  console.log(`Hello, my name is ${this.name}`);
};

const jane = new Person("Jane");
jane.sayHello(); // Hello, my name is Jane

看到了吗？本质上，Class 只是一个语法糖，它让我们可以用更简洁、更易读的方式来编写基于原型的继承代码。

3. Class 的继承

Class 也支持继承，使用 extends 关键字：

class Student extends Person {
  constructor(name, grade) {
    super(name); // 调用父类的构造函数
    this.grade = grade;
  }

  study() {
    console.log(`${this.name} is studying hard in grade ${this.grade}`);
  }
}

const tom = new Student("Tom", 10);
tom.sayHello(); // Hello, my name is Tom (继承自 Person)
tom.study(); // Tom is studying hard in grade 10

这段代码做了以下事情：

  • class Student extends Person { ... }： 定义了一个名为 Student 的类，它继承自 Person 类。
  • super(name)： 调用父类 Person 的构造函数。
  • Student 类继承了 Person 类的 sayHello 方法，并添加了自己的 study 方法。

底层实现：

在 ES5 中，实现继承需要更繁琐的操作，比如使用 call 或 apply 调用父类的构造函数，以及设置原型链。而 Class 简化了这个过程，让我们能够更专注于业务逻辑。

4. static 关键字

Class 还引入了 static 关键字，用于定义静态方法和静态属性。静态方法和静态属性属于类本身，而不是类的实例。

class MathUtils {
  static PI = 3.14159;

  static calculateArea(radius) {
    return MathUtils.PI * radius * radius;
  }
}

console.log(MathUtils.PI); // 3.14159
console.log(MathUtils.calculateArea(5)); // 78.53975

底层实现：

静态方法和静态属性实际上是直接添加到构造函数上的属性。

三、Class 的优势与局限 🏆 🚧

1. 优势

  • 更简洁的语法： Class 提供了更简洁、更易读的语法，使得代码更易于维护和理解。
  • 更符合传统面向对象编程的习惯： 对于熟悉 Java、C++ 等面向对象语言的开发者来说，Class 更容易上手。
  • 更好的代码组织： Class 可以更好地组织代码，将相关的属性和方法封装在一起。
  • 更容易进行代码重用： 通过继承，可以更容易地进行代码重用。

2. 局限

  • 本质仍然是基于原型的继承： Class 并没有改变 JavaScript 的原型继承机制。
  • 可能造成误解： 对于不熟悉 JavaScript 原型链的开发者来说，Class 可能会造成误解，认为 JavaScript 是一种传统的面向对象语言。
  • 某些高级特性缺失： Class 缺少一些传统面向对象语言的高级特性，比如接口、抽象类等。

四、总结：拥抱糖衣，理解本质 💖

ES6 的 Class 是一块美味的语法糖，它让 JavaScript 的面向对象编程更加优雅、简洁。但我们不能只看到糖衣，更要理解它背后的本质——基于原型的继承。

只有真正理解了原型链，才能更好地使用 Class，才能写出更健壮、更高效的 JavaScript 代码。

所以，下次当你看到 Class 的时候，不要被它的外表迷惑，要透过现象看本质，记住它仍然是那个我们熟悉的、基于原型的 JavaScript！

希望今天的分享对大家有所帮助！感谢大家的观看，我们下期再见！ 👋

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