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ES6系列---类

huayeluoliuhen / 2214人阅读

摘要：原型会自动调整，通过调用方法即可访问基类的构造函数。在简单情况下，等于类的构造函数的值是输出这段代码展示了当调用时等于。

大多数面向对象编程语言都支持类和类继承的特性，而JavaScript只能通过各种特定方式模仿并关联多个相似的对象。这个情况一直持续到ES5。由于类似的库层出不穷，最终ES6引入了类特性，统一了类和类继承的标准。

ES5模仿类

先看一段ES5中模仿类的代码：

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

PersonType.prototype.sayName = function(){
    console.log(this.name);
};

var person = new PersonType("Nicholas");
person.sayName();

console.log(person instanceof PersonType);   // true
console.log(person instanceof Object);   // true

这段代码中的PersonType是一个构造函数，执行后创建一个名为name的属性；给PersonType的原型添加一个sayName()方法，所以PersonType对象的所有实例共享这个方法。然后使用new操作符创建一个PersonType的实例person，并最终证实了person对象确实是PersonType的实例。

ES6的类

ES6有一种与其他语言中类似的类特性：类声明。

类声明语法 
class PersonType {
    // 等价于PersonType构造函数
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    
    // 等价于PersonType.prototype.sayName
    sayName() {
        console.log(this.name);
    }
}

let person = new PersonType("Nicholas");
person.sayName();

console.log(person instanceof PersonType);   // true
console.log(person instanceof Object);   // true

console.log(typeof PersonType);   // "function"
console.log(typeof PersonType.prototype.sayName);   // "function"

通过类声明语法定义PersonType的行为与之前创建PersonType构造函数的过程相似，只是这里直接通过特殊的constructor方法名来定义构造函数。

访问器属性

尽管应该在类构造函数中创建自己的属性，但是类也支持直接在原型上定义访问器属性。创建getter时，需要在关键字get后紧跟一个空格和相应的标识符；创建setter时，只需把关键字get替换为set即可：

class CustomHTMLElement {
    constructor(element) {
        this.element = element;
    }
    
    get html() {
        return this.element.innerHTML;
    }
    
    set html(value) {
        this.element.innerHTML = value;
    }
}

var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(CustomHTMLElement.prototype, "html");
console.log("get" in descriptor);   // true
console.log("set" in descriptor);   // true
console.log(descriptor.enumerable);   // false

这段代码中的CustomHTMLElement类是一个针对现有DOM元素的包装器，并通过getter和setter方法将这个元素的innerHTML方法委托给html属性，这个访问器属性是在CustomHTMLElement.prototype上创建的。

可计算成员名称

类和对象字面量还有更多相似之处，类方法和访问器属性也支持使用可计算名称：

let methodName = "sayName";

class PersonType {
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    
    [methodName]() {
        console.log(this.name);
    }
}

let me = new PersonType("Nicholas");
me.sayName();

通过相同的方式可以在访问器属性中应用可计算名称：

let propertyName = "html";

class CustomHTMLElement {
    constructor(element) {
        this.element = element;
    }
    
    get [propertyName]() {
        return this.element.innerHTML;
    }
    
    set [propertyName](value) {
        this.element.innerHTML = value;
    }
}
生成器方法

关于生成器和迭代器的知识点，可以参考ES6系列---生成器和迭代器。

在对象字面量中，可以通过在方法名前附加一个星号（*）的方式来定义生成器，在类中亦是如此：

class MyClass {
    *createIterator() {
        yield 1;
        yield 2;
        yield 3;
    }
}

let instance = new MyClass();
let iterator = instance.createIterator();

如果用对象来表示集合，又希望通过简单的方法迭代集合中的值，那么生成器方法就派上用场了。数组、Set集合及Map集合为开发者们提供了多个生成器方法来与集合中的元素交互。
尽管生成器方法很实用，但如果你的类是用来表示值的集合的，那么定义一个默认迭代器会更有用。通过Symbol.iterator定义生成器方法即可为类定义默认迭代器：

class Collection {
    constructor() {
        this.items = [];
    }
    
    *[Symbol.iterator]() {
        yield *this.items.values();
    }
}

var collection = new Collection();
collection.items.push(1);
collection.items.push(2);
collection.items.push(3);

for (let x of collection) {
    console.log(x);
}

// 输出:
// 1
// 2
// 3
静态成员

在ES5及其早期版本中，直接将方法添加到构造函数中类模拟静态成员是一种常见模式：

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

// 静态方法
PersonType.create = function(name) {
    return new PersonType(name);
};

// 实例方法
PersonType.prototype.sayName = function() {
    console.log(this.name);
};

var person = PersonType.create("Nicholas");

ES6简化了创建静态成员的过程，在方法或访问器属性名前使用正式的静态注释即可：

class PersonType {
    // 等价于PersonType构造函数
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    
    // 等价于PersonType.prototype.sayName
    sayName() {
        console.log(this.name);
    }
    
    // 等价于PersonType.create
    static create(name) {
        return new PersonType(name);
    }
}

let person = PersonType.create("Nicholas");

静态成员或方法，不可在实例中访问，必须要直接在类上访问。

继承与派生类

在ES6之前，实现继承与自定义类型是个不小的工作：

ES5中实现继承 
function Rectangle(length, width) {
    this.length = length;
    this.width = width;
}

Rectangle.prototype.getArea = function() {
    return this.length * this.width;
};

function Square(length) {
    Rectangle.call(this, length, length);
}

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

var square = new Square(3);

console.log(square.getArea());   // 9
console.log(square instanceof Square);  // true
console.log(square instanceof Rectangle);  // true

Square继承自Rectangle，为了这样做，必须用一个创建自Rectangle.prototype的新对象重写Square.prototype并调用Rectangle.call()方法。

ES6中实现继承

类的出现让我们可以轻松地实现继承功能，使用熟悉的extends关键字。原型会自动调整，通过调用super()方法即可访问基类的构造函数。下面是之前示例的ES6等价版：

class Rectangle {
    constructor(length, width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    
    getArea() {
        return this.length * this.width;
    }
}

class Square extends Rectangle {
    constructor(length) {
        // 等价于Rectangle.call(this, length, length)
        super(length, length);
    }
}

var square = new Square(3);

console.log(square.getArea());   // 9
console.log(square instanceof Square);  // true

这一次，Square类通过extends关键字继承Rectangle类，在Square构造函数中通过super()调用Rectangle构造函数并传入相应参数。

类方法重写

派生类中的方法总会覆盖基类中的同名方法：

class Square extends Rectangle {
    constructor(length) {
        super(length, length);
    }
    
    // 重写Rectangle.prototype.getArea()方法
    getArea() {
        return this.length * this.length;
    }
}

由于为Square定义了getArea()方法，便不能在Square实例中调用Rectangle.prototype.getArea()方法。当然，如果你想调用基类中的方法，则可以调用super.getArea()方法，就像这样：

class Square extends Rectangle {
    constructor(length) {
        super(length, length);
    }
    
    // 重写后调用Rectangle.prototype.getArea()
    getArea() {
        return super.getArea();
    }
}
静态成员继承

如果基类有静态成员，那么这些静态成员在派生类中也可用：

class Rectangle {
    constructor(length, width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    
    getArea() {
        return this.length * this.width;
    }
    
    static create(length, width) {
        return new Rectangle(length, width);
    }
}

class Square extends Rectangle {
    constructor(length) {
        // 等价于Rectangle.call(this, length, length)
        super(length, length);
    }
}

var rect = Square.create(3, 4);

console.log(rect instanceof Rectangle);   // true
console.log(rect.getArea());   // 12
console.log(rect instanceof Square);   // false

在这段代码中，新的静态方法create()被添加到Rectangle类中，继承后的Square.create()与Rectangle.create()行为一致。

派生自表达式的类

ES6最强大的一面或许是从表达式导出类的功能了。只要表达式可以被解析为一个函数并且具有[[Construct]]属性和原型，那么就可以用extends进行派生：

function Rectangle(length, width) {
    this.length = length;
    this.width = width;
}

Rectangle.prototype.getArea = function() {
    return this.length * this.width;
};

class Square extends Rectangle {
    constructor(length) {
        super(length, length);
    }
}

var x = new Square(3);
console.log(x.getArea());   // 9
console.log(x instanceof Rectangle);   // true

Rectangle是一个ES5风格的构造函数，Square是一个类，由于Rectangle具有[[Construct]]属性和原型，因此Square类可以直接继承它。
extends强大的功能使得类可以继承自任意类型的表达式，从而创造更多可能性，例如动态地确定类的继承目标：

function Rectangle(length, width) {
    this.length = length;
    this.width = width;
}

Rectangle.prototype.getArea = function() {
    return this.length * this.width;
};

function getBase() {
    return Rectangle;
}

class Squre extends getBase() {
    constructor(length) {
        super(length, length);
    }
}

var x = new Square(3);
console.log(x.getArea());   // 9
console.log(x instanceof Rectangle);   // true

getBase()函数是类声明的一部分，直接调用后返回Rectangle，此示例实现的功能与之前的示例等价。由于可以动态确定使用哪个基类，因而可以创建不同的继承方法。例如，可以这样创建mixin：

let SerializableMixin = {
    serialize() {
        return JSON.stringify(this);
    }
};

let AreaMixin = {
    getArea() {
        return this.length * this.width;
    }
};

function mixin(...mixins) {
    var base = function() {};
    Object.assign(base.prototype, ...mixins);
    return base;
}

class Square extends mixin(AreaMixin, SerializableMixin) {
    constructor(length) {
        super();
        this.length = length;
        this.width = length;
    }
}

var x = new Square(3);
console.log(x.getArea());   // 9
console.log(x.serialize());   // "{"length":3, "width":3}"

这个示例使用了mixin函数代替传统的继承方法，它可以接受任意数量的mixin对象作为参数。首先创建一个函数base，再将每一个mixin对象的属性值赋值给base的原型，最后mixin函数返回这个base函数，所以Square类就可以基于这个返回的函数用extends进行扩展。
Square的实例拥有来自AreaMixin对象的getArea()方法和来自SerializableMixin对象的serialize方法，这都是通过原型继承实现的，mixin()函数会用所有mixin对象的自有属性动态填充新函数的原型。

类的构造函数中使用new.target

在类的构造函数中也可以通过new.target来确定类是如何被调用。在简单情况下，new.target等于类的构造函数：

class Rectangle {
    constructor(length, width) {
        console.log(new.target === Rectangle);
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
}

// new.target的值是Rectangle
var obj = new Rectangle(3, 4);   // 输出true

这段代码展示了当调用new Rectangle(3, 4)时new.target等于Rectangle。
继承情况下，有所不同：

class Rectangle {
    constructor(length, width) {
        console.log(new.target === Rectangle);
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
}

class Square extends Rectangle {
    constructor(length) {
        super(length, length);
    }
}

// new.target的值是Square
var obj = new Square(3);   // 输出false

Square调用Rectangle的构造函数，所以当调用发生时new.target等于Square。据此，我们可以创建一个抽象基类（不能被实例化的类），就像这样：

// 抽象基类
class Shape {
    constructor() {
        if (new.target === Shape) {
            throw new Error("这个类不能被直接实例化。");
        }
    }
}

class Rectangle extends Shape {
    constructor(length, width) {
        super();
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
}

var x = new Shape();   // 抛出错误

var y = new Rectangle(3, 4);   // 没有错误
console.log(y instanceof Shape);   // true

在这个示例中，每当new.target是Shape时构造函数总会抛出错误，这相当于调用new Shape()时总会出错。但是，仍可用Shape作为基类派生其他类。

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