Class基本语法
*在面向对象的编程中,*class 是用于创建对象的可扩展的程序代码模版,它为对象提供了状态(成员变量)的初始值和行为(成员函数或方法)的实现。
在日常开发中,我们经常需要创建许多相同类型的对象,例如用户(users)、商品(goods)或者任何其他东西。
正如我们在 构造器和操作符 "new" 一章中已经学到的,new function
可以帮助我们实现这种需求。
但在现代 JavaScript 中,还有一个更高级的“类(class)”构造方式,它引入许多非常棒的新功能,这些功能对于面向对象编程很有用。
class 语法
基本语法是:
class MyClass {
// class 方法
constructor() { ... }
method1() { ... }
method2() { ... }
method3() { ... }
...
}
然后使用 new MyClass()
来创建具有上述列出的所有方法的新对象。
new
会自动调用 constructor()
方法,因此我们可以在 constructor()
中初始化对象。
例如:
class User {
constructor(name) {
this.name = name;
}
sayHi() {
console.log(this.name);
}
}
// 用法:
let user = new User("John");
user.sayHi();
当 new User("John")
被调用:
- 一个新对象被创建。
constructor
使用给定的参数运行,并将其赋值给this.name
。
……然后我们就可以调用对象方法了,例如 user.sayHi
。
类的方法之间没有逗号
对于新手开发人员来说,常见的陷阱是在类的方法之间放置逗号,这会导致语法错误。
不要把这里的符号与对象字面量相混淆。在类中,不需要逗号。
什么是 class
所以,class
到底是什么?正如人们可能认为的那样,这不是一个全新的语言级实体。
让我们揭开其神秘面纱,看看类究竟是什么。这将有助于我们理解许多复杂的方面。
在 JavaScript 中,类是一种函数。
看看下面这段代码:
class User {
constructor(name) { this.name = name; }
sayHi() { console.log(this.name); }
}
// 佐证:User 是一个函数
console.log(typeof User); // function
class User {...}
构造实际上做了如下的事儿:
- 创建一个名为
User
的函数,该函数成为类声明的结果。该函数的代码来自于constructor
方法(如果我们不编写这种方法,那么它就被假定为空)。 - 存储类中的方法,例如
User.prototype
中的sayHi
。
当 new User
对象被创建后,当我们调用其方法时,它会从原型中获取对应的方法,正如我们在 F.prototype 一章中所讲的那样。因此,对象 new User
可以访问类中的方法。
我们可以将 class User
声明的结果解释为:
下面这些代码很好地解释了它们:
class User {
constructor(name) { this.name = name; }
sayHi() { console.log(this.name); }
}
// class 是一个函数
console.log(typeof User); // function
// ...或者,更确切地说,是 constructor 方法
console.log(User === User.prototype.constructor); // true
// 方法在 User.prototype 中,例如:
console.log(User.prototype.sayHi); // sayHi 方法的代码
// 在原型中实际上有两个方法
console.log(Object.getOwnPropertyNames(User.prototype)); // constructor, sayHi
不仅仅是语法糖
人们常说 class
是一个语法糖(旨在使内容更易阅读,但不引入任何新内容的语法),因为我们实际上可以在不使用 class
的情况下声明相同的内容:
// 用纯函数重写 class User
// 1. 创建构造器函数
function User(name) {
this.name = name;
}
// 函数的原型(prototype)默认具有 "constructor" 属性,
// 所以,我们不需要创建它
// 2. 将方法添加到原型
User.prototype.sayHi = function () {
console.log(this.name);
};
// 用法:
let user = new User("John");
user.sayHi();
这个定义的结果与使用类得到的结果基本相同。因此,这确实是将 class
视为一种定义构造器及其原型方法的语法糖的理由。
尽管,它们之间存在着重大差异:
首先,通过
class
创建的函数具有特殊的内部属性标记[[IsClassConstructor]]: true
。因此,它与手动创建并不完全相同。编程语言会在许多地方检查该属性。例如,与普通函数不同,必须使用
new
来调用它:jsclass User { constructor() { } } console.log(typeof User); // function User(); // Error: Class constructor User cannot be invoked without 'new'
此外,大多数 JavaScript 引擎中的类构造器的字符串表示形式都以 “class…” 开头
jsclass User { constructor() { } } console.log(User); // [class User]
还有其他的不同之处,我们很快就会看到。
类方法不可枚举。 类定义将
"prototype"
中的所有方法的enumerable
标志设置为false
。这很好,因为如果我们对一个对象调用
for..in
方法,我们通常不希望 class 方法出现。类总是使用
use strict
。 在类构造中的所有代码都将自动进入严格模式。
此外,class
语法还带来了许多其他功能,我们稍后将会探索它们。
类表达式
就像函数一样,类可以在另外一个表达式中被定义,被传递,被返回,被赋值等。
这是一个类表达式的例子:
let User = class {
sayHi() {
console.log("Hello");
}
};
类似于命名函数表达式(Named Function Expressions),类表达式可能也应该有一个名字。
如果类表达式有名字,那么该名字仅在类内部可见:
// “命名类表达式(Named Class Expression)”
// (规范中没有这样的术语,但是它和命名函数表达式类似)
let User = class MyClass {
sayHi() {
console.log(MyClass); // MyClass 这个名字仅在类内部可见
}
};
new User().sayHi(); // 正常运行,显示 MyClass 中定义的内容
console.log(MyClass); // error,MyClass 在外部不可见 ReferenceError: MyClass is not defined
我们甚至可以动态地“按需”创建类,就像这样:
function makeClass(phrase) {
// 声明一个类并返回它
return class {
sayHi() {
console.log(phrase);
}
};
}
// 创建一个新的类
let User = makeClass("Hello");
new User().sayHi(); // Hello
Getters/setters
就像对象字面量,类可能包括 getters/setters,计算属性(computed properties)等。
这是一个使用 get/set
实现 user.name
的示例:
class User {
constructor(name) {
// 调用 setter
this.name = name;
}
get name() {
return this._name;
}
set name(value) {
if (value.length < 4) {
console.log("Name is too short.");
return;
}
this._name = value;
}
}
let user = new User("John");
console.log(user.name); // John
user = new User(""); // Name is too short.
从技术上来讲,这样的类声明可以通过在 User.prototype
中创建 getters 和 setters 来实现。
计算属性名称[...]
这里有一个使用中括号 [...]
的计算方法名称示例:
class User {
['say' + 'Hi']() {
console.log("Hello");
}
}
new User().sayHi();
这种特性很容易记住,因为它们和对象字面量类似。
Class 字段
旧的浏览器可能需要 polyfill
类字段(field)是最近才添加到语言中的。
之前,我们的类仅具有方法。
“类字段”是一种允许添加任何属性的语法。
例如,让我们在 class User
中添加一个 name
属性:
class User {
name = "John";
sayHi() {
console.log(`Hello, ${this.name}!`);
}
}
new User().sayHi(); // Hello, John!
所以,我们就只需在表达式中写 " = ",就这样。
类字段重要的不同之处在于,它们会在每个独立对象中被设好,而不是设在 User.prototype
:
class User {
name = "John";
}
let user = new User();
console.log(user.name); // John
console.log(User.prototype.name); // undefined
我们也可以在赋值时使用更复杂的表达式和函数调用:
class User {
name = setName();
}
function setName() {
return 'john'
}
let user = new User();
console.log(user.name); // John
使用类字段制定绑定方法
正如 函数绑定 一章中所讲的,JavaScript 中的函数具有动态的 this
。它取决于调用上下文。
因此,如果一个对象方法被传递到某处,或者在另一个上下文中被调用,则 this
将不再是对其对象的引用。
例如,此代码将显示 undefined
:
class Button {
constructor(value) {
this.value = value;
}
click() {
console.log(this.value);
}
}
let button = new Button("hello");
setTimeout(button.click, 1000); // undefined
这个问题被称为“丢失 this
”。
我们在 函数绑定 一章中讲过,有两种可以修复它的方式:
- 传递一个包装函数,例如
setTimeout(() => button.click(), 1000)
。 - 将方法绑定到对象,例如在 constructor 中。
类字段提供了另一种非常优雅的语法:
class Button {
constructor(value) {
this.value = value;
}
click = () => {
console.log(this.value);
}
}
let button = new Button("hello");
setTimeout(button.click, 1000); // hello
类字段 click = () => {...}
是基于每一个对象被创建的,在这里对于每一个 Button
对象都有一个独立的方法,在内部都有一个指向此对象的 this
。我们可以把 button.click
传递到任何地方,而且 this
的值总是正确的。
在浏览器环境中,它对于进行事件监听尤为有用。
总结
在使用new关键字,声明一个实例对象的时候,在ES5时是这么用的
jsfunction User(name, age) { this.name = name this.age = age } User.prototype.sayHi = function () { console.log(`你好 我是${this.name},我今年${this.age}岁了`) } let a = new User('cheny', 18) a.sayHi() // 你好 我是cheny,我今年18岁 console.log(a.constructor === User); // true // 我们在学习new的时候知道,其实调用构造方法的时候就是返回了一个this对象,并且把对象上的constructor属性 指向了构造方法
我们可以使用 class 关键字来改造上面的构造方法
jsclass User { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } sayHi() { console.log(`你好 我是${this.name},我今年${this.age}岁了`) } } let a = new User('cheny', 18) a.sayHi() // 你好 我是cheny,我今年18岁 console.log(a.constructor === User); // true
new 会自动调用 constructor()方法。
class User {...}
实际上做了两件事- 创建一个名为User的函数,该函数的代码来自于constructor方法,如果没有编写constructor方法,那么会假定为空
- 类中的方法都会被挂载到prototype属性上
我们来验证一下
jsclass User { constructor(name) { this.name = name; } sayHi() { console.log(this.name); } } // class 是一个函数 console.log(typeof User); // function // ...或者,更确切地说,是 constructor 方法 console.log(User === User.prototype.constructor); // true // 方法在 User.prototype 中,例如: console.log(User.prototype.sayHi); // sayHi 方法的代码 // 在原型中实际上有两个方法 console.log(Object.getOwnPropertyNames(User.prototype)); // constructor, sayHi // Object.getOwnPropertyNames方法会返回上面的所有属性,包括可枚举的和不可枚举的 // for in 遍历时会遍历自己的属性和原型链上的属性,但是只能遍历可枚举的
class声明的类,不仅仅是语法糖,虽然确实方便了很多,但是也引入了很多不同的点
通过class创建的函数,内部会有一个特殊的标记
[[IsClassConstructor]]: true
,编程语言会检查这个属性,所以使用class创建的函数,必须使用new来调用,否则会报错jsclass User { constructor() { } } console.log(typeof User); // function User(); // Error: Class constructor User cannot be invoked without 'new'
当打印class声明出来的函数时,js引擎输出的字符串也会标识是class
jsclass User { constructor() { } } console.log(User); // [class User]
在class内部声明的方法,虽然都会被挂载到原型上,但是所有方法的
enumerable
标识全部设置为了false
,也即代表着不可枚举,使用for in
的时候不会被遍历出来。(其实这挺好的,我们使用for in 遍历对象的时候,本来就不希望 把原型链上的属性和方法也遍历出来)先来看一下原生的原型链上的方法,默认是可枚举的
jsfunction User(name, age) { this.name = name this.age = age } User.prototype.sayHi = function () { console.log(`你好 我是${this.name},我今年${this.age}岁了`) } let a = new User('cheny', 18) for (let key in a) { console.log(key); // name age sayHi // 原型链上的方法,我们直接声明出来的默认是可枚举的 }
再来看一下使用class类声明出来的,默认是不可枚举的
jsclass User { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } sayHi() { console.log(`你好 我是${this.name},我今年${this.age}岁了`) } } let a = new User('cheny', 18) for (let key in a) { console.log(key); // name age // 只打印出来了name 和 age sayHi,并没有被打印出来,因为class里面的方法,默认设置为了不可枚举 }
类总是会使用严格模式,在类构造中的所有代码都会自动进入严格模式。
因为类本身就是一个函数,所以声明的时候,也可以像函数表达式那么声明,但是感觉没啥用
js// 类表达式 let User = class { sayHi() { console.log("Hello"); } };
类表达式的名字只能在内部访问到,外部访问不到。
js// “命名类表达式(Named Class Expression)” // (规范中没有这样的术语,但是它和命名函数表达式类似) let User = class MyClass { sayHi() { console.log(MyClass); // MyClass 这个名字仅在类内部可见 } }; new User().sayHi(); // 正常运行,显示 MyClass 中定义的内容 console.log(MyClass); // error,MyClass 在外部不可见 ReferenceError: MyClass is not defined
类中也是有get 和 set 方法的,可以监听自己的属性,注意死循环
jsclass User { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } get name() { console.log('访问了 name'); return this.name } set name(value) { console.log('设置了name属性'); this.name = value // 这么写会死循环,因为会一直触发set } } // RangeError: Maximum call stack size exceeded let a = new User('cheny', 18)
所以需要修改一下
jsclass User { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } get name() { console.log('访问了 name'); return this._name } set name(value) { console.log('设置了name属性'); this._name = value } get age() { console.log('访问了 age'); return this._age } set age(value) { console.log('设置了age属性'); this._age = value } } let a = new User('cheny', 18) console.log(a.name); console.log(a.age); /* 设置了name属性 设置了age属性 访问了 name cheny 访问了 age 18 */
class中也可以使用计算属性名称
[...]
jsclass User { ['say' + 'Hi']() { console.log("Hello"); } } new User().sayHi();
可以直接在类里声明类字段,比如
jsclass User { name = "John"; sayHi() { console.log(`Hello, ${this.name}!`); } } new User().sayHi(); // Hello, John!
类字段重要的不同之处在于,它们会在每个独立对象中被设好,而不是设在
User.prototype
:jsclass User { name = "John"; } let user = new User(); console.log(user.name); // John console.log(User.prototype.name); // undefined
类字段甚至可以赋值时使用更复杂的表达式和函数调用:
jsclass User { name = setName(); } function setName() { return 'john' } let user = new User(); console.log(user.name); // John
使用类字段,可以优雅的解决this丢失的问题
先来看一下丢失的情况,setTimeout是异步任务,被仍到了宏任务队列,第一个参数是待执行的回调,这里给的是
button.click
,类似于使用function声明的,当过了1s后,执行这个回调方法时,this就丢了,此时的this是window,上面没有value属性,所以打印了undefined。jsclass Button { constructor(value) { this.value = value; } click() { console.log(this.value); } } let button = new Button("hello"); setTimeout(button.click, 1000); // undefined
再来看一下解决办法
传递一个包装函数,
setTimeout(() => button.click(), 1000)
jsclass Button { constructor(value) { this.value = value; } click() { console.log(this.value); } } let button = new Button("hello"); setTimeout(() => button.click(), 1000); // hello
传递完包装函数后,1s过后,执行箭头函数,因为箭头函数没有this,所以执行的时候this就是button,没有丢失
将方法绑定到对象
传递回调的时候,用bind绑定了一下this指向,这样等1s过后再执行的时候,this就是button了,所以也正常输出
jsclass Button { constructor(value) { this.value = value; } click() { console.log(this.value); } } let button = new Button("hello"); setTimeout(button.click.bind(button), 1000); // hello
看一下类字段提供的优雅方法
类字段是基于每一个对象被创建的,然后是一个箭头函数,没有this,往上找this,所以自然而然的就是button它自己了,所以this的值总是正确的。
jsclass Button { constructor(value) { this.value = value; } click = () => { console.log(this.value); } } let button = new Button("hello"); setTimeout(button.click, 1000); // hello