类继承
类继承是一个类扩展另一个类的一种方式。
因此,我们可以在现有功能之上创建新功能。
"extends" 关键字
假设我们有 class Animal
:
class Animal {
constructor(name) {
this.speed = 0;
this.name = name;
}
run(speed) {
this.speed = speed;
console.log(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
}
stop() {
this.speed = 0;
console.log(`${this.name} stands still.`);
}
}
let animal = new Animal("My animal");
这是我们对对象 animal
和 class Animal
的图形化表示:
……然后我们想创建另一个 class Rabbit
:
因为 rabbits 是 animals,所以 class Rabbit
应该是基于 class Animal
的,可以访问 animal 的方法,以便 rabbits 可以做“一般”动物可以做的事儿。
扩展另一个类的语法是:class Child extends Parent
。
让我们创建一个继承自 Animal
的 class Rabbit
:
class Rabbit extends Animal {
hide() {
console.log(`${this.name} hides!`);
}
}
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit");
rabbit.run(5); // White Rabbit runs with speed 5.
rabbit.hide(); // White Rabbit hides!
Class Rabbit
的对象可以访问例如 rabbit.hide()
等 Rabbit
的方法,还可以访问例如 rabbit.run()
等 Animal
的方法。
在内部,关键字 extends
使用了很好的旧的原型机制进行工作。它将 Rabbit.prototype.[[Prototype]]
设置为 Animal.prototype
。所以,如果在 Rabbit.prototype
中找不到一个方法,JavaScript 就会从 Animal.prototype
中获取该方法。
例如,要查找 rabbit.run
方法,JavaScript 引擎会进行如下检查(如图所示从下到上):
- 查找对象
rabbit
(没有run
)。 - 查找它的原型,即
Rabbit.prototype
(有hide
,但没有run
)。 - 查找它的原型,即(由于
extends
)Animal.prototype
,在这儿找到了run
方法。
我们可以回忆一下 原生的原型 这一章的内容,JavaScript 内建对象同样也使用原型继承。例如,Date.prototype.[[Prototype]]
是 Object.prototype
。这就是为什么日期可以访问通用对象的方法。
在
extends
后允许任意表达式类语法不仅允许指定一个类,在
extends
后可以指定任意表达式。例如,一个生成父类的函数调用:
jsfunction f(phrase) { return class { sayHi() { console.log(phrase); } }; } class User extends f("Hello") { } new User().sayHi(); // Hello
这里
class User
继承自f("Hello")
的结果。这对于高级编程模式,例如当我们根据许多条件使用函数生成类,并继承它们时来说可能很有用。
重写方法
现在,让我们继续前行并尝试重写一个方法。默认情况下,所有未在 class Rabbit
中指定的方法均从 class Animal
中直接获取。
但是如果我们在 Rabbit
中指定了我们自己的方法,例如 stop()
,那么将会使用它:
class Rabbit extends Animal {
stop() {
// ……现在这个将会被用作 rabbit.stop()
// 而不是来自于 class Animal 的 stop()
}
}
但是通常来说,我们不希望完全替换父类的方法,而是希望在父类方法的基础上进行调整或扩展其功能。我们在我们的方法中做一些事儿,但是在它之前或之后或在过程中会调用父类方法。
Class 为此提供了 "super"
关键字。
- 执行
super.method(...)
来调用一个父类方法。 - 执行
super(...)
来调用一个父类 constructor(只能在我们的 constructor 中)。
例如,让我们的 rabbit 在停下来的时候自动 hide:
class Animal {
constructor(name) {
this.speed = 0;
this.name = name;
}
run(speed) {
this.speed = speed;
console.log(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
}
stop() {
this.speed = 0;
console.log(`${this.name} stands still.`);
}
}
class Rabbit extends Animal {
hide() {
console.log(`${this.name} hides!`);
}
stop() {
super.stop(); // 调用父类的 stop
this.hide(); // 然后 hide
}
}
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit");
rabbit.run(5); // White Rabbit runs with speed 5.
rabbit.stop(); // White Rabbit stands still. White Rabbit hides!
现在,Rabbit
在执行过程中调用父类的 super.stop()
方法,所以 Rabbit
也具有了 stop
方法。
箭头函数没有
super
正如我们在 深入理解箭头函数 一章中所提到的,箭头函数没有
super
。如果被访问,它会从外部函数获取。例如:
jsclass Rabbit extends Animal { stop() { setTimeout(() => super.stop(), 1000); // 1 秒后调用父类的 stop } }
箭头函数中的
super
与stop()
中的是一样的,所以它能按预期工作。如果我们在这里指定一个“普通”函数,那么将会抛出错误:js// 意料之外的 super setTimeout(function() { super.stop() }, 1000);
重写 constructor
对于重写 constructor 来说,则有点棘手。
到目前为止,Rabbit
还没有自己的 constructor
。
根据 规范,如果一个类扩展了另一个类并且没有 constructor
,那么将生成下面这样的“空” constructor
:
class Rabbit extends Animal {
// 为没有自己的 constructor 的扩展类生成的
constructor(...args) {
super(...args);
}
}
正如我们所看到的,它调用了父类的 constructor
,并传递了所有的参数。如果我们没有写自己的 constructor,就会出现这种情况。
现在,我们给 Rabbit
添加一个自定义的 constructor。除了 name
之外,它还会指定 earLength
。
class Animal {
constructor(name) {
this.speed = 0;
this.name = name;
}
// ...
}
class Rabbit extends Animal {
constructor(name, earLength) {
this.speed = 0;
this.name = name;
this.earLength = earLength;
}
// ...
}
// 不工作!
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit", 10); // Error: this is not defined.
// ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor
哎呦!我们得到了一个报错。现在我们没法新建 rabbit。是什么地方出错了?
简短的解释是:
继承类的 constructor 必须调用 super(...)
,并且 (!) 一定要在使用 this
之前调用。
……但这是为什么呢?这里发生了什么?确实,这个要求看起来很奇怪。
当然,本文会给出一个解释。让我们深入细节,这样你就可以真正地理解发生了什么。
在 JavaScript 中,继承类(所谓的“派生构造器”,英文为 “derived constructor”)的构造函数与其他函数之间是有区别的。派生构造器具有特殊的内部属性 [[ConstructorKind]]:"derived"
。这是一个特殊的内部标签。
该标签会影响它的 new
行为:
- 当通过
new
执行一个常规函数时,它将创建一个空对象,并将这个空对象赋值给this
。 - 但是当继承的 constructor 执行时,它不会执行此操作。它期望父类的 constructor 来完成这项工作。
因此,派生的 constructor 必须调用 super
才能执行其父类(base)的 constructor,否则 this
指向的那个对象将不会被创建。并且我们会收到一个报错。
为了让 Rabbit
的 constructor 可以工作,它需要在使用 this
之前调用 super()
,就像下面这样:
class Animal {
constructor(name) {
this.speed = 0;
this.name = name;
}
// ...
}
class Rabbit extends Animal {
constructor(name, earLength) {
super(name);
this.earLength = earLength;
}
// ...
}
// 现在可以了
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit", 10);
console.log(rabbit.name); // White Rabbit
console.log(rabbit.earLength); // 10
console.log(rabbit.speed); // 0
重写类字段:一个棘手的注意要点
高阶要点
这个要点假设你对类已经有了一定的经验,或许是在其他编程语言中。
这里提供了一个更好的视角来窥探这门语言,且解释了它的行为为什么可能会是 bugs 的来源(但不是非常频繁)。
如果你发现这难以理解,什么都别管,继续往下阅读,之后有机会再回来看。
我们不仅可以重写方法,还可以重写类字段。
不过,当我们访问在父类构造器中的一个被重写的字段时,这里会有一个诡异的行为,这与绝大多数其他编程语言都很不一样。
请思考此示例:
class Animal {
name = 'animal';
constructor() {
console.log(this.name); // (*)
}
}
class Rabbit extends Animal {
name = 'rabbit';
}
new Animal(); // animal
new Rabbit(); // animal
这里,Rabbit
继承自 Animal
,并且用它自己的值重写了 name
字段。
因为 Rabbit
中没有自己的构造器,所以 Animal
的构造器被调用了。
有趣的是在这两种情况下:new Animal()
和 new Rabbit()
,在 (*)
行的 alert
都打印了 animal
。
换句话说,父类构造器总是会使用它自己字段的值,而不是被重写的那一个。
古怪的是什么呢?
如果这还不清楚,那么让我们用方法来进行比较。
这里是相同的代码,但是我们调用 this.showName()
方法而不是 this.name
字段:
class Animal {
showName() { // 而不是 this.name = 'animal'
console.log('animal');
}
constructor() {
this.showName(); // 而不是 alert(this.name);
}
}
class Rabbit extends Animal {
showName() {
console.log('rabbit');
}
}
new Animal(); // animal
new Rabbit(); // rabbit
请注意:这时的输出是不同的。
这才是我们本来所期待的结果。当父类构造器在派生的类中被调用时,它会使用被重写的方法。
……但对于类字段并非如此。正如前文所述,父类构造器总是使用父类的字段。
这里为什么会有这样的区别呢?
实际上,原因在于字段初始化的顺序。类字段是这样初始化的:
- 对于基类(还未继承任何东西的那种),在构造函数调用前初始化。
- 对于派生类,在
super()
后立刻初始化。
在我们的例子中,Rabbit
是派生类,里面没有 constructor()
。正如先前所说,这相当于一个里面只有 super(...args)
的空构造器。
所以,new Rabbit()
调用了 super()
,因此它执行了父类构造器,并且(根据派生类规则)只有在此之后,它的类字段才被初始化。在父类构造器被执行的时候,Rabbit
还没有自己的类字段,这就是为什么 Animal
类字段被使用了。
这种字段与方法之间微妙的区别只特定于 JavaScript。
幸运的是,这种行为仅在一个被重写的字段被父类构造器使用时才会显现出来。接下来它会发生的东西可能就比较难理解了,所以我们要在这里对此行为进行解释。
如果出问题了,我们可以通过使用方法或者 getter/setter 替代类字段,来修复这个问题。
深入:内部探究和[[HomeObject]]
进阶内容
如果你是第一次阅读本教程,那么则可以跳过本节。
这是关于继承和
super
背后的内部机制。
让我们更深入地研究 super
。我们将在这个过程中发现一些有趣的事儿。
首先要说的是,从我们迄今为止学到的知识来看,super
是不可能运行的。
的确是这样,让我们问问自己,以技术的角度它是如何工作的?当一个对象方法执行时,它会将当前对象作为 this
。随后如果我们调用 super.method()
,那么引擎需要从当前对象的原型中获取 method
。但这是怎么做到的?
这个任务看起来是挺容易的,但其实并不简单。引擎知道当前对象的 this
,所以它可以获取父 method
作为 this.__proto__.method
。不幸的是,这个“天真”的解决方法是行不通的。
让我们演示一下这个问题。简单起见,我们使用普通对象而不使用类。
如果你不想知道更多的细节知识,你可以跳过此部分,并转到下面的 [[HomeObject]]
小节。这没关系的。但如果你感兴趣,想学习更深入的知识,那就继续阅读吧。
在下面的例子中,rabbit.__proto__ = animal
。现在让我们尝试一下:在 rabbit.eat()
我们将会使用 this.__proto__
调用 animal.eat()
:
let animal = {
name: "Animal",
eat() {
console.log(`${this.name} eats.`);
}
};
let rabbit = {
__proto__: animal,
name: "Rabbit",
eat() {
// 这就是 super.eat() 可以大概工作的方式
this.__proto__.eat.call(this); // (*)
}
};
rabbit.eat(); // Rabbit eats.
在 (*)
这一行,我们从原型(animal
)中获取 eat
,并在当前对象的上下文中调用它。请注意,.call(this)
在这里非常重要,因为简单的调用 this.__proto__.eat()
将在原型的上下文中执行 eat
,而非当前对象。
在上面的代码中,它确实按照了期望运行:我们获得了正确的 alert
。
现在,让我们在原型链上再添加一个对象。我们将看到这件事是如何被打破的:
let animal = {
name: "Animal",
eat() {
console.log(`${this.name} eats.`);
}
};
let rabbit = {
__proto__: animal,
eat() {
// ...bounce around rabbit-style and call parent (animal) method
this.__proto__.eat.call(this); // (*)
}
};
let longEar = {
__proto__: rabbit,
eat() {
// ...do something with long ears and call parent (rabbit) method
this.__proto__.eat.call(this); // (**)
}
};
longEar.eat(); // Error: Maximum call stack size exceeded
代码无法再运行了!我们可以看到,在试图调用 longEar.eat()
时抛出了错误。
原因可能不那么明显,但是如果我们跟踪 longEar.eat()
调用,就可以发现原因。在 (*)
和 (**)
这两行中,this
的值都是当前对象(longEar
)。这是至关重要的一点:所有的对象方法都将当前对象作为 this
,而非原型或其他什么东西。
因此,在 (*)
和 (**)
这两行中,this.__proto__
的值是完全相同的:都是 rabbit
。它们俩都调用的是 rabbit.eat
,它们在不停地循环调用自己,而不是在原型链上向上寻找方法。
这张图介绍了发生的情况:
在
longEar.eat()
中,(**)
这一行调用rabbit.eat
并为其提供this=longEar
。js// 在 longEar.eat() 中我们有 this = longEar this.__proto__.eat.call(this) // (**) // 变成了 longEar.__proto__.eat.call(this) // 也就是 rabbit.eat.call(this);
之后在
rabbit.eat
的(*)
行中,我们希望将函数调用在原型链上向更高层传递,但是this=longEar
,所以this.__proto__.eat
又是rabbit.eat
!js// 在 rabbit.eat() 中我们依然有 this = longEar this.__proto__.eat.call(this) // (*) // 变成了 longEar.__proto__.eat.call(this) // 或(再一次) rabbit.eat.call(this);
……所以
rabbit.eat
在不停地循环调用自己,因此它无法进一步地提升。
这个问题没法仅仅通过使用 this
来解决。
[[HomeObject]]
为了提供解决方法,JavaScript 为函数添加了一个特殊的内部属性:[[HomeObject]]
。
当一个函数被定义为类或者对象方法时,它的 [[HomeObject]]
属性就成为了该对象。
然后 super
使用它来解析(resolve)父原型及其方法。
让我们看看它是怎么工作的,首先,对于普通对象:
let animal = {
name: "Animal",
eat() { // animal.eat.[[HomeObject]] == animal
console.log(`${this.name} eats.`);
}
};
let rabbit = {
__proto__: animal,
name: "Rabbit",
eat() { // rabbit.eat.[[HomeObject]] == rabbit
super.eat();
}
};
let longEar = {
__proto__: rabbit,
name: "Long Ear",
eat() { // longEar.eat.[[HomeObject]] == longEar
super.eat();
}
};
// 正确执行
longEar.eat(); // Long Ear eats.
它基于 [[HomeObject]]
运行机制按照预期执行。一个方法,例如 longEar.eat
,知道其 [[HomeObject]]
并且从其原型中获取父方法。并没有使用 this
。
方法并不是自由的
正如我们之前所知道的,函数通常都是“自由”的,并没有绑定到 JavaScript 中的对象。正因如此,它们可以在对象之间复制,并用另外一个 this
调用它。
[[HomeObject]]
的存在违反了这个原则,因为方法记住了它们的对象。[[HomeObject]]
不能被更改,所以这个绑定是永久的。
在 JavaScript 语言中 [[HomeObject]]
仅被用于 super
。所以,如果一个方法不使用 super
,那么我们仍然可以视它为自由的并且可在对象之间复制。但是用了 super
再这样做可能就会出错。
下面是复制后错误的 super
结果的示例:
let animal = {
sayHi() {
console.log(`I'm an animal`);
}
};
// rabbit 继承自 animal
let rabbit = {
__proto__: animal,
sayHi() {
super.sayHi();
}
};
let plant = {
sayHi() {
console.log("I'm a plant");
}
};
// tree 继承自 plant
let tree = {
__proto__: plant,
sayHi: rabbit.sayHi // (*)
};
tree.sayHi(); // I'm an animal (?!?)
调用 tree.sayHi()
显示 “I’m an animal”。这绝对是错误的。
原因很简单:
- 在
(*)
行,tree.sayHi
方法是从rabbit
复制而来。也许我们只是想避免重复代码? - 它的
[[HomeObject]]
是rabbit
,因为它是在rabbit
中创建的。没有办法修改[[HomeObject]]
。 tree.sayHi()
内具有super.sayHi()
。它从rabbit
中上溯,然后从animal
中获取方法。
这是发生的情况示意图:
方法,不是函数属性
[[HomeObject]]
是为类和普通对象中的方法定义的。但是对于对象而言,方法必须确切指定为 method()
,而不是 "method: function()"
。
这个差别对我们来说可能不重要,但是对 JavaScript 来说却非常重要。
在下面的例子中,使用非方法(non-method)语法进行了比较。未设置 [[HomeObject]]
属性,并且继承无效:
let animal = {
eat: function () { // 这里是故意这样写的,而不是 eat() {...
// ...
}
};
let rabbit = {
__proto__: animal,
eat: function () {
super.eat();
}
};
rabbit.eat(); // 错误调用 super(因为这里没有 [[HomeObject]])
// SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
总结
new 都干了什么
学习继承,就得先来了解一下new都干了什么,来回顾一下,js中的new关键字
function Person(name, age) {
this.name = name
this.age = age
}
let a = new Person('cheny', 18)
console.log(a.name); // cheny
console.log(a.age); // 18
console.log(a.constructor === Person); // true ,new 出来的对象的 constructor 属性指向构造方法
console.log(a.__proto__ === Person.prototype); // true,new 出来的对象的 `__proto__` 指向构造方法的原型`prototype`
有几个关键点
new 出来的对象的 constructor 属性指向构造方法
new 出来的对象的
__proto__
指向构造方法的原型prototype
如果原来构造返回有返回值,且返回值是一个对象,那么new出来的这个对象,就是构造方法的返回值,如果是基本类型就忽略,返回
this
jsfunction Person(name, age) { this.name = name this.age = age return obj } let obj = { a: 'aaa', b: 'bbb' } let a = new Person('cheny', 18) console.log(a.name); // undefined console.log(a.age); // undefined console.log(a.a); // aaa console.log(a.b); // bbb console.log(a === obj); // true 如果原来构造返回有返回值,且返回值是一个对象,那么new出来的这个对象,就是构造方法的返回值,如果是基本类型就忽略,返回`this` console.log(a.constructor === Person); // false console.log(a.__proto__ === Person.prototype); // false
手写一个new
function myNew() {
// 利用函数的arguments参数
let obj = new Object() // 创建一个空对象
let constructor = [].shift.call(arguments) // 把第一个参数取出来,是构造方法
// 将新对象的原型指向构造方法的prototype上
// 将自己的constructor指向构造方法
obj.__proto__ = constructor.prototype
obj.constructor = constructor
// 执行构造方法,看一下返回值
let x = constructor.apply(obj, arguments) // 这里的 arguments 是传入的参数,第一个值已经被shift掉了
// 执行完这一步,obj上就把父类上的属性都继承下来了
// (x || obj) 为了判断是否为 null,如果是null的话,也返回新对象
return typeof x === 'object' ? (x || obj) : obj
}
function Person(name, age) {
this.name = name
this.age = age
}
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`);
}
/* ===============测试===================== */
let a = myNew(Person, 'cheny', 18)
a.sayHi() // hello I am cheny, I am 18岁了
console.log(a.constructor === Person); // true
console.log(a.__proto__ === Person.prototype); // true
/* ===============测试===================== */
几种原生的继承方法
js中的类也有继承关系,先看一下原生的继承,之前学过,现在来回顾一下。js中的几种继承方法
1 原型链继承
function Parent() {
this.name = 'parent'
}
Parent.prototype.sayHi = function () {
console.log(`hello I am ${this.name}`)
}
function Child() { }
Child.prototype = new Parent()
// 上面这句结果就是 Child.prototype.__proto__ === Parent.prototype
Child.prototype.constructor = Child // 手动的改写一下 符合原型的规则
// 如果不改的话 new Parent的constructor是 Parent,不符合原型的规则
let child1 = new Child()
child1.sayHi() // hello I am parent
console.log(child1.__proto__ === Child.prototype); // true
console.log(child1.__proto__.__proto__ === Parent.prototype); // true
有缺点:
- 没有办法传参,很明显,没有地方传参,比如
let c2 = new Child(1,2)
,传了也没有地方接收。 - 如果
Parent
属性有引用类型,一旦某个实例修改了当前的值,那么父亲所有的值也会被跟着修改,因为顺着原型链找到的值是引用类型,都是同一份,所以一个改变了,其余的跟着改变。
2 构造函数继承
function Person(name, age) {
this.name = name
this.age = age
}
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`);
}
function Child(job, name, age) {
Person.call(this, name, age)
// new Child的时候,这个this就是新产生的对象,所以会将父亲的属性都挂载到新对象上,实现继承
this.job = job
}
let c1 = new Child('前端', 'cheny', 18)
console.log(c1); // Child { name: 'cheny', age: 18, job: '前端' }
// 但是原型链上的方法没有继承过来
c1.sayHi() // TypeError: c1.sayHi is not a function
存在的缺点:
- 父构造函数原型上的方法没有继承过来,因为你就没管它
- 如果想继承方法,只能将父亲的方法都写在构造方法里面,通过this挂载上去,但是这样浪费内存空间,每次新new一个实例时,同样的方法都会被新创建一份。
3 组合继承
function Person(name, age) {
this.name = name
this.age = age
}
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`);
}
function Child(job, name, age) {
Person.call(this, name, age)
// new Child的时候,这个this就是新产生的对象,所以会将父亲的属性都挂载到新对象上,实现继承
this.job = job
}
// 再来一遍原型链继承
Child.prototype = new Person()
Child.prototype.constructor = Child
let c1 = new Child('前端', 'cheny', 18)
console.log(c1); // Child { name: 'cheny', age: 18, job: '前端' }
c1.sayHi() // hello I am cheny, I am 18岁了
也有缺点:
父构造方法被执行了两次,如果里面有大量的逻辑代码,很浪费时间
第一次:
Person.call(this, name, age)
第二次:
Child.prototype = new Person()
4 寄生组合继承
function Person(name, age) {
this.name = name
this.age = age
}
Person.prototype.sayHi = function () {
console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`);
}
function Child(job, name, age) {
Person.call(this, name, age)
// new Child的时候,这个this就是新产生的对象,所以会将父亲的属性都挂载到新对象上,实现继承
this.job = job
}
// 寄生组合继承,用一个中间的桥梁
let TempFn = function () { } // 一个空的构造方法,避免Person执行两次
TempFn.prototype = Person.prototype // 先把prototype拿过来
Child.prototype = new TempFn()
// 执行结果就是 Child.prototype.__proto__ === TempFn.prototype === Person.prototype
Child.prototype.constructor = Child
// 再改一下 constructor 指向自己就好了
let c1 = new Child('前端', 'cheny', 18)
console.log(c1); // Child { name: 'cheny', age: 18, job: '前端' }
c1.sayHi() // hello I am cheny, I am 18岁了
本节的 extends 继承
extends继承跟上面的寄生组合继承实际上差不多
jsclass Parent { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } sayHi() { console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`); } } class Child extends Parent { constructor(name, age, job) { super(name, age) this.job = job } work() { console.log(`I had to work`); } } let c1 = new Child('cheny', 18, '前端') console.log(c1); // Child { name: 'cheny', age: 18, job: '前端' } c1.sayHi() // hello I am cheny, I am 18岁了 c1.work() // I had to work console.log(c1.constructor === Child); // true console.log(c1.__proto__ === Child.prototype); // true console.log(Child.prototype.constructor === Child); // true console.log(Child.prototype.__proto__ === Parent.prototype); // true
extends后面其实允许跟任意表达式,这是个高级用法
jsfunction f(phrase) { return class { sayHi() { console.log(phrase); } }; } // extends 后面 跟函数表达式也可以,只要结果返回的是一个类 class class User extends f("Hello") { } new User().sayHi(); // Hello
当我们重写父类方法时,有时候仍旧需要父类的逻辑,只是在此基础上新增一些操作,这时候可以使用 super关键词
jsclass Parent { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } sayHi() { console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`); } } class Child extends Parent { constructor(name, age, job) { super(name, age) this.job = job } sayHi() { super.sayHi() // 打完招呼就去工作 console.log(`I had to work`); } } let c1 = new Child('cheny', 18, '前端') console.log(c1); // Child { name: 'cheny', age: 18, job: '前端' } c1.sayHi() /* hello I am cheny, I am 18岁了 I had to work */
执行
super(...)
可以调用父类的constructor,但是只能在我们自己的constructor中,并且必须在使用this之前调用,所以我们一般把它放在第一行。jsclass Parent { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } } class Child extends Parent { constructor(name, age, job) { // 必须在构造方法里使用 super(name, age) // 并且必须在使用this之前调用,否则会报错 this.job = job // ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' } }
箭头函数中没有 super,如果访问的话,会从外部访问,所以有时候就可以利用这一点,解决一些延时操作找不到super的问题,用箭头函数包裹一下
jsclass Parent { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } sayHi() { console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`); } } class Child extends Parent { constructor(name, age, job) { super(name, age) this.job = job } sayHi() { // 这里如果用普通的函数,就会报错 // 使用箭头函数的时候,没有super,就会去外部找super setTimeout(() => { super.sayHi() // 工作一秒后再打招呼 }, 1000) console.log(`I had to work`); } } let c1 = new Child('cheny', 18, '前端') console.log(c1); // Child { name: 'cheny', age: 18, job: '前端' } c1.sayHi() /* I had to work hello I am cheny, I am 18岁了 */
换一下普通函数,看下报错
jsclass Parent { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } sayHi() { console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`); } } class Child extends Parent { constructor(name, age, job) { super(name, age) this.job = job } sayHi() { // 报错了 SyntaxError: 'super' keyword unexpected here // 意料之外的 super setTimeout(function () { super.sayHi() // 工作一秒后再打招呼 }, 1000) console.log(`I had to work`); } } let c1 = new Child('cheny', 18, '前端') console.log(c1); // Child { name: 'cheny', age: 18, job: '前端' } c1.sayHi() // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here
继承的类,如果不写constructor,会默认给你加一个
jsclass Rabbit extends Animal { // 为没有自己的 constructor 的扩展类生成的 constructor(...args) { super(...args); } }
但是如果我们手动写继承类的constructor时,不调用父类的构造方法,是会报错的
jsclass Parent { constructor(name, age) { this.name = name this.age = age } sayHi() { console.log(`hello I am ${this.name}, I am ${this.age}岁了`); } } class Child extends Parent { constructor(name, age, job) { // 在这里不调用父类的构造方法,会报错 // ReferenceError: Must call super constructor in derived class before accessing 'this' or returning from derived constructor // 继承类的 constructor 必须调用 super(...),并且 (!) 一定要在使用 this 之前调用。 this.name = name this.age = age this.job = job } } let c1 = new Child('cheny', 18, '前端')
上面报错的原因是
在js中,继承类(派生构造器,derived constructor)的构造函数,与其他函数之间是有区别的。
派生构造器内部具有特殊属性
[[ConstructorKind]]:"derived"
。这是一个特殊的内部标签,该标签会影响new的行为:- 当通过new执行一个常规函数时,它将创建一个空对象,并将这个空对象赋值给this
- 但是当继承的constructor执行时,它不会执行此操作,它期望父类的constructor来完成这项工作。
因此,派生的constructor必须调用super才能执行其父类(base,最上层的构造器,没有任何extends的类)的constructor,否则this指向的那个对象将不会被创建,并且会收到报错。
有一个非常bug的点,需要特殊记一下,我们不仅能重写父类的方法,还能重写父类的类字段,但是类字段就有意思了。
重写类字段
jsclass Animal { name = 'animal'; constructor() { console.log(this.name); // (*) } } class Rabbit extends Animal { name = 'rabbit'; } new Animal(); // animal new Rabbit(); // animal
Rabbit继承自Animal,并且自己重写了name字段。
因为Rabbit中没有自己的构造器,所以Animal的构造器就被调用了。
有趣的是,两个类的实例打印的都是 animal。
换句话说,父类构造器总是会使用它自己字段的值,而不是背重写的哪一个。
古怪的是,如果重写类方法,就会正常打印
jsclass Animal { showName() { // 而不是 this.name = 'animal' console.log('animal'); } constructor() { this.showName(); // 而不是 alert(this.name); } } class Rabbit extends Animal { showName() { console.log('rabbit'); } } new Animal(); // animal new Rabbit(); // rabbit
这才是我们期望的结果,父类构造器在派生类中被调用,会使用被重写的方法。
但对于类字段并非如此。
为什么会有上面的区别呢?
实际上,原因在于字段初始化的顺序,类字段是这样初始化的:
- 对于基类(还未继承任何东西的那种),在构造函数调用前初始化
- 对于派生类,在super()后立即初始化
所以,上面的rabbit是派生类,里面没有constructor,相当于有一个空的
super(...args)
构造器。所以,new Rabbit调用了super(),因此它执行了父类构造器,并且(根据派生类规则),只有在此之后,它的类字段才被初始化。所以在父类构造器被执行的时候,Rabbit还没有自己的类字段,这就是为什么animal类字段被使用了。
(这种字段与方法之间微妙的区别只特定与JavaScript)
所以如果出现问题了,可以使用类的 get set 来解决,知道为啥出现这种意料之外的情况即可。
进阶内容,super的执行机制,挺复杂的,可以看文中的例子。
为了解决super执行复杂的问题,js引入了一个特殊的内部属性
[[HomeObject]]
当一个函数被定义为类或者对象方法时,它的
[[HomeObject]]
属性就成为了该对象。super其实是使用这个字段来解析父原型及方法的。
js中的函数都是自由的,可以在对象之间来回复制,并用另外一个this调用它,但是
[[HomeObject]]
的出现违反了这个原则。不过其实这个字段仅仅为super关键字来服务的,可以不用关心,并且这个字段是不能被更改的。
[[HomeObject]]
是为类和普通对象方法定义的。对于对象而言,方法必须确切指定为
method()
,而不是method: function()
这个差别对我们来说可能不重要,但是对 JavaScript 来说却非常重要。比如下面这个例子,使用非方法(non-method)语法进行了比较。未设置
[[HomeObject]]
属性,并且继承无效::jslet animal = { eat: function () { // 这里是故意这样写的,而不是 eat() {... // ... } }; let rabbit = { __proto__: animal, eat: function () { super.eat(); } }; rabbit.eat(); // 错误调用 super(因为这里没有 [[HomeObject]]) // SyntaxError: 'super' keyword unexpected here