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六、对象的秘密

原文:The Secret Life of Objects

译者:飞龙

协议:CC BY-NC-SA 4.0

自豪地采用谷歌翻译

部分参考了《JavaScript 编程精解(第 2 版)》

抽象数据类型是通过编写一种特殊的程序来实现的,该程序根据可在其上执行的操作来定义类型。

Barbara Liskov,《Programming with Abstract Data Types》

第 4 章介绍了 JavaScript 的对象(object)。 在编程文化中,我们有一个名为面向对象编程(OOP)的东西,这是一组技术,使用对象(和相关概念)作为程序组织的中心原则。

虽然没有人真正同意其精确定义,但面向对象编程已经成为了许多编程语言的设计,包括 JavaScript 在内。 本章将描述这些想法在 JavaScript 中的应用方式。

封装

面向对象编程的核心思想是将程序分成小型片段,并让每个片段负责管理自己的状态。

通过这种方式,一些程序片段的工作方式的知识可以局部保留。 从事其他方面的工作的人,不必记住甚至不知道这些知识。 无论什么时候这些局部细节发生变化,只需要直接更新其周围的代码。

这种程序的不同片段通过接口(interface),函数或绑定的有限集合交互,它以更抽象的级别提供有用的功能,并隐藏它的精确实现。

这些程序片段使用对象建模。 它们的接口由一组特定的方法(method)和属性(property)组成。 接口的一部分的属性称为公共的(public)。 其他外部代码不应该接触属性的称为私有的(private)。

许多语言提供了区分公共和私有属性的方法,并且完全防止外部代码访问私有属性。 JavaScript 再次采用极简主义的方式,没有。 至少目前还没有 - 有个正在开展的工作,将其添加到该语言中。

即使这种语言没有内置这种区别,JavaScript 程序员也成功地使用了这种想法。 通常,可用的接口在文档或数字一中描述。 在属性名称的的开头经常会放置一个下划线(_)字符,来表明这些属性是私有的。

将接口与实现分离是一个好主意。 它通常被称为封装(encapsulation)。

方法

方法不过是持有函数值的属性。 这是一个简单的方法:

let rabbit = {};
rabbit.speak = function(line) {
  console.log(`The rabbit says '${line}'`);
};

rabbit.speak("I'm alive.");
// → The rabbit says 'I'm alive.'

方法通常会在对象被调用时执行一些操作。将函数作为对象的方法调用时,会找到对象中对应的属性并直接调用。当函数作为方法调用时,函数体内叫做this的绑定自动指向在它上面调用的对象。

function speak(line) {
  console.log(`The ${this.type} rabbit says '${line}'`);
}
let whiteRabbit = {type: "white", speak: speak};
let fatRabbit = {type: "fat", speak: speak};

whiteRabbit.speak("Oh my ears and whiskers, " +
                  "how late it's getting!");
// → The white rabbit says 'Oh my ears and whiskers, how
//   late it's getting!'
hungryRabbit.speak("I could use a carrot right now.");
// → The hungry rabbit says 'I could use a carrot right now.'

你可以把this看作是以不同方式传递的额外参数。 如果你想显式传递它,你可以使用函数的call方法,它接受this值作为第一个参数,并将其它处理为看做普通参数。

speak.call(hungryRabbit, "Burp!");
// → The hungry rabbit says 'Burp!'

这段代码使用了关键字this来输出正在说话的兔子的种类。我们回想一下applybind方法,这两个方法接受的第一个参数可以用来模拟对象中方法的调用。这两个方法会把第一个参数复制给this

由于每个函数都有自己的this绑定,它的值依赖于它的调用方式,所以在用function关键字定义的常规函数中,不能引用外层作用域的this

箭头函数是不同的 - 它们不绑定他们自己的this,但可以看到他们周围(定义位置)作用域的this绑定。 因此,你可以像下面的代码那样,在局部函数中引用this

function normalize() {
  console.log(this.coords.map(n => n / this.length));
}
normalize.call({coords: [0, 2, 3], length: 5});
// → [0, 0.4, 0.6]

如果我使用function关键字将参数写入map,则代码将不起作用。

原型

我们来仔细看看以下这段代码。

let empty = {};
console.log(empty.toString);
// → function toString(){…}
console.log(empty.toString());
// → [object Object]

我从一个空对象中取出了一个属性。 好神奇!

实际上并非如此。我只是掩盖了一些 JavaScript 对象的内部工作细节罢了。每个对象除了拥有自己的属性外,都包含一个原型(prototype)。原型是另一个对象,是对象的一个属性来源。当开发人员访问一个对象不包含的属性时,就会从对象原型中搜索属性,接着是原型的原型,依此类推。

那么空对象的原型是什么呢?是Object.prototype,它是所有对象中原型的父原型。

console.log(Object.getPrototypeOf({}) ==
            Object.prototype);
// → true
console.log(Object.getPrototypeOf(Object.prototype));
// → null

正如你的猜测,Object.getPrototypeOf返回一个对象的原型。

JavaScript 对象原型的关系是一种树形结构,整个树形结构的根部就是Object.prototypeObject.prototype提供了一些可以在所有对象中使用的方法。比如说,toString方法可以将一个对象转换成其字符串表示形式。

许多对象并不直接将Object.prototype作为其原型,而会使用另一个原型对象,用于提供一系列不同的默认属性。函数继承自Function.prototype,而数组继承自Array.prototype

console.log(Object.getPrototypeOf(Math.max) ==
            Function.prototype);
// → true
console.log(Object.getPrototypeOf([]) ==
            Array.prototype);
// → true

对于这样的原型对象来说,其自身也包含了一个原型对象,通常情况下是Object.prototype,所以说,这些原型对象可以间接提供toString这样的方法。

你可以使用Object.create来创建一个具有特定原型的对象。

let protoRabbit = {
  speak(line) {
    console.log(`The ${this.type} rabbit says '${line}'`);
  }
};
let killerRabbit = Object.create(protoRabbit);
killerRabbit.type = "killer";
killerRabbit.speak("SKREEEE!");
// → The killer rabbit says 'SKREEEE!'

像对象表达式中的speak(line)这样的属性是定义方法的简写。 它创建了一个名为speak的属性,并向其提供函数作为它的值。

原型对象protoRabbit是一个容器,用于包含所有兔子对象的公有属性。每个独立的兔子对象(比如killerRabbit)可以包含其自身属性(比如本例中的type属性),也可以派生其原型对象中公有的属性。

JavaScript 的原型系统可以解释为对一种面向对象的概念(称为类(class))的某种非正式实现。 类定义了对象的类型的形状 - 它具有什么方法和属性。 这样的对象被称为类的实例(instance)。

原型对于属性来说很实用。一个类的所有实例共享相同的属性值,例如方法。 每个实例上的不同属性,比如我们的兔子的type属性,需要直接存储在对象本身中。

所以为了创建一个给定类的实例,你必须使对象从正确的原型派生,但是你也必须确保,它本身具有这个类的实例应该具有的属性。 这是构造器(constructor)函数的作用。

function makeRabbit(type) {
  let rabbit = Object.create(protoRabbit);
  rabbit.type = type;
  return rabbit;
}

JavaScript 提供了一种方法,来使得更容易定义这种类型的功能。 如果将关键字new放在函数调用之前,则该函数将被视为构造器。 这意味着具有正确原型的对象会自动创建,绑定到函数中的this,并在函数结束时返回。

构造对象时使用的原型对象,可以通过构造器的prototype属性来查找。

function Rabbit(type) {
  this.type = type;
}

Rabbit.prototype.speak = function(line) {
  console.log(`The ${this.type} rabbit says '${line}'`);
};
let weirdRabbit = new Rabbit("weird");

构造器(实际上是所有函数)都会自动获得一个名为prototype的属性,默认情况下它包含一个普通的,来自Object.prototype的空对象。 如果需要,可以用新对象覆盖它。 或者,你可以将属性添加到现有对象,如示例所示。

按照惯例,构造器的名字是大写的,这样它们可以很容易地与其他函数区分开来。

重要的是,理解原型与构造器关联的方式(通过其prototype属性),与对象拥有原型(可以通过Object.getPrototypeOf查找)的方式之间的区别。 构造器的实际原型是Function.prototype,因为构造器是函数。 它的prototype属性拥有原型,用于通过它创建的实例。

console.log(Object.getPrototypeOf(Rabbit) ==
            Function.prototype);
// → true
console.log(Object.getPrototypeOf(weirdRabbit) ==
            Rabbit.prototype);
// → true

类的表示法

所以 JavaScript 类是带有原型属性的构造器。 这就是他们的工作方式,直到 2015 年,这就是你编写他们的方式。 最近,我们有了一个不太笨拙的表示法。

class Rabbit {
  constructor(type) {
    this.type = type;
  }
  speak(line) {
    console.log(`The ${this.type} rabbit says '${line}'`);
  }
}

let killerRabbit = new Rabbit("killer");
let blackRabbit = new Rabbit("black");

class关键字是类声明的开始,它允许我们在一个地方定义一个构造器和一组方法。 可以在声明的大括号内写入任意数量的方法。 一个名为constructor的对象受到特别处理。 它提供了实际的构造器,它将绑定到名称"Rabbit"。 其他函数被打包到该构造器的原型中。 因此,上面的类声明等同于上一节中的构造器定义。 它看起来更好。

类声明目前只允许方法 - 持有函数的属性 - 添加到原型中。 当你想在那里保存一个非函数值时,这可能会有点不方便。 该语言的下一个版本可能会改善这一点。 现在,你可以在定义该类后直接操作原型来创建这些属性。

function一样,class可以在语句和表达式中使用。 当用作表达式时,它没有定义绑定,而只是将构造器作为一个值生成。 你可以在类表达式中省略类名称。

let object = new class { getWord() { return "hello"; } };
console.log(object.getWord());
// → hello

覆盖派生的属性

将属性添加到对象时,无论它是否存在于原型中,该属性都会添加到对象本身中。 如果原型中已经有一个同名的属性,该属性将不再影响对象,因为它现在隐藏在对象自己的属性后面。

Rabbit.prototype.teeth = "small";
console.log(killerRabbit.teeth);
// → small
killerRabbit.teeth = "long, sharp, and bloody";
console.log(killerRabbit.teeth);
// → long, sharp, and bloody
console.log(blackRabbit.teeth);
// → small
console.log(Rabbit.prototype.teeth);
// → small

下图简单地描述了代码执行后的情况。其中RabbitObject原型画在了killerRabbit之下,我们可以从原型中找到对象中没有的属性。

覆盖原型中存在的属性是很有用的特性。就像示例展示的那样,我们覆盖了killerRabbitteeth属性,这可以用来描述实例(对象中更为泛化的类的实例)的特殊属性,同时又可以让简单对象从原型中获取标准的值。

覆盖也用于向标准函数和数组原型提供toString方法,与基本对象的原型不同。

console.log(Array.prototype.toString ==
            Object.prototype.toString);
// → false
console.log([1, 2].toString());
// → 1,2

调用数组的toString方法后得到的结果与调用.join(",")的结果十分类似,即在数组的每个值之间插入一个逗号。而直接使用数组调用Object.prototype.toString则会产生一个完全不同的字符串。由于Object原型提供的toString方法并不了解数组结构,因此只会简单地输出一对方括号,并在方括号中间输出单词"object"和类型的名称。

console.log(Object.prototype.toString.call([1, 2]));
// → [object Array]

映射

我们在上一章中看到了映射(map)这个词,用于一个操作,通过对元素应用函数来转换数据结构。 令人困惑的是,在编程时,同一个词也被用于相关而不同的事物。

映射(名词)是将值(键)与其他值相关联的数据结构。 例如,你可能想要将姓名映射到年龄。 为此可以使用对象。

let ages = {
  Boris: 39,
  Liang: 22,
  Júlia: 62
};

console.log(`Júlia is ${ages["Júlia"]}`);
// → Júlia is 62
console.log("Is Jack's age known?", "Jack" in ages);
// → Is Jack's age known? false
console.log("Is toString's age known?", "toString" in ages);
// → Is toString's age known? true

在这里,对象的属性名称是人们的姓名,并且该属性的值为他们的年龄。 但是我们当然没有在我们的映射中列出任何名为toString的人。 似的,因为简单对象是从Object.prototype派生的,所以它看起来就像拥有这个属性。

因此,使用简单对象作为映射是危险的。 有几种可能的方法来避免这个问题。 首先,可以使用null原型创建对象。 如果将null传递给Object.create,那么所得到的对象将不会从Object.prototype派生,并且可以安全地用作映射。

console.log("toString" in Object.create(null));
// → false

对象属性名称必须是字符串。 如果你需要一个映射,它的键不能轻易转换为字符串 - 比如对象 - 你不能使用对象作为你的映射。

幸运的是,JavaScript 带有一个叫做Map的类,它正是为了这个目的而编写。 它存储映射并允许任何类型的键。

let ages = new Map();
ages.set("Boris", 39);
ages.set("Liang", 22);
ages.set("Júlia", 62);
console.log(`Júlia is ${ages.get("Júlia")}`);
// → Júlia is 62
console.log("Is Jack's age known?", ages.has("Jack"));
// → Is Jack's age known? false
console.log(ages.has("toString"));
 // → false

setgethas方法是Map对象的接口的一部分。 编写一个可以快速更新和搜索大量值的数据结构并不容易,但我们不必担心这一点。 其他人为我们实现,我们可以通过这个简单的接口来使用他们的工作。

如果你确实有一个简单对象,出于某种原因需要将它视为一个映射,那么了解Object.keys只返回对象的自己的键,而不是原型中的那些键,会很有用。 作为in运算符的替代方法,你可以使用hasOwnProperty方法,该方法会忽略对象的原型。

console.log({x: 1}.hasOwnProperty("x"));
// → true
console.log({x: 1}.hasOwnProperty("toString"));
// → false

多态

当你调用一个对象的String函数(将一个值转换为一个字符串)时,它会调用该对象的toString方法来尝试从它创建一个有意义的字符串。 我提到一些标准原型定义了自己的toString版本,因此它们可以创建一个包含比"[object Object]"有用信息更多的字符串。 你也可以自己实现。

Rabbit.prototype.toString = function() {
  return `a ${this.type} rabbit`;
};

console.log(String(blackRabbit));
// → a black rabbit

这是一个强大的想法的简单实例。 当一段代码为了与某些对象协作而编写,这些对象具有特定接口时(在本例中为toString方法),任何类型的支持此接口的对象都可以插入到代码中,并且它将正常工作。

这种技术被称为多态(polymorphism)。 多态代码可以处理不同形状的值,只要它们支持它所期望的接口即可。

我在第四章中提到for/of循环可以遍历几种数据结构。 这是多态性的另一种情况 - 这样的循环期望数据结构公开的特定接口,数组和字符串是这样。 你也可以将这个接口添加到你自己的对象中! 但在我们实现它之前,我们需要知道什么是符号。

符号

多个接口可能为不同的事物使用相同的属性名称。 例如,我可以定义一个接口,其中toString方法应该将对象转换为一段纱线。 一个对象不可能同时满足这个接口和toString的标准用法。

这是一个坏主意,这个问题并不常见。 大多数 JavaScript 程序员根本就不会去想它。 但是,语言设计师们正在思考这个问题,无论如何都为我们提供了解决方案。

当我声称属性名称是字符串时,这并不完全准确。 他们通常是,但他们也可以是符号(symbol)。 符号是使用Symbol函数创建的值。 与字符串不同,新创建的符号是唯一的 - 你不能两次创建相同的符号。

let sym = Symbol("name");
console.log(sym == Symbol("name"));
// → false
Rabbit.prototype[sym] = 55;
console.log(blackRabbit[sym]);
// → 55

Symbol转换为字符串时,会得到传递给它的字符串,例如,在控制台中显示时,符号可以更容易识别。 但除此之外没有任何意义 - 多个符号可能具有相同的名称。

由于符号既独特又可用于属性名称,因此符号适合定义可以和其他属性共生的接口,无论它们的名称是什么。

const toStringSymbol = Symbol("toString");
Array.prototype[toStringSymbol] = function() {
  return `${this.length} cm of blue yarn`;
};
console.log([1, 2].toString());
// → 1,2
console.log([1, 2][toStringSymbol]());
// → 2 cm of blue yarn

通过在属性名称周围使用方括号,可以在对象表达式和类中包含符号属性。 这会导致属性名称的求值,就像方括号属性访问表示法一样,这允许我们引用一个持有该符号的绑定。

let stringObject = {
  [toStringSymbol]() { return "a jute rope"; }
};
console.log(stringObject[toStringSymbol]());
// → a jute rope

迭代器接口

提供给for/of循环的对象预计为可迭代对象(iterable)。 这意味着它有一个以Symbol.iterator符号命名的方法(由语言定义的符号值,存储为Symbol符号的一个属性)。

当被调用时,该方法应该返回一个对象,它提供第二个接口迭代器(iterator)。 这是执行迭代的实际事物。 它拥有返回下一个结果的next方法。 这个结果应该是一个对象,如果有下一个值,value属性会提供它;没有更多结果时,done属性应该为true,否则为false

请注意,nextvaluedone属性名称是纯字符串,而不是符号。 只有Symbol.iterator是一个实际的符号,它可能被添加到不同的大量对象中。

我们可以直接使用这个接口。

let okIterator = "OK"[Symbol.iterator]();
console.log(okIterator.next());
// → {value: "O", done: false}
console.log(okIterator.next());
// → {value: "K", done: false}
console.log(okIterator.next());
// → {value: undefined, done: true}

我们来实现一个可迭代的数据结构。 我们将构建一个matrix类,充当一个二维数组。

class Matrix {
  constructor(width, height, element = (x, y) => undefined) {
    this.width = width;
    this.height = height;
    this.content = [];
    for (let y = 0; y < height; y++) {
      for (let x = 0; x < width; x++) {
        this.content[y * width + x] = element(x, y);
      }
    }
  }
  get(x, y) {
    return this.content[y * this.width + x];
  }
  set(x, y, value) {
    this.content[y * this.width + x] = value;
  }
}

该类将其内容存储在width × height个元素的单个数组中。 元素是按行存储的,因此,例如,第五行中的第三个元素存储在位置4 × width + 2中(使用基于零的索引)。

构造器需要宽度,高度和一个可选的内容函数,用来填充初始值。 getset方法用于检索和更新矩阵中的元素。

遍历矩阵时,通常对元素的位置以及元素本身感兴趣,所以我们会让迭代器产生具有xyvalue属性的对象。

class MatrixIterator {
  constructor(matrix) {
    this.x = 0;
    this.y = 0;
    this.matrix = matrix;
  }
  next() {
    if (this.y == this.matrix.height) return {done: true};

    let value = {x: this.x,
                 y: this.y,
                 value: this.matrix.get(this.x, this.y)};
    this.x++;
    if (this.x == this.matrix.width) {
      this.x = 0;
      this.y++;
    }
    return {value, done: false};
  }
}

这个类在其xy属性中跟踪遍历矩阵的进度。 next方法最开始检查是否到达矩阵的底部。 如果没有,则首先创建保存当前值的对象,之后更新其位置,如有必要则移至下一行。

让我们使Matrix类可迭代。 在本书中,我会偶尔使用事后的原型操作来为类添加方法,以便单个代码段保持较小且独立。 在一个正常的程序中,不需要将代码分成小块,而是直接在class中声明这些方法。

Matrix.prototype[Symbol.iterator] = function() {
  return new MatrixIterator(this);
};

现在我们可以用for/of来遍历一个矩阵。

let matrix = new Matrix(2, 2, (x, y) => `value ${x},${y}`);
for (let {x, y, value} of matrix) {
  console.log(x, y, value);
}
// → 0 0 value 0,0
// → 1 0 value 1,0
// → 0 1 value 0,1
// → 1 1 value 1,1

读写器和静态

接口通常主要由方法组成,但也可以持有非函数值的属性。 例如,Map对象有size属性,告诉你有多少个键存储在它们中。

这样的对象甚至不需要直接在实例中计算和存储这样的属性。 即使直接访问的属性也可能隐藏了方法调用。 这种方法称为读取器(getter),它们通过在方法名称前面编写get来定义。

let varyingSize = {
  get size() {
    return Math.floor(Math.random() * 100);
  }
};
console.log(varyingSize.size);
// → 73
console.log(varyingSize.size);
// → 49

每当有人读取此对象的size属性时,就会调用相关的方法。 当使用写入器(setter)写入属性时,可以做类似的事情。

class Temperature {
  constructor(celsius) {
    this.celsius = celsius;
  }
  get fahrenheit() {
    return this.celsius * 1.8 + 32;
  }
  set fahrenheit(value) {
    this.celsius = (value - 32) / 1.8;
  }

  static fromFahrenheit(value) {
    return new Temperature((value - 32) / 1.8);
  }
}
let temp = new Temperature(22);
console.log(temp.fahrenheit);
// → 71.6
temp.fahrenheit = 86;
console.log(temp.celsius);
// → 30

Temperature类允许你以摄氏度或华氏度读取和写入温度,但内部仅存储摄氏度,并在fahrenheit读写器中自动转换为摄氏度。

有时候你想直接向你的构造器附加一些属性,而不是原型。 这样的方法将无法访问类实例,但可以用来提供额外方法来创建实例。

在类声明内部,名称前面写有static的方法,存储在构造器中。 所以Temperature类可以让你写出Temperature.fromFahrenheit(100),来使用华氏温度创建一个温度。

继承

已知一些矩阵是对称的。 如果沿左上角到右下角的对角线翻转对称矩阵,它保持不变。 换句话说,存储在x,y的值总是与y,x相同。

想象一下,我们需要一个像Matrix这样的数据结构,但是它必需保证一个事实,矩阵是对称的。 我们可以从头开始编写它,但这需要重复一些代码,与我们已经写过的代码很相似。

JavaScript 的原型系统可以创建一个新类,就像旧类一样,但是它的一些属性有了新的定义。 新类派生自旧类的原型,但为set方法增加了一个新的定义。

在面向对象的编程术语中,这称为继承(inheritance)。 新类继承旧类的属性和行为。

class SymmetricMatrix extends Matrix {
  constructor(size, element = (x, y) => undefined) {
    super(size, size, (x, y) => {
      if (x < y) return element(y, x);
      else return element(x, y);
    });
  }

  set(x, y, value) {
    super.set(x, y, value);
    if (x != y) {
      super.set(y, x, value);
    }
  }
}
let matrix = new SymmetricMatrix(5, (x, y) => `${x},${y}`);
console.log(matrix.get(2, 3));
// → 3,2

extends这个词用于表示,这个类不应该直接基于默认的Object原型,而应该基于其他类。 这被称为超类(superclass)。 派生类是子类(subclass)。

为了初始化SymmetricMatrix实例,构造器通过super关键字调用其超类的构造器。 这是必要的,因为如果这个新对象的行为(大致)像Matrix,它需要矩阵具有的实例属性。 为了确保矩阵是对称的,构造器包装了content方法,来交换对角线以下的值的坐标。

set方法再次使用super,但这次不是调用构造器,而是从超类的一组方法中调用特定的方法。 我们正在重新定义set,但是想要使用原来的行为。 因为this.set引用新的set方法,所以调用这个方法是行不通的。 在类方法内部,super提供了一种方法,来调用超类中定义的方法。

继承允许我们用相对较少的工作,从现有数据类型构建稍微不同的数据类型。 它是面向对象传统的基础部分,与封装和多态一样。 尽管后两者现在普遍被认为是伟大的想法,但继承更具争议性。

尽管封装和多态可用于将代码彼此分离,从而减少整个程序的耦合,但继承从根本上将类连接在一起,从而产生更多的耦合。 继承一个类时,比起单纯使用它,你通常必须更加了解它如何工作。 继承可能是一个有用的工具,并且我现在在自己的程序中使用它,但它不应该成为你的第一个工具,你可能不应该积极寻找机会来构建类层次结构(类的家族树)。

instanceof运算符

在有些时候,了解某个对象是否继承自某个特定类,也是十分有用的。JavaScript 为此提供了一个二元运算符,名为instanceof

console.log(
  new SymmetricMatrix(2) instanceof SymmetricMatrix);
// → true
console.log(new SymmetricMatrix(2) instanceof Matrix);
// → true
console.log(new Matrix(2, 2) instanceof SymmetricMatrix);
// → false
console.log([1] instanceof Array);
// → true

该运算符会浏览所有继承类型。所以SymmetricMatrixMatrix的一个实例。 该运算符也可以应用于像Array这样的标准构造器。 几乎每个对象都是Object的一个实例。

本章小结

对象不仅仅持有它们自己的属性。对象中有另一个对象:原型,只要原型中包含了属性,那么根据原型构造出来的对象也就可以看成包含了相应的属性。简单对象直接以Object.prototype作为原型。

构造器是名称通常以大写字母开头的函数,可以与new运算符一起使用来创建新对象。 新对象的原型是构造器的prototype属性中的对象。 通过将属性放到它们的原型中,可以充分利用这一点,给定类型的所有值在原型中分享它们的属性。 class表示法提供了一个显式方法,来定义一个构造器及其原型。

你可以定义读写器,在每次访问对象的属性时秘密地调用方法。 静态方法是存储在类的构造器,而不是其原型中的方法。

给定一个对象和一个构造器,instanceof运算符可以告诉你该对象是否是该构造器的一个实例。

可以使用对象的来做一个有用的事情是,为它们指定一个接口,告诉每个人他们只能通过该接口与对象通信。 构成对象的其余细节,现在被封装在接口后面。

不止一种类型可以实现相同的接口。 为使用接口而编写的代码,自动知道如何使用提供接口的任意数量的不同对象。 这被称为多态。

实现多个类,它们仅在一些细节上有所不同的时,将新类编写为现有类的子类,继承其一部分行为会很有帮助。

习题

向量类型

编写一个Vec 类,它表示二维空间中的一个向量。它接受xy参数(数字),并将其保存到对象的同名属性中。

Vec原型添加两个方法:plusminus,它们接受另一个向量作为参数,分别返回两个向量(一个是this,另一个是参数)的和向量与差向量。

向原型添加一个getter属性length,用于计算向量长度,即点(x,y)与原点(0,0)之间的距离。

// Your code here.

console.log(new Vec(1, 2).plus(new Vec(2, 3)));
// → Vec{x: 3, y: 5}
console.log(new Vec(1, 2).minus(new Vec(2, 3)));
// → Vec{x: -1, y: -1}
console.log(new Vec(3, 4).length);
// → 5

分组

标准的 JavaScript 环境提供了另一个名为Set的数据结构。 像Map的实例一样,集合包含一组值。 与Map不同,它不会将其他值与这些值相关联 - 它只会跟踪哪些值是该集合的一部分。 一个值只能是一个集合的一部分 - 再次添加它没有任何作用。

写一个名为Group的类(因为Set已被占用)。 像Set一样,它具有adddeletehas方法。 它的构造器创建一个空的分组,add给分组添加一个值(但仅当它不是成员时),delete从组中删除它的参数(如果它是成员),has 返回一个布尔值,表明其参数是否为分组的成员。

使用===运算符或类似于indexOf的东西来确定两个值是否相同。

为该类提供一个静态的from方法,该方法接受一个可迭代的对象作为参数,并创建一个分组,包含遍历它产生的所有值。

// Your code here.

class Group {
  // Your code here.
}
let group = Group.from([10, 20]);
console.log(group.has(10));
// → true
console.log(group.has(30));
// → false
group.add(10);
group.delete(10);
console.log(group.has(10));
// → false

可迭代分组

使上一个练习中的Group类可迭代。 如果你不清楚接口的确切形式,请参阅本章前面迭代器接口的章节。

如果你使用数组来表示分组的成员,则不要仅仅通过调用数组中的Symbol.iterator方法来返回迭代器。 这会起作用,但它会破坏这个练习的目的。

如果分组被修改时,你的迭代器在迭代过程中出现奇怪的行为,那也没问题。

// Your code here (and the code from the previous exercise)

for (let value of Group.from(["a", "b", "c"])) {
  console.log(value);
}
// → a
// → b
// → c

借鉴方法

在本章前面我提到,当你想忽略原型的属性时,对象的hasOwnProperty可以用作in运算符的更强大的替代方法。 但是如果你的映射需要包含hasOwnProperty这个词呢? 你将无法再调用该方法,因为对象的属性隐藏了方法值。

你能想到一种方法,对拥有自己的同名属性的对象,调用hasOwnProperty吗?

let map = {one: true, two: true, hasOwnProperty: true};
// Fix this call
console.log(map.hasOwnProperty("one"));
// → true