全面理解面向对象的 JavaScript
当今 JavaScript 大行其道,各种应用对其依赖日深。web 程序员已逐渐习惯使用各种优秀的 JavaScript 框架快速开发 Web 应用,从而忽略了对原生 JavaScript 的学习和深入理解。所以,经常出现的情况是,很多做了多年 JS 开发的程序员对闭包、函数式编程、原型总是说不清道不明,即使使用了框架,其代码组织也非常糟糕。这都是对原生 JavaScript 语言特性理解不够的表现。要掌握好 JavaScript,首先一点是必须摒弃一些其他高级语言如 Java、C# 等类式面向对象思维的干扰,全面地从函数式语言的角度理解 JavaScript 原型式面向对象的特点。把握好这一点之后,才有可能进一步使用好这门语言。本文适合群体:使用过 JS 框架但对 JS 语言本质缺乏理解的程序员,具有 Java、C++ 等语言开发经验,准备学习并使用 JavaScript 的程序员,以及一直对 JavaScript 是否面向对象模棱两可,但希望知道真相的 JS 爱好者。
回页首
重新认识面向对象
为了说明 JavaScript 是一门彻底的面向对象的语言,首先有必要从面向对象的概念着手 , 探讨一下面向对象中的几个概念:
- 一切事物皆对象
- 对象具有封装和继承特性
- 对象与对象之间使用消息通信,各自存在信息隐藏
以这三点做为依据,C++ 是半面向对象半面向过程语言,因为,虽然他实现了类的封装、继承和多态,但存在非对象性质的全局函数和变量。Java、C# 是完全的面向对象语言,它们通过类的形式组织函数和变量,使之不能脱离对象存在。但这里函数本身是一个过程,只是依附在某个类上。
然而,面向对象仅仅是一个概念或者编程思想而已,它不应该依赖于某个语言存在。比如 Java 采用面向对象思想构造其语言,它实现了类、继承、派生、多态、接口等机制。但是这些机制,只是实现面向对象编程的一种手段,而非必须。换言之,一门语言可以根据其自身特性选择合适的方式来实现面向对象。所以,由于大多数程序员首先学习或者使用的是类似 Java、C++ 等高级编译型语言(Java 虽然是半编译半解释,但一般做为编译型来讲解),因而先入为主地接受了“类”这个面向对象实现方式,从而在学习脚本语言的时候,习惯性地用类式面向对象语言中的概念来判断该语言是否是面向对象语言,或者是否具备面向对象特性。这也是阻碍程序员深入学习并掌握 JavaScript 的重要原因之一。
实际上,JavaScript 语言是通过一种叫做回页首
基于类的面向对象和基于原型的面向对象方式比较
在基于类的面向对象方式中,对象(object)依靠
?
在接受了面向对象存在一种叫做基于原型实现的方式的事实之后,下面我们就可以来深入探讨 ECMAScript 是如何依据这一方式构造自己的语言的。
回页首
最基本的面向对象
ECMAScript
回页首
使用函数构造器构造对象
除了
回页首
彻底理解原型链 (prototype chain)
在 ECMAScript 中,每个由构造器创建的对象拥有一个指向构造器 prototype 属性值的
?
理解清单 5回页首
JavaScript 类式继承的实现方法
从代码清单 5 可以看出,基于原型的继承方式,虽然实现了代码复用,但其行文松散且不够流畅,可阅读性差,不利于实现扩展和对源代码进行有效地组织管理。不得不承认,类式继承方式在语言实现上更具健壮性,且在构建可复用代码和组织架构程序方面具有明显的优势。这使得程序员们希望寻找到一种能够在 JavaScript 中以类式继承风格进行编码的方法途径。从抽象的角度来讲,既然类式继承和原型继承都是为实现面向对象而设计的,并且他们各自实现的载体语言在计算能力上是等价的 ( 因为图灵机的计算能力与 Lambda 演算的计算能力是等价的 ),那么能不能找到一种变换,使得原型式继承语言通过该变换实现具有类式继承编码的风格呢?
目前一些主流的 JS 框架都提供了这种转换机制,也即类式声明方法,比如 Dojo.declare()、Ext.entend() 等等。用户使用这些框架,可以轻易而友好地组织自己的 JS 代码。其实,在众多框架出现之前,JavaScript 大师
?
如果您已对原型、函数构造器、闭包和基于上下文的 this 有了充分的理解,那么理解 Simple Inheritance 的实现原理也并非相当困难。从本质上讲,var Person = Class.extend(...)该语句中,左边的 Person 实际上是获得了由 Class 调用 extend 方法返回的一个构造器,也即一个 function 对象的引用。顺着这个思路,我们继续介绍 Simple Inheritance 是如何做到这一点,进而实现了由原型继承方式到类式继承方式的转换的。图 2回页首
JavaScript 私有成员实现
到此为止,如果您任然对 JavaScript 面向对象持怀疑态度,那么这个怀疑一定是,JavaScript 没有实现面向对象中的信息隐藏,即私有和公有。与其他类式面向对象那样显式地声明私有公有成员的方式不同,JavaScript 的信息隐藏就是靠闭包实现的。见
?
JavaScript 必须依赖闭包实现信息隐藏,是由其函数式语言特性所决定的。本文不会对函数式语言和闭包这两个话题展开讨论,正如上文默认您理解 JavaScript 中基于上下文的 this 一样。关于 JavaScript 中实现信息隐藏,Douglas Crockford在《 Private members in JavaScript 》(参考资源)一文中有更权威和详细的介绍。
回页首
结束语
JavaScript 被认为是世界上最受误解的编程语言,因为它身披 c 语言家族的外衣,表现的却是 LISP 风格的函数式语言特性;没有类,却实也彻底实现了面向对象。要对这门语言有透彻的理解,就必须扒开其 c 语言的外衣,从新回到函数式编程的角度,同时摒弃原有类的面向对象概念去学习领悟它。随着近些年来 Web 应用的普及和 JS 语言自身的长足发展,特别是后台 JS 引擎的出现 ( 如基于 V8 的 NodeJS 等 ),可以预见,原来只是作为玩具编写页面效果的 JS 将获得更广阔发展天地。这样的发展趋势,也对 JS 程序员提出了更高要求。只有彻底领悟了这门语言,才有可能在大型的 JS 项目中发挥她的威力。
