面试官问：JS的继承

摘要：用过的读者知道，经常用继承。部分源码使用点击这里查看源码面试官可以顺着这个问继承的相关问题，比如的继承用如何实现。主要就是三点子类构造函数的指向父类构造器，继承父类的静态方法子类构造函数的的指向父类构造器的，继承父类的方法。

用过React的读者知道，经常用extends继承React.Component。

// 部分源码
function Component(props, context, updater) {
  // ...
}
Component.prototype.setState = function(partialState, callback){
    // ...
}
const React = {
    Component,
    // ...
}
// 使用
class index extends React.Component{
    // ...
}

点击这里查看 React github源码

面试官可以顺着这个问JS继承的相关问题，比如：ES6的class继承用ES5如何实现。据说很多人答得不好。

要弄懂extends继承之前，先来复习一下构造函数、原型对象和实例之间的关系。
代码表示：

function F(){}
var f = new F();
// 构造器
F.prototype.constructor === F; // true
F.__proto__ === Function.prototype; // true
Function.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true

// 实例
f.__proto__ === F.prototype; // true
F.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true

笔者画了一张图表示：

我们先看看这段包含静态方法的ES6继承代码：

// ES6
class Parent{
    constructor(name){
        this.name = name;
    }
    static sayHello(){
        console.log("hello");
    }
    sayName(){
        console.log("my name is " + this.name);
        return this.name;
    }
}
class Child extends Parent{
    constructor(name, age){
        super(name);
        this.age = age;
    }
    sayAge(){
        console.log("my age is " + this.age);
        return this.age;
    }
}
let parent = new Parent("Parent");
let child = new Child("Child", 18);
console.log("parent: ", parent); // parent:  Parent {name: "Parent"}
Parent.sayHello(); // hello
parent.sayName(); // my name is Parent
console.log("child: ", child); // child:  Child {name: "Child", age: 18}
Child.sayHello(); // hello
child.sayName(); // my name is Child
child.sayAge(); // my age is 18

其中这段代码里有两条原型链，不信看具体代码。

// 1、构造器原型链
Child.__proto__ === Parent; // true
Parent.__proto__ === Function.prototype; // true
Function.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true
// 2、实例原型链
child.__proto__ === Child.prototype; // true
Child.prototype.__proto__ === Parent.prototype; // true
Parent.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true

一图胜千言，笔者也画了一张图表示，如图所示：

结合代码和图可以知道。
ES6 extends 继承，主要就是：

把子类构造函数(Child)的原型(__proto__)指向了父类构造函数(Parent)，

把子类实例child的原型对象(Child.prototype) 的原型(__proto__)指向了父类parent的原型对象(Parent.prototype)。

这两点也就是图中用不同颜色标记的两条线。

子类构造函数Child继承了父类构造函数Preant的里的属性。使用super调用的(ES5则用call或者apply调用传参)。

也就是图中用不同颜色标记的两条线。
看过《JavaScript高级程序设计-第3版》 章节6.3继承的读者应该知道，这2和3小点，正是寄生组合式继承，书中例子没有第1小点。
1和2小点都是相对于设置了__proto__链接。那问题来了，什么可以设置了__proto__链接呢。

说明一下，__proto__这种写法是浏览器厂商自己的实现。
再结合一下图和代码看一下的new，new出来的实例的__proto__指向构造函数的prototype，这就是new做的事情。
摘抄一下之前写过文章的一段。面试官问：能否模拟实现JS的new操作符，有兴趣的读者可以点击查看。

创建了一个全新的对象。
这个对象会被执行[[Prototype]]（也就是__proto__）链接。
生成的新对象会绑定到函数调用的this。
通过new创建的每个对象将最终被[[Prototype]]链接到这个函数的prototype对象上。
如果函数没有返回对象类型Object(包含Functoin, Array, Date, RegExg, Error)，那么new表达式中的函数调用会自动返回这个新的对象。

Object.create(proto, [propertiesObject])
方法创建一个新对象，使用现有的对象来提供新创建的对象的__proto__。
它接收两个参数，不过第二个可选参数是属性描述符（不常用，默认是undefined）。对于不支持ES5的浏览器，MDN上提供了ployfill方案。
MDN Object.create()

// 简版：也正是应用了new会设置__proto__链接的原理。
if(typeof Object.create !== "function"){
    Object.create = function(proto){
        function F() {}
        F.prototype = proto;
        return new F();
    }
}

Object.setPrototypeOf MDN

Object.setPrototypeOf() 方法设置一个指定的对象的原型 ( 即, 内部[[Prototype]]属性）到另一个对象或 null。
Object.setPrototypeOf(obj, prototype)

`ployfill`
// 仅适用于Chrome和FireFox，在IE中不工作：
Object.setPrototypeOf = Object.setPrototypeOf || function (obj, proto) {
  obj.__proto__ = proto;
  return obj; 
}

nodejs源码就是利用这个实现继承的工具函数的。
nodejs utils inherits

function inherits(ctor, superCtor) {
  if (ctor === undefined || ctor === null)
    throw new ERR_INVALID_ARG_TYPE("ctor", "Function", ctor);

  if (superCtor === undefined || superCtor === null)
    throw new ERR_INVALID_ARG_TYPE("superCtor", "Function", superCtor);

  if (superCtor.prototype === undefined) {
    throw new ERR_INVALID_ARG_TYPE("superCtor.prototype",
                                   "Object", superCtor.prototype);
  }
  Object.defineProperty(ctor, "super_", {
    value: superCtor,
    writable: true,
    configurable: true
  });
  Object.setPrototypeOf(ctor.prototype, superCtor.prototype);
}

知道了ES6 extends继承做了什么操作和设置__proto__的知识点后，把上面ES6例子的用ES5就比较容易实现了，也就是说实现寄生组合式继承，简版代码就是：

// ES5 实现ES6 extends的例子
function Parent(name){
    this.name = name;
}
Parent.sayHello = function(){
    console.log("hello");
}
Parent.prototype.sayName = function(){
    console.log("my name is " + this.name);
    return this.name;
}

function Child(name, age){
    // 相当于super
    Parent.call(this, name);
    this.age = age;
}
// new
function object(){
    function F() {}
    F.prototype = proto;
    return new F();
}
function _inherits(Child, Parent){
    // Object.create
    Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
    // __proto__
    // Child.prototype.__proto__ = Parent.prototype;
    Child.prototype.constructor = Child;
    // ES6
    // Object.setPrototypeOf(Child, Parent);
    // __proto__
    Child.__proto__ = Parent;
}
_inherits(Child,  Parent);
Child.prototype.sayAge = function(){
    console.log("my age is " + this.age);
    return this.age;
}
var parent = new Parent("Parent");
var child = new Child("Child", 18);
console.log("parent: ", parent); // parent:  Parent {name: "Parent"}
Parent.sayHello(); // hello
parent.sayName(); // my name is Parent
console.log("child: ", child); // child:  Child {name: "Child", age: 18}
Child.sayHello(); // hello
child.sayName(); // my name is Child
child.sayAge(); // my age is 18

我们完全可以把上述ES6的例子通过babeljs转码成ES5来查看，更严谨的实现。

// 对转换后的代码进行了简要的注释
"use strict";
// 主要是对当前环境支持Symbol和不支持Symbol的typeof处理
function _typeof(obj) {
    if (typeof Symbol === "function" && typeof Symbol.iterator === "symbol") {
        _typeof = function _typeof(obj) {
            return typeof obj;
        };
    } else {
        _typeof = function _typeof(obj) {
            return obj && typeof Symbol === "function" && obj.constructor === Symbol && obj !== Symbol.prototype ? "symbol" : typeof obj;
        };
    }
    return _typeof(obj);
}
// _possibleConstructorReturn 判断Parent。call(this, name)函数返回值 是否为null或者函数或者对象。
function _possibleConstructorReturn(self, call) {
    if (call && (_typeof(call) === "object" || typeof call === "function")) {
        return call;
    }
    return _assertThisInitialized(self);
}
// 如何 self 是void 0 （undefined） 则报错
function _assertThisInitialized(self) {
    if (self === void 0) {
        throw new ReferenceError("this hasn"t been initialised - super() hasn"t been called");
    }
    return self;
}
// 获取__proto__
function _getPrototypeOf(o) {
    _getPrototypeOf = Object.setPrototypeOf ? Object.getPrototypeOf : function _getPrototypeOf(o) {
        return o.__proto__ || Object.getPrototypeOf(o);
    };
    return _getPrototypeOf(o);
}
// 寄生组合式继承的核心
function _inherits(subClass, superClass) {
    if (typeof superClass !== "function" && superClass !== null) {
        throw new TypeError("Super expression must either be null or a function");
    }
    // Object.create()方法创建一个新对象，使用现有的对象来提供新创建的对象的__proto__。 
    // 也就是说执行后 subClass.prototype.__proto__ === superClass.prototype; 这条语句为true
    subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, {
        constructor: {
            value: subClass,
            writable: true,
            configurable: true
        }
    });
    if (superClass) _setPrototypeOf(subClass, superClass);
}
// 设置__proto__
function _setPrototypeOf(o, p) {
    _setPrototypeOf = Object.setPrototypeOf || function _setPrototypeOf(o, p) {
        o.__proto__ = p;
        return o;
    };
    return _setPrototypeOf(o, p);
}
// instanceof操作符包含对Symbol的处理
function _instanceof(left, right) {
    if (right != null && typeof Symbol !== "undefined" && right[Symbol.hasInstance]) {
        return right[Symbol.hasInstance](left);
    } else {
        return left instanceof right;
    }
}

function _classCallCheck(instance, Constructor) {
    if (!_instanceof(instance, Constructor)) {
        throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
    }
}
// 按照它们的属性描述符 把方法和静态属性赋值到构造函数的prototype和构造器函数上
function _defineProperties(target, props) {
    for (var i = 0; i < props.length; i++) {
        var descriptor = props[i];
        descriptor.enumerable = descriptor.enumerable || false;
        descriptor.configurable = true;
        if ("value" in descriptor) descriptor.writable = true;
        Object.defineProperty(target, descriptor.key, descriptor);
    }
}
// 把方法和静态属性赋值到构造函数的prototype和构造器函数上
function _createClass(Constructor, protoProps, staticProps) {
    if (protoProps) _defineProperties(Constructor.prototype, protoProps);
    if (staticProps) _defineProperties(Constructor, staticProps);
    return Constructor;
}

// ES6
var Parent = function () {
    function Parent(name) {
        _classCallCheck(this, Parent);
        this.name = name;
    }
    _createClass(Parent, [{
        key: "sayName",
        value: function sayName() {
            console.log("my name is " + this.name);
            return this.name;
        }
    }], [{
        key: "sayHello",
        value: function sayHello() {
            console.log("hello");
        }
    }]);
    return Parent;
}();

var Child = function (_Parent) {
    _inherits(Child, _Parent);
    function Child(name, age) {
        var _this;
        _classCallCheck(this, Child);
        // Child.__proto__ => Parent
        // 所以也就是相当于Parent.call(this, name); 是super(name)的一种转换
        // _possibleConstructorReturn 判断Parent.call(this, name)函数返回值 是否为null或者函数或者对象。
        _this = _possibleConstructorReturn(this, _getPrototypeOf(Child).call(this, name));
        _this.age = age;
        return _this;
    }
    _createClass(Child, [{
        key: "sayAge",
        value: function sayAge() {
            console.log("my age is " + this.age);
            return this.age;
        }
    }]);
    return Child;
}(Parent);

var parent = new Parent("Parent");
var child = new Child("Child", 18);
console.log("parent: ", parent); // parent:  Parent {name: "Parent"}
Parent.sayHello(); // hello
parent.sayName(); // my name is Parent
console.log("child: ", child); // child:  Child {name: "Child", age: 18}
Child.sayHello(); // hello
child.sayName(); // my name is Child
child.sayAge(); // my age is 18

如果对JS继承相关还是不太明白的读者，推荐阅读以下书籍的相关章节，可以自行找到相应的pdf版本。

《JavaScript高级程序设计第3版》-第6章 面向对象的程序设计，6种继承的方案，分别是原型链继承、借用构造函数继承、组合继承、原型式继承、寄生式继承、寄生组合式继承。图灵社区本书地址，后文放出github链接，里面包含这几种继承的代码demo。

《JavaScript面向对象编程第2版》-第6章 继承，12种继承的方案。1.原型链法（仿传统）、2.仅从原型继承法、3.临时构造器法、4.原型属性拷贝法、5.全属性拷贝法（即浅拷贝法）、6.深拷贝法、7.原型继承法、8.扩展与增强模式、9.多重继承法、10.寄生继承法、11.构造器借用法、12.构造器借用与属性拷贝法。

ES6标准入门-第21章class的继承

《深入理解ES6》-第9章 JavaScript中的类

《你不知道的JavaScript-上卷》第6章 行为委托和附录A ES6中的class

继承对于JS来说就是父类拥有的方法和属性、静态方法等，子类也要拥有。子类中可以利用原型链查找，也可以在子类调用父类，或者从父类拷贝一份到子类等方案。
继承方法可以有很多，重点在于必须理解并熟
悉这些对象、原型以及构造器的工作方式，剩下的就简单了。寄生组合式继承是开发者使用比较多的。
回顾寄生组合式继承。主要就是三点：

子类构造函数的__proto__指向父类构造器，继承父类的静态方法

子类构造函数的prototype的__proto__指向父类构造器的prototype，继承父类的方法。

子类构造器里调用父类构造器，继承父类的属性。

行文到此，文章就基本写完了。文章代码和图片等资源放在这里github inhert和demo展示es6-extends，结合console、source面板查看更佳。

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作者：常以若川为名混迹于江湖。前端路上 | PPT爱好者 | 所知甚少，唯善学。
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