深入javascript——原型链和继承

摘要：在使用原型链实现继承时有一些需要我们注意的地方注意继承后的变化。在了解原型链时，不要忽略掉在末端还有默认的对象，这也是我们能在所有对象中使用等对象内置方法的原因。

  
在上一篇post中，介绍了原型的概念，了解到在javascript中构造函数、原型对象、实例三个好基友之间的关系：每一个构造函数都有一个“守护神”——原型对象，原型对象心里面也存着一个构造函数的“位置”，两情相悦，而实例呢却又“暗恋”着原型对象，她也在心里留存了一个原型对象的位置。

javascript本身不是面向对象的语言，而是基于对象的语言，对于习惯了其他OO语言的人来说，起初有些不适应，因为在这里没有“类”的概念，或者说“类”和“实例”不区分，更不要指望有“父类”、“子类”之分了。那么，javascript中这一堆对象这么联系起来呢？
幸运的是，javascript在设计之初就提供了“继承”的实现方式，在认识“继承”之前，我们现在先来了解下原型链的概念。

我们知道原型都有一个指向构造函数的指针，假如我们让SubClass原型对象等于另一个类型的实例new SuperClass()会怎么样？此时，SubClass原型对象包含一个指向SuperClass原型的指针，SuperClass原型中也包含一个指向SuperClass构造函数的指针。。。这样层层递进下去，就形成了一个原型链。

具体代码如下：

    function SuperClass(){
        this.name = "women"
    }
    SuperClass.prototype.sayWhat = function(){
        return this.name + ":i`m a girl!";
    }
    function SubClass(){
        this.subname = "your sister";
    }
    SubClass.prototype = new SuperClass();
    SubClass.prototype.subSayWhat = function(){
        return this.subname + ":i`m a beautiful girl";
    }
    var sub = new SubClass();
    console.log(sub.sayWhat());//women:i`m a girl!

通过上面的代码中可以看出SubClass继承了SuperClass的属性和方法，这个继承的实现是通过将SuperClass的实例赋值给SubClass的原型对象，这样SubClass的原型对象就被SuperClass的一个实例覆盖掉了，拥有了它的全部属性和方法，同时还拥有一个指向SuperClass原型对象的指针。
在使用原型链实现继承时有一些需要我们注意的地方：

注意继承后constructor的变化。此处sub的constructor指向的是SuperClass，因为SubClass的原型指向了SuperClass的原型。在了解原型链时，不要忽略掉在末端还有默认的Object对象，这也是我们能在所有对象中使用toString等对象内置方法的原因。

通过原型链实现继承时，不能使用字面量定义原型方法，因为这样会重写原型对象（在上一篇post中也介绍过）：

    function SuperClass(){
        this.name = "women"
    }
    SuperClass.prototype.sayWhat = function(){
        return this.name + ":i`m a girl!";
    }
    function SubClass(){
        this.subname = "your sister";
    }
    SubClass.prototype = new SuperClass();
    SubClass.prototype = {//此处原型对象被覆盖，因为无法继承SuperClass属性和方法
        subSayWhat:function(){
            return this.subname + ":i`m a beautiful girl";
        }
    }
    var sub = new SubClass();
    console.log(sub.sayWhat());//TypeError: undefined is not a function

实例共享的问题。在前面讲解原型和构造函数时，我们曾经介绍过包含引用类型属性的原型会被所有的实例共享，同样，我们继承而来的原型中也会共享“父类”原型中引用类型的属性，当我们通过原型继承修改了“父类”的引用类型属性后，其他所有继承自该原型的实例都会受到影响，这不仅浪费了资源，也是我们不愿看到的现象：

    function SuperClass(){
        this.name = "women";
        this.bra = ["a","b"];
    }
    function SubClass(){
        this.subname = "your sister";
    }
    SubClass.prototype = new SuperClass();
    var sub1 = new SubClass();
    sub1.name = "man";
    sub1.bra.push("c");
    console.log(sub1.name);//man
    console.log(sub1.bra);//["a","b","c"]
    var sub2 = new SubClass();
    console.log(sub1.name);//woman
    console.log(sub2.bra);//["a","b","c"]

注意：此处在数组中添加一个元素，所有继承自SuperClass的实例都会受到影响，但是如果修改name属性则不会影响到其他的实例，这是因为数组为引用类型，而name为基本类型。
如何解决实例共享的问题呢？我们接着往下看...

正如我们介绍过很少多带带使用原型定义对象一样，在实际开发中我们也很少多带带使用原型链，为了解决引用类型的共享问题，javascript开发者们引入了经典继承的模式（也有人称为借用构造函数继承），它的实现很简单就是在子类型构造函数中调用超类型的构造函数。我们需要借助javascript提供的call()或者apply()函数，我们看下示例：

function SuperClass() {
    this.name = "women";
    this.bra = ["a", "b"];
}
function SubClass() {
    this.subname = "your sister";
    //将SuperClass的作用域赋予当前构造函数，实现继承
    SuperClass.call(this);
}

var sub1 = new SubClass();
sub1.bra.push("c");
console.log(sub1.bra);//["a","b","c"]
var sub2 = new SubClass();
console.log(sub2.bra);//["a","b"]

SuperClass.call(this);这一句话的意思是在SubClass的实例（上下文）环境中调用了SuperClass构造函数的初始化工作，这样每一个实例就会有自己的一份bra属性的副本了，互不产生影响了。
但是，这样的实现方式仍不是完美的，既然引入了构造函数，那么同样我们也面临着上篇中讲到的构造函数存在的问题：如果在构造函数中有方法的定义，那么对于没一个实例都存在一份多带带的Function引用，我们的目的其实是想共用这个方法，而且我们在超类型原型中定义的方法，在子类型实例中是无法调用到的：

    function SuperClass() {
        this.name = "women";
        this.bra = ["a", "b"];
    }
    SuperClass.prototype.sayWhat = function(){
        console.log("hello");
    }
    function SubClass() {
        this.subname = "your sister";
        SuperClass.call(this);
    }   
    var sub1 = new SubClass();
    console.log(sub1.sayWhat());//TypeError: undefined is not a function

如果你看过上篇文章关于原型对象和构造函数的，想必你已经知道解决这个问题的答案了，那就是沿用上篇的套路，使用“组合拳”！

组合式继承就是结合原型链和构造函数的优势，发出各自特长，组合起来实现继承的一种方式，简单来说就是使用原型链继承属性和方法，使用借用构造函数来实现实例属性的继承，这样既解决了实例属性共享的问题，也让超类型的属性和方法得到继承：

    function SuperClass() {
        this.name = "women";
        this.bra = ["a", "b"];
    }
    SuperClass.prototype.sayWhat = function(){
        console.log("hello");
    }
    function SubClass() {
        this.subname = "your sister";
        SuperClass.call(this);             //第二次调用SuperClass
    }
    SubClass.prototype = new SuperClass(); //第一次调用SuperClass
    var sub1 = new SubClass();
    console.log(sub1.sayWhat());//hello

组合继承的方式也是实际开发中我们最常用的实现继承的方式，到此已经可以满足你实际开发的需求了，但是人对完美的追求是无止境的，那么，必然会有人对这个模式“吹毛求疵”了：你这个模式调用了两次超类型的构造函数耶！两次耶。。。你造吗，这放大一百倍是多大的性能损失吗？
最有力的反驳莫过于拿出解决方案，好在开发者找到了解决这个问题的最优方案：

在介绍这个继承方式前，我们先了解下寄生构造函数的概念，寄生构造函数类似于前面提到的工厂模式，它的思想是定义一个公共函数，这个函数专门用来处理对象的创建，创建完成后返回这个对象，这个函数很像构造函数，但构造函数是没有返回值的：

function Gf(name,bra){
    var obj = new Object();
    obj.name = name;
    obj.bra = bra;
    obj.sayWhat = function(){
        console.log(this.name);
    }
    return obj;
}

var gf1 = new Gf("bingbing","c++");
console.log(gf1.sayWhat());//bingbing

寄生式继承的实现和寄生式构造函数类似，创建一个不依赖于具体类型的“工厂”函数，专门来处理对象的继承过程，然后返回继承后的对象实例，幸运的是这个不需要我们自己实现，道哥（道格拉斯）早已为我们提供了一种实现方式：

function object(obj) {
    function F() {}
    F.prototype = obj;
    return new F();
}
var superClass = {
    name:"bingbing",
    bra:"c++"
}
var subClass = object(superClass);
console.log(subClass.name);//bingbing

在公共函数中提供了一个简单的构造函数，然后将传进来对象的实例赋予构造函数的原型对象，最后返回该构造函数的实例，很简单，但疗效很好，不是吗？这个方式被后人称为“原型式继承”，而寄生式继承正是在原型式基础上，通过增强对象的自定义属性实现的：

function buildObj(obj){
    var o = object(obj);
    o.sayWhat = function(){
        console.log("hello");
    }
    return o;
}
var superClass = {
    name:"bingbing",
    bra:"c++"
}
var gf = buildObj(superClass);
gf.sayWhat();//hello

寄生式继承方式同样面临着原型中函数复用的问题，于是，人们又开始拼起了积木，诞生了——寄生组合式继承，目的是解决在指定子类型原型时调用父类型构造函数的问题，同时，达到函数的最大化复用。基于以上基础实现方式如下：

//参数为两个构造函数
function inheritObj(sub,sup){
    //实现实例继承，获取超类型的一个副本
    var proto = object(sup.prototype);
    //重新指定proto实例的constructor属性
    proto.constructor = sub;
    //将创建的对象赋值给子类型的原型
    sub.prototype = proto;
}
function SuperClass() {
    this.name = "women";
    this.bra = ["a", "b"];
}
SuperClass.prototype.sayWhat = function() {
    console.log("hello");
}

function SubClass() {
    this.subname = "your sister";
    SuperClass.call(this);
}
inheritObj(SubClass,SuperClass);
var sub1 = new SubClass();
console.log(sub1.sayWhat()); //hello

这个实现方式避免了超类型的两次调用，而且也省掉了SubClass.prototype上不必要的属性，同时还保持了原型链，到此真正的结束了继承之旅，这个实现方式也成为了最理想的继承实现方式！人们对于javascript的继承的争议还在继续，有人提倡OO，有人反对在javascript做多余的努力去实现OO的特性，管他呢，至少又深入了解了些！