Javascript 面向对象特性_javascript技巧
程序员文章站
2022-03-29 16:30:09
...
1. JavaScript中的类型
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虽然JavaScript是一个基于对象的语言,但对象(Object)在JavaScript中不是第一型的。JS
是以函数(Function)为第一型的语言。这样说,不但是因为JS中的函数具有高级语言中的函
数的各种特性,而且也因为在JS中,Object也是由函数来实现的。——关于这一点,可以在
后文中“构造与析构”部分看到更进一步的说明。
JS中是弱类型的,他的内置类型简单而且清晰:
---------------------------------------------------------
undefined : 未定义
number : 数字
boolean : 布尔值
string : 字符串
function : 函数
object : 对象
1). undefined类型
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在IE5及以下版本中,除了直接赋值和typeof()之外,其它任何对undefined的操作都将导致
异常。如果需要知道一个变量是否是undefined,只能采用typeof()的方法:
但是在IE5.5及以上版本中,undefined是一个已实现的系统保留字。因此可以用undefined来
比较和运算。检测一个值是否是undefined的更简单方法可以是:
因此为了使得核心代码能(部分地)兼容IE5及早期版本,Romo核心单元中有一行代码用来
“声明”一个undefined值:
//---------------------------------------------------------
// code from Qomolangma, in JSEnhance.js
//---------------------------------------------------------
var undefined = void null;
这一行代码还有一点是需要说明的,就是void语句的应用。void表明“执行其后的语句,且
忽略返回值”。因此在void之后可以出现能被执行的任何“单个”语句。而执行的结果就是
undefined。当然,如果你愿意,你也可以用下面的代码之一“定义undefined”。
//---------------------------------------------------------
// 1. 较复杂的方法,利用一个匿名的空函数执行的返回
//---------------------------------------------------------
var undefined = function(){}();
//---------------------------------------------------------
// 2. 代码更简洁,但不易懂的方法
//---------------------------------------------------------
var undefined = void 0;
void也能像函数一样使用,因此void(0)也是合法的。有些时候,一些复杂的语句可能不能
使用void的关键字形式,而必须要使用void的函数形式。例如:
//---------------------------------------------------------
// 必须使用void()形式的复杂表达式
//---------------------------------------------------------
void(i=1); // 或如下语句:
void(i=1, i++);
2). number类型
========================
JavaScript中总是处理浮点数,因此它没有象Delphi中的MaxInt这样的常量,反而是有这
样两个常值定义:
Number.MAX_VALUE : 返回 JScript 能表达的最大的数。约等于 1.79E+308。
Number.MIN_VALUE : 返回 JScript 最接近0的数。约等于 2.22E-308。
因为没有整型的缘故,因此在一些关于CSS和DOM属性的运算中,如果你期望取值为整数2,
你可能会得到字符串“2.0”——或者类似于此的一些情况。这种情况下,你可能需要用
到全局对象(Gobal)的parseInt()方法。
全局对象(Gobal)中还有两个属性与number类型的运算有关:
NaN : 算术表达式的运算结果不是数字,则返回NaN值。
Infinity : 比MAX_VALUE更大的数。
如果一个值是NaN,那么他可以通过全局对象(Gobal)的isNaN()方法来检测。然而两个NaN
值之间不是互等的。如下例:
//---------------------------------------------------------
// NaN的运算与检测
//---------------------------------------------------------
var
v1 = 10 * 'a';
v2 = 10 * 'a';
document.writeln(isNaN(v1));
document.writeln(isNaN(v2));
document.writeln(v1 == v2);
全局对象(Gobal)的Infinity表示比最大的数 (Number.MAX_VALUE) 更大的值。在JS中,
它在数学运算时的价值与正无穷是一样的。——在一些实用技巧中,它也可以用来做一
个数组序列的边界检测。
Infinity在Number对象中被定义为POSITIVE_INFINITY。此外,负无穷也在Number中被定
义:
Number.POSITIVE_INFINITY : 比最大正数(Number.MAX_VALUE)更大的值。正无穷。
Number.NEGATIVE_INFINITY : 比最小负数(-Number.MAX_VALUE)更小的值。负无穷。
与NaN不同的是,两个Infinity(或-Infinity)之间是互等的。如下例:
//---------------------------------------------------------
// Infinity的运算与检测
//---------------------------------------------------------
var
v1 = Number.MAX_VALUE * 2;
v2 = Number.MAX_VALUE * 3;
document.writeln(v1);
document.writeln(v2);
document.writeln(v1 == v2);
在Global中其它与number类型相关的方法有:
isFinite() : 如果值是NaN/正无穷/负无穷,返回false,否则返回true。
parseFloat() : 从字符串(的前缀部分)取一个浮点数。不成功则返回NaN。
3). boolean类型
========================
(略)
4). string类型
========================
JavaScript中的String类型原本没有什么特殊的,但是JavaScript为了适应
“浏览器实现的超文本环境”,因此它具有一些奇怪的方法。例如:
link() : 把一个有HREF属性的超链接标签放在String对象中的文本两端。
big() : 把一对标签放在String对象中的文本两端。
以下方法与此类同:
anchor()
blink()
bold()
fixed()
fontcolor()
fontsize()
italics()
small()
strike()
sub()
sup()
除此之外,string的主要复杂性来自于在JavaScript中无所不在的toString()
方法。这也是JavaScript为浏览器环境而提供的一个很重要的方法。例如我们
声明一个对象,但是要用document.writeln()来输出它,在IE中会显示什么呢?
下例说明这个问题:
//---------------------------------------------------------
// toString()的应用
//---------------------------------------------------------
var
s = new Object();
s.v1 = 'hi,';
s.v2 = 'test!';
document.writeln(s);
document.writeln(s.toString());
s.toString = function() {
return s.v1 + s.v2;
}
document.writeln(s);
在这个例子中,我们看到,当一个对象没有重新声明(覆盖)自己toString()方
法的时候,那么它作为字符串型态使用时(例如被writeln),就会调用Java Script
环境缺省的toString()。反过来,你也可以重新定义JavaScript理解这个对象
的方法。
很多JavaScript框架,在实现“模板”机制的时候,就利用了这个特性。例如
他们用这样定义一个FontElement对象:
//---------------------------------------------------------
// 利用toString()实现模板机制的简单原理
//---------------------------------------------------------
function FontElement(innerHTML) {
this.face = '宋体';
this.color = 'red';
// more...
var ctx = innerHTML;
this.toString = function() {
return ''
+ ctx
+ '';
}
}
var obj = new FontElement('这是一个测试。');
// 留意下面这行代码的写法
document.writeln(obj);
5). function类型
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javascript函数具有很多特性,除了面向对象的部分之外(这在后面讲述),它自
已的一些独特特性应用也很广泛。
首先javascript中的每个函数,在调用过程中可以执有一个arguments对象。这个
对象是由脚本解释环境创建的,你没有别的方法来自己创建一个arguments对象。
arguments可以看成一个数组:它有length属性,并可以通过arguments[n]的方式
来访问每一个参数。然而它最重要的,却是可以通过 callee 属性来得到正在执行
的函数对象的引用。
接下的问题变得很有趣:Function对象有一个 caller 属性,指向正在调用当前
函数的父函数对象的引用。
——我们已经看到,我们可以在JavaScript里面,通过callee/caller来遍历执行
期的调用栈。由于arguments事实上也是Function的一个属性,因此我们事实上也
能遍历执行期调用栈上的每一个函数的参数。下面的代码是一个简单的示例:
//---------------------------------------------------------
// 调用栈的遍历
//---------------------------------------------------------
function foo1(v1, v2) {
foo2(v1 * 100);
}
function foo2(v1) {
foo3(v1 * 200);
}
function foo3(v1) {
var foo = arguments.callee;
while (foo && (foo != window)) {
document.writeln('调用参数:
', '---------------
');
var args = foo.arguments, argn = args.length;
for (var i=0; idocument.writeln('args[', i, ']: ', args[i], '
');
}
document.writeln('
');
// 上一级
foo = foo.caller;
}
}
// 运行测试
foo1(1, 2);
2. JavaScript面向对象的支持
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在前面的例子中其实已经讲到了object类型的“类型声明”与“实例创建”。
在JavaScript中,我们需要通过一个函数来声明自己的object类型:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中对象的类型声明的形式代码
// (以后的文档中,“对象名”通常用MyObject来替代)
//---------------------------------------------------------
function 对象名(参数表) {
this.属性 = 初始值;
this.方法 = function(方法参数表) {
// 方法实现代码
}
}
然后,我们可以通过这样的代码来创建这个对象类型的一个实例:
//---------------------------------------------------------
// 创建实例的形式代码
// (以后的文档中,“实例变量名”通常用obj来替代)
//---------------------------------------------------------
var 实例变量名 = new 对象名(参数表);
接下来我们来看“对象”在JavaScript中的一些具体实现和奇怪特性。
1). 函数在JavaScript的面向对象机制中的五重身份
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“对象名”——如MyObject()——这个函数充当了以下语言角色:
(1) 普通函数
(2) 类型声明
(3) 类型的实现
(4) 类引用
(5) 对象的构造函数
一些程序员(例如Delphi程序员)习惯于类型声明与实现分开。例如在delphi
中,Interface节用于声明类型或者变量,而implementation节用于书写类型
的实现代码,或者一些用于执行的函数、代码流程。
但在JavaScript中,类型的声明与实现是混在一起的。一个对象的类型(类)
通过函数来声明,this.xxxx表明了该对象可具有的属性或者方法。
这个函数的同时也是“类引用”。在JavaScript,如果你需要识别一个对象
的具体型别,你需要执有一个“类引用”。——当然,也就是这个函数的名
字。instanceof 运算符就用于识别实例的类型,我们来看一下它的应用:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中对象的类型识别
// 语法: 对象实例 instanceof 类引用
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
this.data = 'test data';
}
// 这里MyObject()作为构造函数使用
var obj = new MyObject();
var arr = new Array();
// 这里MyObject作为类引用使用
document.writeln(obj instanceof MyObject);
document.writeln(arr instanceof MyObject);
================
(未完待续)
================
接下来的内容:
2. JavaScript面向对象的支持
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2). 反射机制在JavaScript中的实现
3). this与with关键字的使用
4). 使用in关键字的运算
5). 使用instanceof关键字的运算
6). 其它与面向对象相关的关键字
3. 构造与析构
4. 实例和实例引用
5. 原型问题
6. 函数的上下文环境
7. 对象的类型检查问题
2). 反射机制在JavaScript中的实现
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JavaScript中通过for..in语法来实现了反射机制。但是JavaScript中并不
明确区分“属性”与“方法”,以及“事件”。因此,对属性的类型考查在JS
中是个问题。下面的代码简单示例for..in的使用与属性识别:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中for..in的使用和属性识别
//---------------------------------------------------------
var _r_event = _r_event = /^[Oo]n.*/;
var colorSetting = {
method: 'red',
event: 'blue',
property: ''
}
var obj2 = {
a_method : function() {},
a_property: 1,
onclick: undefined
}
function propertyKind(obj, p) {
return (_r_event.test(p) && (obj[p]==undefined || typeof(obj[p])=='function')) ? 'event'
: (typeof(obj[p])=='function') ? 'method'
: 'property';
}
var objectArr = ['window', 'obj2'];
for (var i=0; idocument.writeln('
');
var obj = eval(objectArr[i]);
for (var p in obj) {
var kind = propertyKind(obj, p);
document.writeln('obj.', p, ' is a ', kind.fontcolor(colorSetting[kind]), ': ', obj[p], '
');
}
document.writeln('');
}
一个常常被开发者忽略的事实是:JavaScript本身是没有事件(Event)系统的。通
常我们在JavaScript用到的onclick等事件,其实是IE的DOM模型提供的。从更内核
的角度上讲:IE通过COM的接口属性公布了一组事件接口给DOM。
有两个原因,使得在JS中不能很好的识别“一个属性是不是事件”:
- COM接口中本身只有方法,属性与事件,都是通过一组get/set方法来公布的。
- JavaScript中,本身并没有独立的“事件”机制。
因此我们看到event的识别方法,是检测属性名是否是以'on'字符串开头(以'On'开
头的是Qomo的约定)。接下来,由于DOM对象中的事件是可以不指定处理函数的,这
种情况下事件句柄为null值(Qomo采用相同的约定);在另外的一些情况下,用户可
能象obj2这样,定义一个值为 undefined的事件。因此“事件”的判定条件被处理
成一个复杂的表达式:
("属性以on/On开头" && ("值为null/undefined" || "类型为function"))
另外,从上面的这段代码的运行结果来看。对DOM对象使用for..in,是不能列举出
对象方法来的。
最后说明一点。事实上,在很多语言的实现中,“事件”都不是“面向对象”的语
言特性,而是由具体的编程模型来提供的。例如Delphi中的事件驱动机制,是由Win32
操作系统中的窗口消息机制来提供,或者由用户代码在Component/Class中主动调用
事件处理函数来实现。
“事件”是一个“如何驱动编程模型”的机制/问题,而不是语言本身的问题。然
而以PME(property/method/event)为框架的OOP概念,已经深入人心,所以当编程语
言或系统表现出这些特性来的时候,就已经没人关心“event究竟是谁实现”的了。
3). this与with关键字的使用
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在JavaScript的对象系统中,this关键字用在两种地方:
- 在构造器函数中,指代新创建的对象实例
- 在对象的方法被调用时,指代调用该方法的对象实例
如果一个函数被作为普通函数(而不是对象方法)调用,那么在函数中的this关键字
将指向window对象。与此相同的,如果this关键字不在任何函数中,那么他也指向
window对象。
由于在JavaScript中不明确区分函数与方法。因此有些代码看起来很奇怪:
//---------------------------------------------------------
// 函数的几种可能调用形式
//---------------------------------------------------------
function foo() {
// 下面的this指代调用该方法的对象实例
if (this===window) {
document.write('call a function.', '
');
}
else {
document.write('call a method, by object: ', this.name, '
');
}
}
function MyObject(name) {
// 下面的this指代new关键字新创建实例
this.name = name;
this.foo = foo;
}
var obj1 = new MyObject('obj1');
var obj2 = new MyObject('obj2');
// 测试1: 作为函数调用
foo();
// 测试2: 作为对象方法的调用
obj1.foo();
obj2.foo();
// 测试3: 将函数作为“指定对象的”方法调用
foo.call(obj1);
foo.apply(obj2);
在上面的代码里,obj1/obj2对foo()的调用是很普通的调用方法。——也就
是在构造器上,将一个函数指定为对象的方法。
而测试3中的call()与apply()就比较特殊。
在这个测试中,foo()仍然作为普通函数来调用,只是JavaScript的语言特性
允许在call()/apply()时,传入一个对象实例来指定foo()的上下文环境中所
出现的this关键字的引用。——需要注意的是,此时的foo()仍旧是一个普通
函数调用,而不是对象方法调用。
与this“指示调用该方法的对象实例”有些类同的,with()语法也用于限定
“在一段代码片段中默认使用对象实例”。——如果不使用with()语法,那
么这段代码将受到更外层with()语句的影响;如果没有更外层的with(),那
么这段代码的“默认使用的对象实例”将是window。
然而需要注意的是this与with关键字不是互为影响的。如下面的代码:
//---------------------------------------------------------
// 测试: this与with关键字不是互为影响的
//---------------------------------------------------------
function test() {
with (obj2) {
this.value = 8;
}
}
var obj2 = new Object();
obj2.value = 10;
test();
document.writeln('obj2.value: ', obj2.value, '
');
document.writeln('window.value: ', window.value, '
');
你不能指望这样的代码在调用结束后,会使obj2.value属性置值为8。这几行
代码的结果是:window对象多了一个value属性,并且值为8。
with(obj){...}这个语法,只能限定对obj的既有属性的读取,而不能主动的
声明它。一旦with()里的对象没有指定的属性,或者with()限定了一个不是对
象的数据,那么结果会产生一个异常。
4). 使用in关键字的运算
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除了用for..in来反射对象的成员信息之外,JavaScript中也允许直接用in
关键字去检测对象是否有指定名字的属性。
in关键字经常被提及的原因并不是它检测属性是否存在的能力,因此在早期
的代码中,很多可喜欢用“if (!obj.propName) {}” 这样的方式来检测propName
是否是有效的属性。——很多时候,检测有效性比检测“是否存有该属性”更
有实用性。因此这种情况下,in只是一个可选的、官方的方案。
in关键字的重要应用是高速字符串检索。尤其是在只需要判定“字符串是否
存在”的情况下。例如10万个字符串,如果存储在数组中,那么检索效率将会
极差。
//---------------------------------------------------------
// 使用对象来检索
//---------------------------------------------------------
function arrayToObject(arr) {
for (var obj=new Object(), i=0, imax=arr.length; iobj[arr[i]]=null;
}
return obj;
}
var
arr = ['abc', 'def', 'ghi']; // more and more...
obj = arrayToObject(arr);
function valueInArray(v) {
for (var i=0, imax=arr.length; iif (arr[i]==v) return true;
}
return false;
}
function valueInObject(v) {
return v in obj;
}
这种使用关键字in的方法,也存在一些限制。例如只能查找字符串,而数
组元素可以是任意值。另外,arrayToObject()也存在一些开销,这使得它
不适合于频繁变动的查找集。最后,(我想你可能已经注意到了)使用对象
来查找的时候并不能准确定位到查找数据,而数组中可以指向结果的下标。
八、JavaScript面向对象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(续)
2. JavaScript面向对象的支持
--------
(续)
5). 使用instanceof关键字的运算
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在JavaScript中提供了instanceof关键字来检测实例的类型。这在前面讨
论它的“五重身份”时已经讲过。但instanceof的问题是,它总是列举整个
原型链以检测类型(关于原型继承的原理在“构造与析构”小节讲述),如:
//---------------------------------------------------------
// instanceof使用中的问题
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
// ...
}
function MyObject2() {
// ...
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
obj1 = new MyObject();
obj2 = new MyObject2();
document.writeln(obj1 instanceof MyObject, '
');
document.writeln(obj2 instanceof MyObject, '
');
我们看到,obj1与obj2都是MyObject的实例,但他们是不同的构造函数产生
的。——注意,这在面向对象理论中正确的:因为obj2是MyObject的子类实
例,因此它具有与obj1相同的特性。在应用中这是obj2的多态性的体现之一。
但是,即便如此,我们也必须面临这样的问题:如何知道obj2与obj1是否是
相同类型的实例呢?——也就是说,连构造器都相同?
instanceof关键字不提供这样的机制。一个提供实现这种检测的能力的,是
Object.constructor属性。——但请先记住,它的使用远比你想象的要难。
好的,问题先到这里。constructor属性已经涉及到“构造与析构”的问题,
这个我们后面再讲。“原型继承”、“构造与析构”是JavaScript的OOP中
的主要问题、核心问题,以及“致命问题”。
6). null与undefined
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在JavaScript中,null与undefined曾一度使我迷惑。下面的文字,有利于
你更清晰的认知它(或者让你更迷惑):
- null是关键字;undefined是Global对象的一个属性。
- null是对象(空对象, 没有任何属性和方法);undefined是undefined类
型的值。试试下面的代码:
document.writeln(typeof null);
document.writeln(typeof undefined);
- 对象模型中,所有的对象都是Object或其子类的实例,但null对象例外:
document.writeln(null instanceof Object);
- null“等值(==)”于undefined,但不“全等值(===)”于undefined:
document.writeln(null == undefined);
document.writeln(null == undefined);
- 运算时null与undefined都可以被类型转换为false,但不等值于false:
document.writeln(!null, !undefined);
document.writeln(null==false);
document.writeln(undefined==false);
八、JavaScript面向对象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(续)
3. 构造、析构与原型问题
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我们已经知道一个对象是需要通过构造器函数来产生的。我们先记住几点:
- 构造器是一个普通的函数
- 原型是一个对象实例
- 构造器有原型属性,对象实例没有
- (如果正常地实现继承模型,)对象实例的constructor属性指向构造器
- 从三、四条推出:obj.constructor.prototype指向该对象的原型
好,我们接下来分析一个例子,来说明JavaScript的“继承原型”声明,以
及构造过程。
//---------------------------------------------------------
// 理解原型、构造、继承的示例
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
this.v1 = 'abc';
}
function MyObject2() {
this.v2 = 'def';
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
var obj1 = new MyObject();
var obj2 = new MyObject2();
1). new()关键字的形式化代码
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我们先来看“obj1 = new MyObject()”这行代码中的这个new关键字。
new关键字用于产生一个新的实例(说到这里补充一下,我习惯于把保留字叫关键
字。另外,在JavaScript中new关键字同时也是一个运算符),这个实例的缺省属性
中,(至少)会执有构造器函数的原型属性(prototype)的一个引用(在ECMA Javascript
规范中,对象的这个属性名定义为__proto__)。
每一个函数,无论它是否用作构造器,都会有一个独一无二的原型对象(prototype)。
对于JavaScript“内置对象的构造器”来说,它指向内部的一个原型。缺省时JavaScript
构造出一个“空的初始对象实例(不是null)”并使原型引用指向它。然而如果你给函
数的这个prototype赋一个新的对象,那么新的对象实例将执有它的一个引用。
接下来,构造过程将调用MyObject()来完成初始化。——注意,这里只是“初始
化”。
为了清楚地解释这个过程,我用代码形式化地描述一下这个过程:
//---------------------------------------------------------
// new()关键字的形式化代码
//---------------------------------------------------------
function new(aFunction) {
// 基本对象实例
var _this = {};
// 原型引用
var _proto= aFunction.prototype;
/* if compat ECMA Script
_this.__proto__ = _proto;
*/
// 为存取原型中的属性添加(内部的)getter
_this._js_GetAttributes= function(name) {
if (_existAttribute.call(this, name))
return this[name]
else if (_js_LookupProperty.call(_proto, name))
retrun OBJ_GET_ATTRIBUTES.call(_proto, name)
else
return undefined;
}
// 为存取原型中的属性添加(内部的)setter
_this._js_GetAttributes = function(name, value) {
if (_existAttribute.call(this, name))
this[name] = value
else if (OBJ_GET_ATTRIBUTES.call(_proto, name) !== value) {
this[name] = value // 创建当前实例的新成员
}
}
// 调用构造函数完成初始化, (如果有,)传入args
aFunction.call(_this);
// 返回对象
return _this;
}
所以我们看到以下两点:
- 构造函数(aFunction)本身只是对传入的this实例做“初始化”处理,而
不是构造一个对象实例。
- 构造的过程实际发生在new()关键字/运算符的内部。
而且,构造函数(aFunction)本身并不需要操作prototype,也不需要回传this。
2). 由用户代码维护的原型(prototype)链
------
接下来我们更深入的讨论原型链与构造过程的问题。这就是:
- 原型链是用户代码创建的,new()关键字并不协助维护原型链
以Delphi代码为例,我们在声明继承关系的时候,可以用这样的代码:
//---------------------------------------------------------
// delphi中使用的“类”类型声明
//---------------------------------------------------------
type
TAnimal = class(TObject); // 动物
TMammal = class(TAnimal); // 哺乳动物
TCanine = class(TMammal); // 犬科的哺乳动物
TDog = class(TCanine); // 狗
这时,Delphi的编译器会通过编译技术来维护一个继承关系链表。我们可以通
过类似以下的代码来查询这个链表:
//---------------------------------------------------------
// delphi中使用继关系链表的关键代码
//---------------------------------------------------------
function isAnimal(obj: TObject): boolean;
begin
Result := obj is TAnimal;
end;
var
dog := TDog;
// ...
dog := TDog.Create();
writeln(isAnimal(dog));
可以看到,在Delphi的用户代码中,不需要直接继护继承关系的链表。这是因
为Delphi是强类型语言,在处理用class()关键字声明类型时,delphi的编译器
已经为用户构造了这个继承关系链。——注意,这个过程是声明,而不是执行
代码。
而在JavaScript中,如果需要获知对象“是否是某个基类的子类对象”,那么
你需要手工的来维护(与delphi这个例子类似的)一个链表。当然,这个链表不
叫类型继承树,而叫“(对象的)原型链表”。——在JS中,没有“类”类型。
参考前面的JS和Delphi代码,一个类同的例子是这样:
//---------------------------------------------------------
// JS中“原型链表”的关键代码
//---------------------------------------------------------
// 1. 构造器
function Animal() {};
function Mammal() {};
function Canine() {};
function Dog() {};
// 2. 原型链表
Mammal.prototype = new Animal();
Canine.prototype = new Mammal();
Dog.prototype = new Canine();
// 3. 示例函数
function isAnimal(obj) {
return obj instanceof Animal;
}
var
dog = new Dog();
document.writeln(isAnimal(dog));
可以看到,在JS的用户代码中,“原型链表”的构建方法是一行代码:
"当前类的构造器函数".prototype = "直接父类的实例"
这与Delphi一类的语言不同:维护原型链的实质是在执行代码,而非声明。
那么,“是执行而非声明”到底有什么意义呢?
JavaScript是会有编译过程的。这个过程主要处理的是“语法检错”、“语
法声明”和“条件编译指令”。而这里的“语法声明”,主要处理的就是函
数声明。——这也是我说“函数是第一类的,而对象不是”的一个原因。
如下例:
//---------------------------------------------------------
// 函数声明与执行语句的关系(firefox 兼容)
//---------------------------------------------------------
// 1. 输出1234
testFoo(1234);
// 2. 尝试输出obj1
// 3. 尝试输出obj2
testFoo(obj1);
try {
testFoo(obj2);
}
catch(e) {
document.writeln('Exception: ', e.description, '
');
}
// 声明testFoo()
function testFoo(v) {
document.writeln(v, '
');
}
// 声明object
var obj1 = {};
obj2 = {
toString: function() {return 'hi, object.'}
}
// 4. 输出obj1
// 5. 输出obj2
testFoo(obj1);
testFoo(obj2);
这个示例代码在JS环境中执行的结果是:
------------------------------------
1234
undefined
Exception: 'obj2' 未定义
[object Object]
hi, obj
------------------------------------
问题是,testFoo()是在它被声明之前被执行的;而同样用“直接声明”的
形式定义的object变量,却不能在声明之前引用。——例子中,第二、三
个输入是不正确的。
函数可以在声明之前引用,而其它类型的数值必须在声明之后才能被使用。
这说明“声明”与“执行期引用”在JavaScript中是两个过程。
另外我们也可以发现,使用"var"来声明的时候,编译器会先确认有该变量
存在,但变量的值会是“undefined”。——因此“testFoo(obj1)”不会发
生异常。但是,只有等到关于obj1的赋值语句被执行过,才会有正常的输出。
请对照第二、三与第四、五行输出的差异。
由于JavaScript对原型链的维护是“执行”而不是“声明”,这说明“原型
链是由用户代码来维护的,而不是编译器维护的。
由这个推论,我们来看下面这个例子:
//---------------------------------------------------------
// 示例:错误的原型链
//---------------------------------------------------------
// 1. 构造器
function Animal() {}; // 动物
function Mammal() {}; // 哺乳动物
function Canine() {}; // 犬科的哺乳动物
// 2. 构造原型链
var instance = new Mammal();
Mammal.prototype = new Animal();
Canine.prototype = instance;
// 3. 测试输出
var obj = new Canine();
document.writeln(obj instanceof Animal);
这个输出结果,使我们看到一个错误的原型链导致的结果“犬科的哺乳动
物‘不是'一种动物”。
根源在于“2. 构造原型链”下面的几行代码是解释执行的,而不是象var和
function那样是“声明”并在编译期被理解的。解决问题的方法是修改那三
行代码,使得它的“执行过程”符合逻辑:
//---------------------------------------------------------
// 上例的修正代码(部分)
//---------------------------------------------------------
// 2. 构造原型链
Mammal.prototype = new Animal();
var instance = new Mammal();
Canine.prototype = instance;
3). 原型实例是如何被构造过程使用的
------
仍以Delphi为例。构造过程中,delphi中会首先创建一个指定实例大小的
“空的对象”,然后逐一给属性赋值,以及调用构造过程中的方法、触发事
件等。
JavaScript中的new()关键字中隐含的构造过程,与Delphi的构造过程并不完全一致。但
在构造器函数中发生的行为却与上述的类似:
//---------------------------------------------------------
// JS中的构造过程(形式代码)
//---------------------------------------------------------
function MyObject2() {
this.prop = 3;
this.method = a_method_function;
if (you_want) {
this.method();
this.fire_OnCreate();
}
}
MyObject2.prototype = new MyObject(); // MyObject()的声明略
var obj = new MyObject2();
如果以单个类为参考对象的,这个构造过程中JavaScript可以拥有与Delphi
一样丰富的行为。然而,由于Delphi中的构造过程是“动态的”,因此事实上
Delphi还会调用父类(MyObject)的构造过程,以及触发父类的OnCreate()事件。
JavaScript没有这样的特性。父类的构造过程仅仅发生在为原型(prototype
属性)赋值的那一行代码上。其后,无论有多少个new MyObject2()发生,
MyObject()这个构造器都不会被使用。——这也意味着:
- 构造过程中,原型对象是一次性生成的;新对象只持有这个原型实例的引用
(并用“写复制”的机制来存取其属性),而并不再调用原型的构造器。
由于不再调用父类的构造器,因此Delphi中的一些特性无法在JavaScript中实现。
这主要影响到构造阶段的一些事件和行为。——无法把一些“对象构造过程中”
的代码写到父类的构造器中。因为无论子类构造多少次,这次对象的构造过程根
本不会激活父类构造器中的代码。
JavaScript中属性的存取是动态的,因为对象存取父类属性依赖于原型链表,构造
过程却是静态的,并不访问父类的构造器;而在Delphi等一些编译型语言中,(不使
用读写器的)属性的存取是静态的,而对象的构造过程则动态地调用父类的构造函数。
所以再一次请大家看清楚new()关键字的形式代码中的这一行:
//---------------------------------------------------------
// new()关键字的形式化代码
//---------------------------------------------------------
function new(aFunction) {
// 原型引用
var _proto= aFunction.prototype;
// ...
}
这个过程中,JavaScript做的是“get a prototype_Ref”,而Delphi等其它语言做
的是“Inherited Create()”。
八、JavaScript面向对象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(续)
4). 需要用户维护的另一个属性:constructor
------
回顾前面的内容,我们提到过:
- (如果正常地实现继承模型,)对象实例的constructor属性指向构造器
- obj.constructor.prototype指向该对象的原型
- 通过Object.constructor属性,可以检测obj2与obj1是否是相同类型的实例
与原型链要通过用户代码来维护prototype属性一样,实例的构造器属性constructor
也需要用户代码维护。
对于JavaScript的内置对象来说,constructor属性指向内置的构造器函数。如:
//---------------------------------------------------------
// 内置对象实例的constructor属性
//---------------------------------------------------------
var _object_types = {
'function' : Function,
'boolean' : Boolean,
'regexp' : RegExp,
// 'math' : Math,
// 'debug' : Debug,
// 'image' : Image;
// 'undef' : undefined,
// 'dom' : undefined,
// 'activex' : undefined,
'vbarray' : VBArray,
'array' : Array,
'string' : String,
'date' : Date,
'error' : Error,
'enumerator': Enumerator,
'number' : Number,
'object' : Object
}
function objectTypes(obj) {
if (typeof obj !== 'object') return typeof obj;
if (obj === null) return 'null';
for (var i in _object_types) {
if (obj.constructor===_object_types[i]) return i;
}
return 'unknow';
}
// 测试数据和相关代码
function MyObject() {
}
function MyObject2() {
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
window.execScript(''+
'Function CreateVBArray()' +
' Dim a(2, 2)' +
' CreateVBArray = a' +
'End Function', 'VBScript');
document.writeln('
--------
虽然JavaScript是一个基于对象的语言,但对象(Object)在JavaScript中不是第一型的。JS
是以函数(Function)为第一型的语言。这样说,不但是因为JS中的函数具有高级语言中的函
数的各种特性,而且也因为在JS中,Object也是由函数来实现的。——关于这一点,可以在
后文中“构造与析构”部分看到更进一步的说明。
JS中是弱类型的,他的内置类型简单而且清晰:
---------------------------------------------------------
undefined : 未定义
number : 数字
boolean : 布尔值
string : 字符串
function : 函数
object : 对象
1). undefined类型
========================
在IE5及以下版本中,除了直接赋值和typeof()之外,其它任何对undefined的操作都将导致
异常。如果需要知道一个变量是否是undefined,只能采用typeof()的方法:
但是在IE5.5及以上版本中,undefined是一个已实现的系统保留字。因此可以用undefined来
比较和运算。检测一个值是否是undefined的更简单方法可以是:
因此为了使得核心代码能(部分地)兼容IE5及早期版本,Romo核心单元中有一行代码用来
“声明”一个undefined值:
//---------------------------------------------------------
// code from Qomolangma, in JSEnhance.js
//---------------------------------------------------------
var undefined = void null;
这一行代码还有一点是需要说明的,就是void语句的应用。void表明“执行其后的语句,且
忽略返回值”。因此在void之后可以出现能被执行的任何“单个”语句。而执行的结果就是
undefined。当然,如果你愿意,你也可以用下面的代码之一“定义undefined”。
//---------------------------------------------------------
// 1. 较复杂的方法,利用一个匿名的空函数执行的返回
//---------------------------------------------------------
var undefined = function(){}();
//---------------------------------------------------------
// 2. 代码更简洁,但不易懂的方法
//---------------------------------------------------------
var undefined = void 0;
void也能像函数一样使用,因此void(0)也是合法的。有些时候,一些复杂的语句可能不能
使用void的关键字形式,而必须要使用void的函数形式。例如:
//---------------------------------------------------------
// 必须使用void()形式的复杂表达式
//---------------------------------------------------------
void(i=1); // 或如下语句:
void(i=1, i++);
2). number类型
========================
JavaScript中总是处理浮点数,因此它没有象Delphi中的MaxInt这样的常量,反而是有这
样两个常值定义:
Number.MAX_VALUE : 返回 JScript 能表达的最大的数。约等于 1.79E+308。
Number.MIN_VALUE : 返回 JScript 最接近0的数。约等于 2.22E-308。
因为没有整型的缘故,因此在一些关于CSS和DOM属性的运算中,如果你期望取值为整数2,
你可能会得到字符串“2.0”——或者类似于此的一些情况。这种情况下,你可能需要用
到全局对象(Gobal)的parseInt()方法。
全局对象(Gobal)中还有两个属性与number类型的运算有关:
NaN : 算术表达式的运算结果不是数字,则返回NaN值。
Infinity : 比MAX_VALUE更大的数。
如果一个值是NaN,那么他可以通过全局对象(Gobal)的isNaN()方法来检测。然而两个NaN
值之间不是互等的。如下例:
//---------------------------------------------------------
// NaN的运算与检测
//---------------------------------------------------------
var
v1 = 10 * 'a';
v2 = 10 * 'a';
document.writeln(isNaN(v1));
document.writeln(isNaN(v2));
document.writeln(v1 == v2);
全局对象(Gobal)的Infinity表示比最大的数 (Number.MAX_VALUE) 更大的值。在JS中,
它在数学运算时的价值与正无穷是一样的。——在一些实用技巧中,它也可以用来做一
个数组序列的边界检测。
Infinity在Number对象中被定义为POSITIVE_INFINITY。此外,负无穷也在Number中被定
义:
Number.POSITIVE_INFINITY : 比最大正数(Number.MAX_VALUE)更大的值。正无穷。
Number.NEGATIVE_INFINITY : 比最小负数(-Number.MAX_VALUE)更小的值。负无穷。
与NaN不同的是,两个Infinity(或-Infinity)之间是互等的。如下例:
//---------------------------------------------------------
// Infinity的运算与检测
//---------------------------------------------------------
var
v1 = Number.MAX_VALUE * 2;
v2 = Number.MAX_VALUE * 3;
document.writeln(v1);
document.writeln(v2);
document.writeln(v1 == v2);
在Global中其它与number类型相关的方法有:
isFinite() : 如果值是NaN/正无穷/负无穷,返回false,否则返回true。
parseFloat() : 从字符串(的前缀部分)取一个浮点数。不成功则返回NaN。
3). boolean类型
========================
(略)
4). string类型
========================
JavaScript中的String类型原本没有什么特殊的,但是JavaScript为了适应
“浏览器实现的超文本环境”,因此它具有一些奇怪的方法。例如:
link() : 把一个有HREF属性的超链接标签放在String对象中的文本两端。
big() : 把一对标签放在String对象中的文本两端。
以下方法与此类同:
anchor()
blink()
bold()
fixed()
fontcolor()
fontsize()
italics()
small()
strike()
sub()
sup()
除此之外,string的主要复杂性来自于在JavaScript中无所不在的toString()
方法。这也是JavaScript为浏览器环境而提供的一个很重要的方法。例如我们
声明一个对象,但是要用document.writeln()来输出它,在IE中会显示什么呢?
下例说明这个问题:
//---------------------------------------------------------
// toString()的应用
//---------------------------------------------------------
var
s = new Object();
s.v1 = 'hi,';
s.v2 = 'test!';
document.writeln(s);
document.writeln(s.toString());
s.toString = function() {
return s.v1 + s.v2;
}
document.writeln(s);
在这个例子中,我们看到,当一个对象没有重新声明(覆盖)自己toString()方
法的时候,那么它作为字符串型态使用时(例如被writeln),就会调用Java Script
环境缺省的toString()。反过来,你也可以重新定义JavaScript理解这个对象
的方法。
很多JavaScript框架,在实现“模板”机制的时候,就利用了这个特性。例如
他们用这样定义一个FontElement对象:
//---------------------------------------------------------
// 利用toString()实现模板机制的简单原理
//---------------------------------------------------------
function FontElement(innerHTML) {
this.face = '宋体';
this.color = 'red';
// more...
var ctx = innerHTML;
this.toString = function() {
return ''
+ ctx
+ '';
}
}
var obj = new FontElement('这是一个测试。');
// 留意下面这行代码的写法
document.writeln(obj);
5). function类型
========================
javascript函数具有很多特性,除了面向对象的部分之外(这在后面讲述),它自
已的一些独特特性应用也很广泛。
首先javascript中的每个函数,在调用过程中可以执有一个arguments对象。这个
对象是由脚本解释环境创建的,你没有别的方法来自己创建一个arguments对象。
arguments可以看成一个数组:它有length属性,并可以通过arguments[n]的方式
来访问每一个参数。然而它最重要的,却是可以通过 callee 属性来得到正在执行
的函数对象的引用。
接下的问题变得很有趣:Function对象有一个 caller 属性,指向正在调用当前
函数的父函数对象的引用。
——我们已经看到,我们可以在JavaScript里面,通过callee/caller来遍历执行
期的调用栈。由于arguments事实上也是Function的一个属性,因此我们事实上也
能遍历执行期调用栈上的每一个函数的参数。下面的代码是一个简单的示例:
//---------------------------------------------------------
// 调用栈的遍历
//---------------------------------------------------------
function foo1(v1, v2) {
foo2(v1 * 100);
}
function foo2(v1) {
foo3(v1 * 200);
}
function foo3(v1) {
var foo = arguments.callee;
while (foo && (foo != window)) {
document.writeln('调用参数:
', '---------------
');
var args = foo.arguments, argn = args.length;
for (var i=0; i
');
}
document.writeln('
');
// 上一级
foo = foo.caller;
}
}
// 运行测试
foo1(1, 2);
2. JavaScript面向对象的支持
--------
在前面的例子中其实已经讲到了object类型的“类型声明”与“实例创建”。
在JavaScript中,我们需要通过一个函数来声明自己的object类型:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中对象的类型声明的形式代码
// (以后的文档中,“对象名”通常用MyObject来替代)
//---------------------------------------------------------
function 对象名(参数表) {
this.属性 = 初始值;
this.方法 = function(方法参数表) {
// 方法实现代码
}
}
然后,我们可以通过这样的代码来创建这个对象类型的一个实例:
//---------------------------------------------------------
// 创建实例的形式代码
// (以后的文档中,“实例变量名”通常用obj来替代)
//---------------------------------------------------------
var 实例变量名 = new 对象名(参数表);
接下来我们来看“对象”在JavaScript中的一些具体实现和奇怪特性。
1). 函数在JavaScript的面向对象机制中的五重身份
------
“对象名”——如MyObject()——这个函数充当了以下语言角色:
(1) 普通函数
(2) 类型声明
(3) 类型的实现
(4) 类引用
(5) 对象的构造函数
一些程序员(例如Delphi程序员)习惯于类型声明与实现分开。例如在delphi
中,Interface节用于声明类型或者变量,而implementation节用于书写类型
的实现代码,或者一些用于执行的函数、代码流程。
但在JavaScript中,类型的声明与实现是混在一起的。一个对象的类型(类)
通过函数来声明,this.xxxx表明了该对象可具有的属性或者方法。
这个函数的同时也是“类引用”。在JavaScript,如果你需要识别一个对象
的具体型别,你需要执有一个“类引用”。——当然,也就是这个函数的名
字。instanceof 运算符就用于识别实例的类型,我们来看一下它的应用:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中对象的类型识别
// 语法: 对象实例 instanceof 类引用
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
this.data = 'test data';
}
// 这里MyObject()作为构造函数使用
var obj = new MyObject();
var arr = new Array();
// 这里MyObject作为类引用使用
document.writeln(obj instanceof MyObject);
document.writeln(arr instanceof MyObject);
================
(未完待续)
================
接下来的内容:
2. JavaScript面向对象的支持
--------
2). 反射机制在JavaScript中的实现
3). this与with关键字的使用
4). 使用in关键字的运算
5). 使用instanceof关键字的运算
6). 其它与面向对象相关的关键字
3. 构造与析构
4. 实例和实例引用
5. 原型问题
6. 函数的上下文环境
7. 对象的类型检查问题
2). 反射机制在JavaScript中的实现
------
JavaScript中通过for..in语法来实现了反射机制。但是JavaScript中并不
明确区分“属性”与“方法”,以及“事件”。因此,对属性的类型考查在JS
中是个问题。下面的代码简单示例for..in的使用与属性识别:
//---------------------------------------------------------
// JavaScript中for..in的使用和属性识别
//---------------------------------------------------------
var _r_event = _r_event = /^[Oo]n.*/;
var colorSetting = {
method: 'red',
event: 'blue',
property: ''
}
var obj2 = {
a_method : function() {},
a_property: 1,
onclick: undefined
}
function propertyKind(obj, p) {
return (_r_event.test(p) && (obj[p]==undefined || typeof(obj[p])=='function')) ? 'event'
: (typeof(obj[p])=='function') ? 'method'
: 'property';
}
var objectArr = ['window', 'obj2'];
for (var i=0; i
for ', objectArr[i], '
');
var obj = eval(objectArr[i]);
for (var p in obj) {
var kind = propertyKind(obj, p);
document.writeln('obj.', p, ' is a ', kind.fontcolor(colorSetting[kind]), ': ', obj[p], '
');
}
document.writeln('');
}
一个常常被开发者忽略的事实是:JavaScript本身是没有事件(Event)系统的。通
常我们在JavaScript用到的onclick等事件,其实是IE的DOM模型提供的。从更内核
的角度上讲:IE通过COM的接口属性公布了一组事件接口给DOM。
有两个原因,使得在JS中不能很好的识别“一个属性是不是事件”:
- COM接口中本身只有方法,属性与事件,都是通过一组get/set方法来公布的。
- JavaScript中,本身并没有独立的“事件”机制。
因此我们看到event的识别方法,是检测属性名是否是以'on'字符串开头(以'On'开
头的是Qomo的约定)。接下来,由于DOM对象中的事件是可以不指定处理函数的,这
种情况下事件句柄为null值(Qomo采用相同的约定);在另外的一些情况下,用户可
能象obj2这样,定义一个值为 undefined的事件。因此“事件”的判定条件被处理
成一个复杂的表达式:
("属性以on/On开头" && ("值为null/undefined" || "类型为function"))
另外,从上面的这段代码的运行结果来看。对DOM对象使用for..in,是不能列举出
对象方法来的。
最后说明一点。事实上,在很多语言的实现中,“事件”都不是“面向对象”的语
言特性,而是由具体的编程模型来提供的。例如Delphi中的事件驱动机制,是由Win32
操作系统中的窗口消息机制来提供,或者由用户代码在Component/Class中主动调用
事件处理函数来实现。
“事件”是一个“如何驱动编程模型”的机制/问题,而不是语言本身的问题。然
而以PME(property/method/event)为框架的OOP概念,已经深入人心,所以当编程语
言或系统表现出这些特性来的时候,就已经没人关心“event究竟是谁实现”的了。
3). this与with关键字的使用
------
在JavaScript的对象系统中,this关键字用在两种地方:
- 在构造器函数中,指代新创建的对象实例
- 在对象的方法被调用时,指代调用该方法的对象实例
如果一个函数被作为普通函数(而不是对象方法)调用,那么在函数中的this关键字
将指向window对象。与此相同的,如果this关键字不在任何函数中,那么他也指向
window对象。
由于在JavaScript中不明确区分函数与方法。因此有些代码看起来很奇怪:
//---------------------------------------------------------
// 函数的几种可能调用形式
//---------------------------------------------------------
function foo() {
// 下面的this指代调用该方法的对象实例
if (this===window) {
document.write('call a function.', '
');
}
else {
document.write('call a method, by object: ', this.name, '
');
}
}
function MyObject(name) {
// 下面的this指代new关键字新创建实例
this.name = name;
this.foo = foo;
}
var obj1 = new MyObject('obj1');
var obj2 = new MyObject('obj2');
// 测试1: 作为函数调用
foo();
// 测试2: 作为对象方法的调用
obj1.foo();
obj2.foo();
// 测试3: 将函数作为“指定对象的”方法调用
foo.call(obj1);
foo.apply(obj2);
在上面的代码里,obj1/obj2对foo()的调用是很普通的调用方法。——也就
是在构造器上,将一个函数指定为对象的方法。
而测试3中的call()与apply()就比较特殊。
在这个测试中,foo()仍然作为普通函数来调用,只是JavaScript的语言特性
允许在call()/apply()时,传入一个对象实例来指定foo()的上下文环境中所
出现的this关键字的引用。——需要注意的是,此时的foo()仍旧是一个普通
函数调用,而不是对象方法调用。
与this“指示调用该方法的对象实例”有些类同的,with()语法也用于限定
“在一段代码片段中默认使用对象实例”。——如果不使用with()语法,那
么这段代码将受到更外层with()语句的影响;如果没有更外层的with(),那
么这段代码的“默认使用的对象实例”将是window。
然而需要注意的是this与with关键字不是互为影响的。如下面的代码:
//---------------------------------------------------------
// 测试: this与with关键字不是互为影响的
//---------------------------------------------------------
function test() {
with (obj2) {
this.value = 8;
}
}
var obj2 = new Object();
obj2.value = 10;
test();
document.writeln('obj2.value: ', obj2.value, '
');
document.writeln('window.value: ', window.value, '
');
你不能指望这样的代码在调用结束后,会使obj2.value属性置值为8。这几行
代码的结果是:window对象多了一个value属性,并且值为8。
with(obj){...}这个语法,只能限定对obj的既有属性的读取,而不能主动的
声明它。一旦with()里的对象没有指定的属性,或者with()限定了一个不是对
象的数据,那么结果会产生一个异常。
4). 使用in关键字的运算
------
除了用for..in来反射对象的成员信息之外,JavaScript中也允许直接用in
关键字去检测对象是否有指定名字的属性。
in关键字经常被提及的原因并不是它检测属性是否存在的能力,因此在早期
的代码中,很多可喜欢用“if (!obj.propName) {}” 这样的方式来检测propName
是否是有效的属性。——很多时候,检测有效性比检测“是否存有该属性”更
有实用性。因此这种情况下,in只是一个可选的、官方的方案。
in关键字的重要应用是高速字符串检索。尤其是在只需要判定“字符串是否
存在”的情况下。例如10万个字符串,如果存储在数组中,那么检索效率将会
极差。
//---------------------------------------------------------
// 使用对象来检索
//---------------------------------------------------------
function arrayToObject(arr) {
for (var obj=new Object(), i=0, imax=arr.length; i
}
return obj;
}
var
arr = ['abc', 'def', 'ghi']; // more and more...
obj = arrayToObject(arr);
function valueInArray(v) {
for (var i=0, imax=arr.length; i
}
return false;
}
function valueInObject(v) {
return v in obj;
}
这种使用关键字in的方法,也存在一些限制。例如只能查找字符串,而数
组元素可以是任意值。另外,arrayToObject()也存在一些开销,这使得它
不适合于频繁变动的查找集。最后,(我想你可能已经注意到了)使用对象
来查找的时候并不能准确定位到查找数据,而数组中可以指向结果的下标。
八、JavaScript面向对象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(续)
2. JavaScript面向对象的支持
--------
(续)
5). 使用instanceof关键字的运算
------
在JavaScript中提供了instanceof关键字来检测实例的类型。这在前面讨
论它的“五重身份”时已经讲过。但instanceof的问题是,它总是列举整个
原型链以检测类型(关于原型继承的原理在“构造与析构”小节讲述),如:
//---------------------------------------------------------
// instanceof使用中的问题
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
// ...
}
function MyObject2() {
// ...
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
obj1 = new MyObject();
obj2 = new MyObject2();
document.writeln(obj1 instanceof MyObject, '
');
document.writeln(obj2 instanceof MyObject, '
');
我们看到,obj1与obj2都是MyObject的实例,但他们是不同的构造函数产生
的。——注意,这在面向对象理论中正确的:因为obj2是MyObject的子类实
例,因此它具有与obj1相同的特性。在应用中这是obj2的多态性的体现之一。
但是,即便如此,我们也必须面临这样的问题:如何知道obj2与obj1是否是
相同类型的实例呢?——也就是说,连构造器都相同?
instanceof关键字不提供这样的机制。一个提供实现这种检测的能力的,是
Object.constructor属性。——但请先记住,它的使用远比你想象的要难。
好的,问题先到这里。constructor属性已经涉及到“构造与析构”的问题,
这个我们后面再讲。“原型继承”、“构造与析构”是JavaScript的OOP中
的主要问题、核心问题,以及“致命问题”。
6). null与undefined
------
在JavaScript中,null与undefined曾一度使我迷惑。下面的文字,有利于
你更清晰的认知它(或者让你更迷惑):
- null是关键字;undefined是Global对象的一个属性。
- null是对象(空对象, 没有任何属性和方法);undefined是undefined类
型的值。试试下面的代码:
document.writeln(typeof null);
document.writeln(typeof undefined);
- 对象模型中,所有的对象都是Object或其子类的实例,但null对象例外:
document.writeln(null instanceof Object);
- null“等值(==)”于undefined,但不“全等值(===)”于undefined:
document.writeln(null == undefined);
document.writeln(null == undefined);
- 运算时null与undefined都可以被类型转换为false,但不等值于false:
document.writeln(!null, !undefined);
document.writeln(null==false);
document.writeln(undefined==false);
八、JavaScript面向对象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(续)
3. 构造、析构与原型问题
--------
我们已经知道一个对象是需要通过构造器函数来产生的。我们先记住几点:
- 构造器是一个普通的函数
- 原型是一个对象实例
- 构造器有原型属性,对象实例没有
- (如果正常地实现继承模型,)对象实例的constructor属性指向构造器
- 从三、四条推出:obj.constructor.prototype指向该对象的原型
好,我们接下来分析一个例子,来说明JavaScript的“继承原型”声明,以
及构造过程。
//---------------------------------------------------------
// 理解原型、构造、继承的示例
//---------------------------------------------------------
function MyObject() {
this.v1 = 'abc';
}
function MyObject2() {
this.v2 = 'def';
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
var obj1 = new MyObject();
var obj2 = new MyObject2();
1). new()关键字的形式化代码
------
我们先来看“obj1 = new MyObject()”这行代码中的这个new关键字。
new关键字用于产生一个新的实例(说到这里补充一下,我习惯于把保留字叫关键
字。另外,在JavaScript中new关键字同时也是一个运算符),这个实例的缺省属性
中,(至少)会执有构造器函数的原型属性(prototype)的一个引用(在ECMA Javascript
规范中,对象的这个属性名定义为__proto__)。
每一个函数,无论它是否用作构造器,都会有一个独一无二的原型对象(prototype)。
对于JavaScript“内置对象的构造器”来说,它指向内部的一个原型。缺省时JavaScript
构造出一个“空的初始对象实例(不是null)”并使原型引用指向它。然而如果你给函
数的这个prototype赋一个新的对象,那么新的对象实例将执有它的一个引用。
接下来,构造过程将调用MyObject()来完成初始化。——注意,这里只是“初始
化”。
为了清楚地解释这个过程,我用代码形式化地描述一下这个过程:
//---------------------------------------------------------
// new()关键字的形式化代码
//---------------------------------------------------------
function new(aFunction) {
// 基本对象实例
var _this = {};
// 原型引用
var _proto= aFunction.prototype;
/* if compat ECMA Script
_this.__proto__ = _proto;
*/
// 为存取原型中的属性添加(内部的)getter
_this._js_GetAttributes= function(name) {
if (_existAttribute.call(this, name))
return this[name]
else if (_js_LookupProperty.call(_proto, name))
retrun OBJ_GET_ATTRIBUTES.call(_proto, name)
else
return undefined;
}
// 为存取原型中的属性添加(内部的)setter
_this._js_GetAttributes = function(name, value) {
if (_existAttribute.call(this, name))
this[name] = value
else if (OBJ_GET_ATTRIBUTES.call(_proto, name) !== value) {
this[name] = value // 创建当前实例的新成员
}
}
// 调用构造函数完成初始化, (如果有,)传入args
aFunction.call(_this);
// 返回对象
return _this;
}
所以我们看到以下两点:
- 构造函数(aFunction)本身只是对传入的this实例做“初始化”处理,而
不是构造一个对象实例。
- 构造的过程实际发生在new()关键字/运算符的内部。
而且,构造函数(aFunction)本身并不需要操作prototype,也不需要回传this。
2). 由用户代码维护的原型(prototype)链
------
接下来我们更深入的讨论原型链与构造过程的问题。这就是:
- 原型链是用户代码创建的,new()关键字并不协助维护原型链
以Delphi代码为例,我们在声明继承关系的时候,可以用这样的代码:
//---------------------------------------------------------
// delphi中使用的“类”类型声明
//---------------------------------------------------------
type
TAnimal = class(TObject); // 动物
TMammal = class(TAnimal); // 哺乳动物
TCanine = class(TMammal); // 犬科的哺乳动物
TDog = class(TCanine); // 狗
这时,Delphi的编译器会通过编译技术来维护一个继承关系链表。我们可以通
过类似以下的代码来查询这个链表:
//---------------------------------------------------------
// delphi中使用继关系链表的关键代码
//---------------------------------------------------------
function isAnimal(obj: TObject): boolean;
begin
Result := obj is TAnimal;
end;
var
dog := TDog;
// ...
dog := TDog.Create();
writeln(isAnimal(dog));
可以看到,在Delphi的用户代码中,不需要直接继护继承关系的链表。这是因
为Delphi是强类型语言,在处理用class()关键字声明类型时,delphi的编译器
已经为用户构造了这个继承关系链。——注意,这个过程是声明,而不是执行
代码。
而在JavaScript中,如果需要获知对象“是否是某个基类的子类对象”,那么
你需要手工的来维护(与delphi这个例子类似的)一个链表。当然,这个链表不
叫类型继承树,而叫“(对象的)原型链表”。——在JS中,没有“类”类型。
参考前面的JS和Delphi代码,一个类同的例子是这样:
//---------------------------------------------------------
// JS中“原型链表”的关键代码
//---------------------------------------------------------
// 1. 构造器
function Animal() {};
function Mammal() {};
function Canine() {};
function Dog() {};
// 2. 原型链表
Mammal.prototype = new Animal();
Canine.prototype = new Mammal();
Dog.prototype = new Canine();
// 3. 示例函数
function isAnimal(obj) {
return obj instanceof Animal;
}
var
dog = new Dog();
document.writeln(isAnimal(dog));
可以看到,在JS的用户代码中,“原型链表”的构建方法是一行代码:
"当前类的构造器函数".prototype = "直接父类的实例"
这与Delphi一类的语言不同:维护原型链的实质是在执行代码,而非声明。
那么,“是执行而非声明”到底有什么意义呢?
JavaScript是会有编译过程的。这个过程主要处理的是“语法检错”、“语
法声明”和“条件编译指令”。而这里的“语法声明”,主要处理的就是函
数声明。——这也是我说“函数是第一类的,而对象不是”的一个原因。
如下例:
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// 函数声明与执行语句的关系(firefox 兼容)
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// 1. 输出1234
testFoo(1234);
// 2. 尝试输出obj1
// 3. 尝试输出obj2
testFoo(obj1);
try {
testFoo(obj2);
}
catch(e) {
document.writeln('Exception: ', e.description, '
');
}
// 声明testFoo()
function testFoo(v) {
document.writeln(v, '
');
}
// 声明object
var obj1 = {};
obj2 = {
toString: function() {return 'hi, object.'}
}
// 4. 输出obj1
// 5. 输出obj2
testFoo(obj1);
testFoo(obj2);
这个示例代码在JS环境中执行的结果是:
------------------------------------
1234
undefined
Exception: 'obj2' 未定义
[object Object]
hi, obj
------------------------------------
问题是,testFoo()是在它被声明之前被执行的;而同样用“直接声明”的
形式定义的object变量,却不能在声明之前引用。——例子中,第二、三
个输入是不正确的。
函数可以在声明之前引用,而其它类型的数值必须在声明之后才能被使用。
这说明“声明”与“执行期引用”在JavaScript中是两个过程。
另外我们也可以发现,使用"var"来声明的时候,编译器会先确认有该变量
存在,但变量的值会是“undefined”。——因此“testFoo(obj1)”不会发
生异常。但是,只有等到关于obj1的赋值语句被执行过,才会有正常的输出。
请对照第二、三与第四、五行输出的差异。
由于JavaScript对原型链的维护是“执行”而不是“声明”,这说明“原型
链是由用户代码来维护的,而不是编译器维护的。
由这个推论,我们来看下面这个例子:
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// 示例:错误的原型链
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// 1. 构造器
function Animal() {}; // 动物
function Mammal() {}; // 哺乳动物
function Canine() {}; // 犬科的哺乳动物
// 2. 构造原型链
var instance = new Mammal();
Mammal.prototype = new Animal();
Canine.prototype = instance;
// 3. 测试输出
var obj = new Canine();
document.writeln(obj instanceof Animal);
这个输出结果,使我们看到一个错误的原型链导致的结果“犬科的哺乳动
物‘不是'一种动物”。
根源在于“2. 构造原型链”下面的几行代码是解释执行的,而不是象var和
function那样是“声明”并在编译期被理解的。解决问题的方法是修改那三
行代码,使得它的“执行过程”符合逻辑:
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// 上例的修正代码(部分)
//---------------------------------------------------------
// 2. 构造原型链
Mammal.prototype = new Animal();
var instance = new Mammal();
Canine.prototype = instance;
3). 原型实例是如何被构造过程使用的
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仍以Delphi为例。构造过程中,delphi中会首先创建一个指定实例大小的
“空的对象”,然后逐一给属性赋值,以及调用构造过程中的方法、触发事
件等。
JavaScript中的new()关键字中隐含的构造过程,与Delphi的构造过程并不完全一致。但
在构造器函数中发生的行为却与上述的类似:
//---------------------------------------------------------
// JS中的构造过程(形式代码)
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function MyObject2() {
this.prop = 3;
this.method = a_method_function;
if (you_want) {
this.method();
this.fire_OnCreate();
}
}
MyObject2.prototype = new MyObject(); // MyObject()的声明略
var obj = new MyObject2();
如果以单个类为参考对象的,这个构造过程中JavaScript可以拥有与Delphi
一样丰富的行为。然而,由于Delphi中的构造过程是“动态的”,因此事实上
Delphi还会调用父类(MyObject)的构造过程,以及触发父类的OnCreate()事件。
JavaScript没有这样的特性。父类的构造过程仅仅发生在为原型(prototype
属性)赋值的那一行代码上。其后,无论有多少个new MyObject2()发生,
MyObject()这个构造器都不会被使用。——这也意味着:
- 构造过程中,原型对象是一次性生成的;新对象只持有这个原型实例的引用
(并用“写复制”的机制来存取其属性),而并不再调用原型的构造器。
由于不再调用父类的构造器,因此Delphi中的一些特性无法在JavaScript中实现。
这主要影响到构造阶段的一些事件和行为。——无法把一些“对象构造过程中”
的代码写到父类的构造器中。因为无论子类构造多少次,这次对象的构造过程根
本不会激活父类构造器中的代码。
JavaScript中属性的存取是动态的,因为对象存取父类属性依赖于原型链表,构造
过程却是静态的,并不访问父类的构造器;而在Delphi等一些编译型语言中,(不使
用读写器的)属性的存取是静态的,而对象的构造过程则动态地调用父类的构造函数。
所以再一次请大家看清楚new()关键字的形式代码中的这一行:
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// new()关键字的形式化代码
//---------------------------------------------------------
function new(aFunction) {
// 原型引用
var _proto= aFunction.prototype;
// ...
}
这个过程中,JavaScript做的是“get a prototype_Ref”,而Delphi等其它语言做
的是“Inherited Create()”。
八、JavaScript面向对象的支持
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(续)
4). 需要用户维护的另一个属性:constructor
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回顾前面的内容,我们提到过:
- (如果正常地实现继承模型,)对象实例的constructor属性指向构造器
- obj.constructor.prototype指向该对象的原型
- 通过Object.constructor属性,可以检测obj2与obj1是否是相同类型的实例
与原型链要通过用户代码来维护prototype属性一样,实例的构造器属性constructor
也需要用户代码维护。
对于JavaScript的内置对象来说,constructor属性指向内置的构造器函数。如:
//---------------------------------------------------------
// 内置对象实例的constructor属性
//---------------------------------------------------------
var _object_types = {
'function' : Function,
'boolean' : Boolean,
'regexp' : RegExp,
// 'math' : Math,
// 'debug' : Debug,
// 'image' : Image;
// 'undef' : undefined,
// 'dom' : undefined,
// 'activex' : undefined,
'vbarray' : VBArray,
'array' : Array,
'string' : String,
'date' : Date,
'error' : Error,
'enumerator': Enumerator,
'number' : Number,
'object' : Object
}
function objectTypes(obj) {
if (typeof obj !== 'object') return typeof obj;
if (obj === null) return 'null';
for (var i in _object_types) {
if (obj.constructor===_object_types[i]) return i;
}
return 'unknow';
}
// 测试数据和相关代码
function MyObject() {
}
function MyObject2() {
}
MyObject2.prototype = new MyObject();
window.execScript(''+
'Function CreateVBArray()' +
' Dim a(2, 2)' +
' CreateVBArray = a' +
'End Function', 'VBScript');
document.writeln('
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