原型继承

在传统的基于Class的语言如Java、C++中，继承的本质是扩展一个已有的Class，并生成新的Subclass。

由于这类语言严格区分类和实例，继承实际上是类型的扩展。但是，JavaScript由于采用原型继承，我们无法直接扩展一个Class，因为根本不存在Class这种类型。

但是办法还是有的。我们先回顾Student构造函数：

  1. function Student(props) {
  2.     this.name = props.name || 'Unnamed';
  3. }
  5. Student.prototype.hello = function () {
  6.     alert('Hello, ' + this.name + '!');
  7. }

以及Student的原型链：

js-proto

现在，我们要基于Student扩展出PrimaryStudent，可以先定义出PrimaryStudent：

  1. function PrimaryStudent(props) {
  2.     // 调用Student构造函数，绑定this变量:
  3.     Student.call(this, props);
  4.     this.grade = props.grade || 1;
  5. }

但是，调用了Student构造函数不等于继承了Student，PrimaryStudent创建的对象的原型是：

  1. new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Object.prototype ----> null

必须想办法把原型链修改为：

  1. new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null

这样，原型链对了，继承关系就对了。新的基于PrimaryStudent创建的对象不但能调用PrimaryStudent.prototype定义的方法，也可以调用Student.prototype定义的方法。

如果你想用最简单粗暴的方法这么干：

  1. PrimaryStudent.prototype = Student.prototype;

是不行的！如果这样的话，PrimaryStudent和Student共享一个原型对象，那还要定义PrimaryStudent干啥？

我们必须借助一个中间对象来实现正确的原型链，这个中间对象的原型要指向Student.prototype。为了实现这一点，参考道爷（就是发明JSON的那个道格拉斯）的代码，中间对象可以用一个空函数F来实现：

  1. // PrimaryStudent构造函数:
  2. function PrimaryStudent(props) {
  3.     Student.call(this, props);
  4.     this.grade = props.grade || 1;
  5. }
  7. // 空函数F:
  8. function F() {
  9. }
  11. // 把F的原型指向Student.prototype:
  12. F.prototype = Student.prototype;
  14. // 把PrimaryStudent的原型指向一个新的F对象，F对象的原型正好指向Student.prototype:
  15. PrimaryStudent.prototype = new F();
  17. // 把PrimaryStudent原型的构造函数修复为PrimaryStudent:
  18. PrimaryStudent.prototype.constructor = PrimaryStudent;
  20. // 继续在PrimaryStudent原型（就是new F()对象）上定义方法：
  21. PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
  22.     return this.grade;
  23. };
  25. // 创建xiaoming:
  26. var xiaoming = new PrimaryStudent({
  27.     name: '小明',
  28.     grade: 2
  29. });
  30. xiaoming.name; // '小明'
  31. xiaoming.grade; // 2
  33. // 验证原型:
  34. xiaoming.__proto__ === PrimaryStudent.prototype; // true
  35. xiaoming.__proto__.__proto__ === Student.prototype; // true
  37. // 验证继承关系:
  38. xiaoming instanceof PrimaryStudent; // true
  39. xiaoming instanceof Student; // true

用一张图来表示新的原型链：

js-proto-extend

注意，函数F仅用于桥接，我们仅创建了一个new F()实例，而且，没有改变原有的Student定义的原型链。

如果把继承这个动作用一个inherits()函数封装起来，还可以隐藏F的定义，并简化代码：

  1. function inherits(Child, Parent) {
  2.     var F = function () {};
  3.     F.prototype = Parent.prototype;
  4.     Child.prototype = new F();
  5.     Child.prototype.constructor = Child;
  6. }

这个inherits()函数可以复用：

  1. function Student(props) {
  2.     this.name = props.name || 'Unnamed';
  3. }
  5. Student.prototype.hello = function () {
  6.     alert('Hello, ' + this.name + '!');
  7. }
  9. function PrimaryStudent(props) {
  10.     Student.call(this, props);
  11.     this.grade = props.grade || 1;
  12. }
  14. // 实现原型继承链:
  15. inherits(PrimaryStudent, Student);
  17. // 绑定其他方法到PrimaryStudent原型:
  18. PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
  19.     return this.grade;
  20. };

小结

JavaScript的原型继承实现方式就是：

  • 定义新的构造函数，并在内部用call()调用希望“继承”的构造函数，并绑定this；

  • 借助中间函数F实现原型链继承，最好通过封装的inherits函数完成；

  • 继续在新的构造函数的原型上定义新方法。