ES6 标准入门(18)--Class 基本语法

Posted by liveipool on February 7, 2017

Class 基本语法

ECMAScript中的Class是一个函数,是对ES5及以前的构造函数的一种包装。
JavaScript语言的传统方法是通过构造函数,定义并生成新对象。下面是一个例子。

function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}
Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};
var p = new Point(1, 2);
p.toString();

上面这种写法跟传统的面向对象语言(比如C++和Java)差异很大,很容易让新学习这门语言的程序员感到困惑。
ES6提供了更接近传统语言的写法,引入了Class(类)这个概念,作为对象的模板。通过class关键字(全小写),可以定义类。基本上,ES6的class可以看作只是一个语法糖,它的绝大部分功能,ES5都可以做到,新的class写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。上面的代码用ES6的“类”改写,就是下面这样。

//定义类
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

上面代码定义了一个“类”,可以看到里面有一个constructor方法,这就是构造方法,而this关键字则代表实例对象。也就是说,ES5的构造函数Point,对应ES6的Point类的构造方法。

Point类除了构造方法,还定义了一个toString方法。注意,定义“类”的方法的时候,前面不需要加上function这个关键字,直接把函数定义放进去了就可以了。另外,方法之间不需要逗号分隔,加了会报错。

ES6的类,完全可以看作构造函数的另一种写法。

class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

上面代码表明,类的数据类型就是函数,类本身就指向构造函数。

使用的时候,也是直接对类使用new命令,跟构造函数的用法完全一致。

class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}
var b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"

构造函数的prototype属性,在ES6的“类”上面继续存在

事实上,类的所有方法都定义在类的prototype属性上面

class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
  toString(){
    // ...
  }
}

// 等同于
Point.prototype = {
  toString(){}
};

在类的实例上面调用方法,其实就是调用原型上的方法。

class B {}
let b = new B();
b.constructor === B.prototype.constructor // true

上面代码中,b是B类的实例,它的constructor方法就是B类原型的constructor方法。

由于类的方法都定义在prototype对象上面,所以类的新方法可以添加在prototype对象上面。Object.assign方法可以很方便地一次向类添加多个方法。

class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}

Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}
});

prototype对象的constructor属性,直接指向“类”的本身,这与ES5的行为是一致的。

Point.prototype.constructor === Point // true

类的内部所有定义的方法,都是不可枚举的(non-enumerable)

class Point {
  constructor(x, y) {
    // ...
  }
  toString() {
    // ...
  }
}
Object.keys(Point.prototype)
// []
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]  该方法返回所有的方法名,即使不可枚举

上面代码中,toString方法是Point类内部定义的方法,它是不可枚举的。这一点与ES5的行为不一致。

var Point = function (x, y) {
  // ...
};
Point.prototype.toString = function() {
  // ...
};
Object.keys(Point.prototype)
// ["toString"]
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

上面代码采用ES5的写法,toString方法就是可枚举的。

类的属性名可采用表达式

let methodName = "getArea";
class Square{
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}

上面代码中,Square类的方法名getArea,是从表达式得到的。

constructor方法

constructor方法是类的默认方法,通过new命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须有constructor方法,如果没有显式定义,一个空的constructor方法会被默认添加。

constructor() {}

constructor方法默认返回实例对象(即this),完全可以指定返回另外一个对象。

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}
new Foo() instanceof Foo
// false

上面代码中,constructor函数返回一个全新的对象,结果导致实例对象不是Foo类的实例。

类的实例对象

生成类的实例对象的写法,与ES5完全一样,也是使用new命令。如果忘记加上new,像函数那样调用Class,将会报错。

// 报错
var point = Point(2, 3);
// 正确
var point = new Point(2, 3);

与ES5一样,实例的属性除非显式定义在其本身(即定义在this对象上),否则都是定义在原型上(即定义在class上)。

//定义类
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

var point = new Point(2, 3);
point.toString() // (2, 3)

point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true

上面代码中,x和y都是实例对象point自身的属性(因为定义在this变量上),所以hasOwnProperty方法返回true,而toString是原型对象的属性(因为定义在Point类上),所以hasOwnProperty方法返回false。这些都与ES5的行为保持一致。
与ES5一样,类的所有实例共享一个原型对象。

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__ === p2.__proto__
//true

上面代码中,p1和p2都是Point的实例,它们的原型都是Point.prototype,所以 __ proto __ 属性是相等的。
这也意味着,可以通过实例的 __ proto __ 属性为Class添加方法。

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };

p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"

上面代码在p1的原型上添加了一个printName方法,由于p1的原型就是p2的原型,因此p2也可以调用这个方法。而且,此后新建的实例p3也可以调用这个方法。这意味着,使用实例的__ proto __属性改写原型,必须相当谨慎,不推荐使用,因为这会改变Class的原始定义,影响到所有实例。

不存在变量提升

Class不存在变量提升(hoist),这一点与ES5完全不同。

new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}

上面代码中,Foo类使用在前,定义在后,这样会报错,因为ES6不会把类的声明提升到代码头部。这种规定的原因与下文要提到的继承有关,必须保证子类在父类之后定义。

Class表达式

与函数一样,类也可以使用表达式的形式定义。

const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};

上面代码使用表达式定义了一个类。需要注意的是,这个类的名字是MyClass而不是Me,Me只在Class的内部代码可用,指代当前类。

let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

上面代码表示,Me只在Class内部有定义。

如果类的内部没用到的话,可以省略Me,也就是可以写成下面的形式。

const MyClass = class { /* ... */ };

采用Class表达式,可以写出立即执行的Class。

let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
}('张三');

person.sayName(); // "张三"

上面代码中,person是一个立即执行的类的实例。

私有方法

私有方法是常见需求,但 ES6 不提供,只能通过变通方法模拟实现。

一种做法是在命名上加以区别。

class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }
}

上面代码中,_bar方法前面的下划线,表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是,这种命名是不保险的,在类的外部,还是可以调用到这个方法。

另一种方法就是索性将私有方法移出模块,因为模块内部的所有方法都是对外可见的。

class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

上面代码中,foo是公有方法,内部调用了bar.call(this, baz)。这使得bar实际上成为了当前模块的私有方法。

还有一种方法是利用Symbol值的唯一性,将私有方法的名字命名为一个Symbol值。

const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');

export default class myClass{

  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }

  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }

  // ...
};

上面代码中,bar和snaf都是Symbol值,导致第三方无法获取到它们,因此达到了私有方法和私有属性的效果。

this的指向

类的方法内部如果含有this,它默认指向类的实例。但是,必须非常小心,一旦单独使用该方法,很可能报错。

class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}

const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined

上面代码中,printName方法中的this,默认指向Logger类的实例。但是,如果将这个方法提取出来单独使用,this会指向该方法运行时所在的环境,因为找不到print方法而导致报错。

一个比较简单的解决方法是,在构造方法中绑定this,这样就不会找不到print方法了。

class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }

  // ...
}

另一种解决方法是使用箭头函数。

class Logger {
  constructor() {
    this.printName = (name = 'there') => {
      this.print(`Hello ${name}`);
    };
  }

  // ...
}

还有一种解决方法是使用Proxy,获取方法的时候,自动绑定this。

function selfish (target) {
  const cache = new WeakMap();
  const handler = {
    get (target, key) {
      const value = Reflect.get(target, key);
      if (typeof value !== 'function') {
        return value;
      }
      if (!cache.has(value)) {
        cache.set(value, value.bind(target));
      }
      return cache.get(value);
    }
  };
  const proxy = new Proxy(target, handler);
  return proxy;
}

const logger = selfish(new Logger());

严格模式

类和模块的内部,默认就是严格模式,所以不需要使用use strict指定运行模式。只要你的代码写在类或模块之中,就只有严格模式可用。
考虑到未来所有的代码,其实都是运行在模块之中,所以ES6实际上把整个语言升级到了严格模式。

name属性

由于本质上,ES6的类只是ES5的构造函数的一层包装,所以函数的许多特性都被Class继承,包括name属性。

class Point {}
Point.name // "Point"

name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。