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JS-口袋书第-5-章JS-对象生命周期的秘密

作者:valentinogagliardi
译者:前端小智
来源:github


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为了保证的可读性,本文采用意译而非直译。

一切皆对象

咱们经常听到 JS 中“一切皆对象”?有没有问想过这是什么意思?其它语言也有“一切皆对象”之说,如 Python。但是Python 中的对象不仅仅是像 JS 对象这样的存放值和值的容器。Python中的对象是一个 。JS 中有类似的东西,但 JS 中的“对象”只是键和值的容器:

var obj = {name: "Tom", age: 34}

实际上,JS 中的对象是一种“哑”类型,但很多其他实体似乎都是从对象派生出来的。甚至是数组,在 JS 中创建一个数组,如下所示:

var arr = [1,2,3,4,5]

然后用 typeof 运算符检查类型,会看到一个令人惊讶的结果:

typeof arr
"object"

看来数组是一种特殊的对象!即使 JS 中的函数也是对象。如果你深入挖掘,还有更多,创建一个函数,该函数就会附加一些方法:

var a = function(){ return false;}
a.toString()

输出:

"function(){ return false;}"

咱们并没有在函数声明 toString 方法,所以在底层一定还有东西。它从何而来?Object有一个名为 .toString 的方法。似乎咱们的函数具有相同的 Object 方法。

Object.toString()

这时咱们使用浏览器控制台来查看默认被附加的函数和属性,这个谜团就会变得更加复杂:

谁把这些方法放在函数呢。JS 中的函数是一种特殊的对象,这会不会是个暗示?再看看上面的图片:我们的函数中有一个名为 prototype 的奇怪命名属性,这又是什么鬼?

JS 中的 prototype 是一个对象。它就像一个背包,附着在大多数 JS 内置对象上。例如 Object, Function, Array, Date, Error,都有一个“prototype”:

typeof Object.prototype // 'object'
typeof Date.prototype // 'object'
typeof String.prototype // 'object'
typeof Number.prototype // 'object'
typeof Array.prototype // 'object'
typeof Error.prototype // 'object'

注意内置对象有大写字母:

  • String
  • Number
  • Boolean
  • Object
  • Symbol
  • Null
  • Undefined

以下除了 Object 是类型之外,其它是 JS 的基本类型。另一方面,内置对象就像 JS 类型的镜像,也用作函数。例如,可以使用 String 作为函数将数字转换为字符串:

String(34)

现在回到“prototype”。prototype是所有公共方法和属性的宿主,从祖先派生的“子”对象可以从使用祖先的方法和属性。也就是说,给定一个原始 prototype,咱们可以创建新的对象,这些对象将使用一个原型作为公共函数的真实源,不 Look see see。

假设有个要求创建一个聊天应用程序,有个人物对象。这个人物可以发送消息,登录时,会收到一个问候。

根据需求咱们很容易定义这个么一 Person 对象:

var Person = {
  name: "noname",
  age: 0,
  greet: function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
};

你可能会想知道,为什么这里要使用字面量的方式来声明 Person 对象。稍后会详细说明,现在该 Person“模型”。通过这个模型,咱们使用 Object.create() 来创建以为这个模型为基础的对象。

创建和链接对象

JS 中对象似乎以某种方式链接在一起,Object.create()说明了这一点,此方法从原始对象开始创建新对象,再来创建一个新Person 对象:

var Person = {
  name: "noname",
  age: 0,
  greet: function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
};

var Tom = Object.create(Person);

现在,Tom 是一个新的对象,但是咱们没有指定任何新的方法或属性,但它仍然可以访问 Person 中的 nameage 属性。

var Person = {
  name: "noname",
  age: 0,
  greet: function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
};

var Tom = Object.create(Person);

var tomAge = Tom.age;
var tomName = Tom.name;

console.log(`${tomAge} ${tomName}`);

// Output: 0 noname

现在,可以从一个共同的祖先开始创建新的 person。但奇怪的是,新对象仍然与原始对象保持连接,这不是一个大问题,因为“子”对象可以自定义属性和方法

var Person = {
  name: "noname",
  age: 0,
  greet: function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
};

var Tom = Object.create(Person);

Tom.age = 34;
Tom.name = "Tom";
var tomAge = Tom.age;
var tomName = Tom.name;

console.log(`${tomAge} ${tomName}`);

// Output: 34 Tom

这种方式被称为“屏蔽”原始属性。还有另一种将属性传递给新对象的方法。Object.create将另一个对象作为第二个参数,可以在其中为新对象指定键和值:

var Tom = Object.create(Person, {
  age: {value: 34},
  name: {value: "Tom"}
});

以这种方式配置的属性默认情况下不可写,不可枚举,不可配置。不可写意味着之后无法更改该属性,更改会被忽略:

var Tom = Object.create(Person, {
  age: {value: 34},
  name: {value: "Tom"}
});

Tom.age = 80;
Tom.name = "evilchange";

var tomAge = Tom.age;
var tomName = Tom.name;

Tom.greet();

console.log(`${tomAge} ${tomName}`);

// Hello Tom
// 34 Tom

不可枚举意味着属性不会在 for...in 循环中显示,例如:

for (const key in Tom) {console.log(key);
}

// Output: greet

但是正如咱们所看到的,由于 JS 引擎沿着原型链向上查找,在“父”对象上找到 greet 属性。最后,不可配置意味着属性既不能修改也不能删除。

Tom.age = 80;
Tom.name = "evilchange";
delete Tom.name;
var tomAge = Tom.age;
var tomName = Tom.name;

console.log(`${tomAge} ${tomName}`);

// 34 Tom

如果要更改属性的行为,只需配 writable(可写性),configurable(可配置),enumerable(可枚举) 属性即可。

var Tom = Object.create(Person, {
  age: {
    value: 34,
    enumerable: true,
    writable: true,
    configurable: true
  },
  name: {
    value: "Tom",
    enumerable: true,
    writable: true,
    configurable: true
  }
});

现在,Tom也可以通过以下方式访问greet()

var Person = {
  name: "noname",
  age: 0,
  greet: function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
};

var Tom = Object.create(Person);

Tom.age = 34;
Tom.name = "Tom";
var tomAge = Tom.age;
var tomName = Tom.name;
Tom.greet();

console.log(`${tomAge} ${tomName}`);

// Hello Tom
// 34 Tom

暂时不要过于担心“this”。拉下来会详细介绍。暂且先记住,“this”是对函数执行的某个对象的引用。在咱们的例子中,greet()Tom 的上下文中运行,因此可以访问“this.name”。

构建 JavaScript 对象

目前为止,只介绍了关于“prototype”的一点知识,还有玩了一会 Object.create()之外但咱们没有直接使用它。随着时间的推移出现了一个新的模式:构造函数 。使用函数创建新对象听起来很合理,假设你想将Person 对象转换为函数,你可以用以下方式:

function Person(name, age) {var newPerson = {};
  newPerson.age = age;
  newPerson.name = name;
  newPerson.greet = function() {console.log("Hello" + newPerson.name);
  };
  return newPerson;
}

因此,不需要到处调用 object.create(),只需将Person 作为函数调用:

var me = Person("Valentino");

构造函数模式有助于封装一系列 JS 对象的创建和配置。在这里, 咱们使用字面量的方式创建对象。这是一种从面向对象语言借用的约定,其中类名开头要大写。

上面的例子有一个严重的问题:每次咱们创建一个新对象时,一遍又一遍地重复创建 greet() 函数。可以使用 Object.create(),它会在对象之间创建链接,创建次数只有一次。首先,咱们将greet() 方法移到外面的一个对象上。然后,可以使用 Object.create() 将新对象链接到该公共对象:

var personMethods = {greet: function() {console.log("Hello" + this.name);
  }
};

function Person(name, age) {
  // greet lives outside now
  var newPerson = Object.create(personMethods);
  newPerson.age = age;
  newPerson.name = name;
  return newPerson;
}

var me = Person("Valentino");
me.greet();

// Output: "Hello Valentino"

这种方式比刚开始会点,还可以进一步优化就是使用 prototypeprototype 是一个对象,可以在上面扩展属性,方法等等。

Person.prototype.greet = function() {console.log("Hello" + this.name);
};

移除了 personMethods。调整Object.create 的参数,否则新对象不会自动链接到共同的祖先:

function Person(name, age) {
  // greet lives outside now
  var newPerson = Object.create(Person.prototype);
  newPerson.age = age;
  newPerson.name = name;
  return newPerson;
}

Person.prototype.greet = function() {console.log("Hello" + this.name);
};

var me = Person("Valentino");
me.greet();

// Output: "Hello Valentino"

现在公共方法的来源是 Person.prototype。使用 JS 中的new 运算符,可以消除 Person 中的所有噪声,并且只需要为 this 分配参数。

下面代码:

function Person(name, age) {
  // greet lives outside now
  var newPerson = Object.create(Person.prototype);
  newPerson.age = age;
  newPerson.name = name;
  return newPerson;
}

改成:

function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}

完整代码:

function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}

Person.prototype.greet = function() {console.log("Hello" + this.name);
};

var me = new Person("Valentino");
me.greet();

// Output: "Hello Valentino"

注意,使用 new 关键字,被称为“构造函数调用”new 干了三件事情

  • 创建一个空对象
  • 将空对象的 __proto__ 指向构造函数的prototype
  • 使用空对象作为上下文的调用构造函数

    function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    }

根据上面描述的,new Person("Valentino") 做了:

  • 创建一个空对象:var obj = {}
  • 将空对象的 __proto__ 指向构造函数的 prototype:obj.__proto__ = Person().prototype
  • 使用空对象作为上下文调用构造函数:Person.call(obj)

检查原型链

检查 JS 对象之间的原型链接有很多种方法。例如,Object.getPrototypeOf是一个返回任何给定对象原型的方法。考虑以下代码:

var Person = {
  name: "noname",
  age: 0,
  greet: function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
};

var Tom = Object.create(Person);

检查 Person 是否是 Tom 的原型:

var tomPrototype = Object.getPrototypeOf(Tom);

console.log(tomPrototype === Person);

// Output: true

当然,如果使用构造函数调用构造对象,Object.getPrototypeOf也可以工作。但是应该检查原型对象,而不是构造函数本身:

function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}

Person.prototype.greet = function() {console.log("Hello" + this.name);
};

var me = new Person("Valentino");

var mePrototype = Object.getPrototypeOf(me);

console.log(mePrototype === Person.prototype);

// Output: true

除了 Object.getPrototypeOf 之外,还有另一个方法isPrototypeOf。该方法用于测试一个对象是否存在于另一个对象的原型链上,如下所示,检查 me 是否在 Person.prototype 上:

Person.prototype.isPrototypeOf(me) && console.log('Yes I am!')

instanceof运算符也可以用于测试构造函数的 prototype 属性是否出现在对象的原型链中的任何位置。老实说,这个名字有点误导,因为 JS 中没有“实例”。在真正的面向对象语言中,实例是从类创建的新对象。请考虑 Python 中的示例。咱们有一个名为 Person 的类,咱们从该类创建一个名为“tom”的新实例:

class Person():
    def __init__(self, age, name):
        self.age = age;
        self.name = name;

    def __str__(self):
        return f'{self.name}'
        

tom = Person(34, 'Tom')

注意,在 Python 中没有 new 关键字。现在,咱们可以使用 isinstance 方法检查 tom 是否是 Person 的实例

isinstance(tom, Person)

// Output: True

Tom也是 Python 中“object”的一个实例,下面的代码也返回true

isinstance(tom, object)

// Output: True

根据 isinstance 文档,“如果对象参数是类参数的实例,或者是它的 (直接、间接或虚拟) 子类的实例,则返回 true”。咱们在这里讨论的是类。现在让咱们看看instanceof 做了什么。咱们将从 JS 中的 Person 函数开始创建tom(因为没有真正的类)

function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}

Person.prototype.greet = function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
};

var tom = new Person(34, "Tom");

使用 isinstance 方法检查 tom 是否是 PersonObject 的实例

if (tom instanceof Object) {console.log("Yes I am!");
}

if (tom instanceof Person) {console.log("Yes I am!");
}

因此,可以得出结论:JS 对象的原型总是连接到直接的“父对象”和 Object.prototype。没有像PythonJava这样的类。JS 是由对象组成,那么什么是原型链呢? 如果你注意的话,咱们提到过几次“原型链”。JS 对象可以访问代码中其他地方定义的方法,这看起来很神奇。再次考虑下面的例子:

var Person = {
  name: "noname",
  age: 0,
  greet: function() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
};

var Tom = Object.create(Person);

Tom.greet();

即使该方法不直接存在于“Tom”对象上,Tom也可以访问greet()

这是 JS 的一个内在特征,它从另一种称为 Self 的语言中借用了原型系统。当访问 greet() 时,JS 引擎会检查该方法是否可直接在 Tom 上使用。如果不是,搜索将继续向上链接,直到找到该方法。

“链”是 Tom 连接的原型对象的层次结构。在我们的例子中,TomPerson 类型的对象,因此 Tom 的原型连接到 Person.prototype。而Person.prototypeObject类型的对象,因此共享相同的 Object.prototype 原型。如果在 Person.prototype 上没有greet(),则搜索将继续向上链接,直到到达Object.prototype。这就是咱们所说的“原型链”

保护对象不受操纵

大多数情况下,JS 对象“可扩展”是必要的,这样咱们可以向对象添加新属性。但有些情况下,我们希望对象不受进一步操纵。考虑一个简单的对象:

var superImportantObject = {
  property1: "some string",
  property2: "some other string"
};

默认情况下,每个人都可以向该对象添加新属性

var superImportantObject = {
  property1: "some string",
  property2: "some other string"
};

superImportantObject.anotherProperty = "Hei!";

console.log(superImportantObject.anotherProperty); // Hei!

Object.preventExtensions()方法让一个对象变的不可扩展,也就是永远不能再添加新的属性。

var superImportantObject = {
  property1: "some string",
  property2: "some other string"
};

Object.preventExtensions(superImportantObject);

superImportantObject.anotherProperty = "Hei!";

console.log(superImportantObject.anotherProperty); // undefined

这种技术对于“保护”代码中的关键对象非常方便。JS 中还有许多预先创建的对象,它们都是为扩展而关闭的,从而阻止开发人员在这些对象上添加新属性。这就是“重要”对象的情况,比如 XMLHttpRequest 的响应。浏览器供应商禁止在响应对象上添加新属性

var request = new XMLHttpRequest();
request.open("GET", "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts");
request.send();
request.onload = function() {
  this.response.arbitraryProp = "我是新添加的属性";
  console.log(this.response.arbitraryProp); // undefined
};

这是通过在“response”对象上内部调用 Object.preventExtensions 来完成的。您还可以使用 Object.isExtensible 方法检查对象是否受到保护。如果对象是可扩展的,它将返回true

var superImportantObject = {
  property1: "some string",
  property2: "some other string"
};

Object.isExtensible(superImportantObject) && console.log("我是可扩展的");

如果对象不可扩展的,它将返回false

var superImportantObject = {
  property1: "some string",
  property2: "some other string"
};

Object.preventExtensions(superImportantObject);

Object.isExtensible(superImportantObject) ||
  console.log("我是不可扩展的!");

当然,对象的现有属性可以更改甚至删除

var superImportantObject = {
  property1: "some string",
  property2: "some other string"
};

Object.preventExtensions(superImportantObject);

delete superImportantObject.property1;

superImportantObject.property2 = "yeees";

console.log(superImportantObject); // {property2: 'yeees'}

现在,为了防止这种操作,可以将每个属性定义为不可写和不可配置。为此,有一个方法叫Object.defineProperties

var superImportantObject = {};

Object.defineProperties(superImportantObject, {
  property1: {
    configurable: false,
    writable: false,
    enumerable: true,
    value: "some string"
  },
  property2: {
    configurable: false,
    writable: false,
    enumerable: true,
    value: "some other string"
  }
});

或者,更方便的是,可以在原始对象上使用Object.freeze

var superImportantObject = {
  property1: "some string",
  property2: "some other string"
};

Object.freeze(superImportantObject);

Object.freeze工作方式与 Object.preventExtensions 相同,并且它使所有对象的属性不可写且不可配置。唯一的缺点是“Object.freeze”仅适用于对象的第一级:嵌套对象不受操作的影响。

class

有大量关于 ES6 类的文章,所以在这里只讨论几点。JS 是一种真正的面向对象语言吗? 看起来是这样的,如果咱们看看这段代码

class Person {constructor(name) {this.name = name;}

  greet() {console.log(`Hello ${this.name}`);
  }
}

语法与 Python 等其他编程语言中的类非常相似:

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def greet(self):
        return 'Hello' + self.name

或 PHP

class Person {
    public $name; 

    public function __construct($name){$this->name = $name;}

    public function greet(){echo 'Hello' . $this->name;}
}

ES6 中引入了类。但是在这一点上,咱们应该清楚 JS 中没有“真正的”类。一切都只是一个对象,尽管有关键字class,“原型系统”仍然存在。新的 JS 版本是向后兼容的,这意味着在现有功能的基础上添加了新功能,这些新功能中的大多数都是遗留代码的语法糖。

总结

JS 中的几乎所有东西都是一个对象。从字面上看。JS 对象是键和值的容器,也可能包含函数。Object是 JS 中的基本构建块:因此可以从共同的祖先开始创建其他自定义对象。然后咱们可以通过语言的内在特征将对象链接在一起:原型系统。

从公共对象开始,可以创建共享原始“父”的相同属性和方法的其他对象。但是它的工作方式不是通过将方法和属性复制到每个孩子,就像 OOP 语言那样。在 JS 中,每个派生对象都保持与父对象的连接。使用 Object.create 或使用所谓的构造函数创建新的自定义对象。与 new 关键字配对,构造函数类似于模仿传统的 OOP 类。

思考

  • 如何创建不可变的 JS 对象?
  • 什么是构造函数调用?
  • 什么是构造函数?
  • “prototype”是什么?
  • 可以描述一下 new 在底层下做了哪些事吗?

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原文:https://github.com/valentinog…

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