关于javascript:从-Babel-转译过程浅谈-ES6-实现继承的原理

7次阅读

共计 11921 个字符，预计需要花费 30 分钟才能阅读完成。

都说 ES6 的 Class 是 ES5 的语法糖，那么 ES6 的 Class 是如何实现的呢？其实现继承的原理又是什么呢？无妨咱们通过 Babel 转译代码的形式，看看其中有什么门道。

这篇文章会从最简略的代码动手，一步步分析相干的原理以及每个函数的作用。代码的转译间接在 Babel 官网进行即可。

ES6 的 Class 是如何实现的

先从最简略的一个 Parent 类看起：

class Parent{constructor(){
        this.a = 1
           this.getA = function(){}
   }
}

转译之后的后果是：

function _classCallCheck(instance, Constructor) {if (!(instance instanceof Constructor)) {throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
    }
}

var Parent = function Parent() {
    "use strict";

    _classCallCheck(this, Parent);
    this.a = 1;
    this.getA = function () {};
};

能够看到，这里的类本质上就是 ES5 中的构造函数，除了增加实例属性和实例办法之外，它还调用了一个 _classCallCheck 函数。

_classCallCheck 函数

这个函数会承受一个实例和构造函数作为参数，外部的 instance instanceof Constructor 用于判断这个类是不是通过 new 调用的，如果不是就抛出一个谬误。

接下来咱们尝试给这个类增加原型办法和静态方法：

class Parent{constructor(){
     this.a = 1
     this.getA = function(){}
   }
   getB(){}
   getC(){}
   static getD(){}
   static getE(){}
}

转译后失去：

function _classCallCheck(instance, Constructor) {if (!(instance instanceof Constructor)) {throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
  }
}

function _defineProperties(target, props) {for (var i = 0; i < props.length; i++) {var descriptor = props[i];
    descriptor.enumerable = descriptor.enumerable || false;
    descriptor.configurable = true;
    if ("value" in descriptor) descriptor.writable = true;
    Object.defineProperty(target, descriptor.key, descriptor);
  }
}

function _createClass(Constructor, protoProps, staticProps) {if (protoProps) _defineProperties(Constructor.prototype, protoProps);
  if (staticProps) _defineProperties(Constructor, staticProps);
  return Constructor;
}

var Parent = /*#__PURE__*/ (function () {
  "use strict";

  function Parent() {_classCallCheck(this, Parent);

    this.a = 1;

    this.getA = function () {};
  }

  _createClass(
    Parent,
    [
      {
        key: "getB",
        value: function getB() {}
      },
      {
        key: "getC",
        value: function getC() {}
      }
    ],
    [
      {
        key: "getD",
        value: function getD() {}
      },
      {
        key: "getE",
        value: function getE() {}
      }
    ]
  );

  return Parent;
})();

emmm 看起来如同有点简单，不过没关系，咱们一个一个函数理分明就行了。

能够看到，此时的 Parent 变成了一个 IIFE，IIFE 执行之后依然是返回 Parent 类，但外部还封装了一个 _createClass 函数的调用。

_createClass 函数

_createClass 函数做了什么事呢？首先，它能够承受三个参数：

  • 第一个参数：类（这里是 Parent 类）
  • 第二个参数：寄存对象的数组，每个对象都是对于类的原型办法的个性形容对象（这里是 getB 和 getC）
  • 第三个参数：寄存对象的数组，每个对象都是对于类的静态方法的个性形容对象（这里是 getD 和 getE）

接着，它会顺次查看是否有传第二个和第三个参数，如果有，就调用 _defineProperties 函数，别离为类的原型定义原型办法，为类自身定义静态方法。

_defineProperties 函数

_defineProperties 函数做了什么事呢？它承受类（或者类的原型）和一个寄存对象的数组作为参数，之后遍历数组中的每个对象，定义每个办法的个性，并将它们逐个增加到类（或者类的原型）下面。这里波及到的个性包含：

  • enumberable：该属性（办法）是否可枚举。如果办法自身曾经定义了该个性，则采纳该个性；如果没有定义，则定义该办法为不可枚举
  • configurable：该属性（办法）是否能够配置
  • writable：如果该属性是数据属性而不是拜访器属性，那么会有一个 value，此时设置该属性为可写

ES6 的继承是如何实现的

好了，根本搞清楚一个 class 的原理之后，当初咱们来看一下 ES6 是如何实现继承的。

将上面的代码进行转译：

class Parent{constructor(){
     this.a = 1 
     this.getA = function(){} 
   }
   getB(){}  
   getC(){}
   static getD(){}
   static getE(){}
}
class Son extends Parent{constructor(){super()        
    }
}

就失去了：

"use strict";

function _typeof(obj) {
  "@babel/helpers - typeof";
  if (typeof Symbol === "function" && typeof Symbol.iterator === "symbol") {_typeof = function _typeof(obj) {return typeof obj;};
  } else {_typeof = function _typeof(obj) {
      return obj &&
        typeof Symbol === "function" &&
        obj.constructor === Symbol &&
        obj !== Symbol.prototype
        ? "symbol"
        : typeof obj;
    };
  }
  return _typeof(obj);
}

function _inherits(subClass, superClass) {if (typeof superClass !== "function" && superClass !== null) {throw new TypeError("Super expression must either be null or a function");
  }
  subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, {constructor: { value: subClass, writable: true, configurable: true}
  });
  if (superClass) _setPrototypeOf(subClass, superClass);
}

function _setPrototypeOf(o, p) {
  _setPrototypeOf =
    Object.setPrototypeOf ||
    function _setPrototypeOf(o, p) {
      o.__proto__ = p;
      return o;
    };
  return _setPrototypeOf(o, p);
}

function _createSuper(Derived) {var hasNativeReflectConstruct = _isNativeReflectConstruct();
  return function _createSuperInternal() {var Super = _getPrototypeOf(Derived),
      result;
    if (hasNativeReflectConstruct) {var NewTarget = _getPrototypeOf(this).constructor;
      result = Reflect.construct(Super, arguments, NewTarget);
    } else {result = Super.apply(this, arguments);
    }
    return _possibleConstructorReturn(this, result);
  };
}

function _possibleConstructorReturn(self, call) {if (call && (_typeof(call) === "object" || typeof call === "function")) {return call;}
  return _assertThisInitialized(self);
}

function _assertThisInitialized(self) {if (self === void 0) {
    throw new ReferenceError("this hasn't been initialised - super() hasn't been called"
    );
  }
  return self;
}

function _isNativeReflectConstruct() {if (typeof Reflect === "undefined" || !Reflect.construct) return false;
  if (Reflect.construct.sham) return false;
  if (typeof Proxy === "function") return true;
  try {
    Boolean.prototype.valueOf.call(Reflect.construct(Boolean, [], function () {})
    );
    return true;
  } catch (e) {return false;}
}

function _getPrototypeOf(o) {
  _getPrototypeOf = Object.setPrototypeOf
    ? Object.getPrototypeOf
    : function _getPrototypeOf(o) {return o.__proto__ || Object.getPrototypeOf(o);
      };
  return _getPrototypeOf(o);
}

function _classCallCheck(instance, Constructor) {if (!(instance instanceof Constructor)) {throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
  }
}

function _defineProperties(target, props) {for (var i = 0; i < props.length; i++) {var descriptor = props[i];
    descriptor.enumerable = descriptor.enumerable || false;
    descriptor.configurable = true;
    if ("value" in descriptor) descriptor.writable = true;
    Object.defineProperty(target, descriptor.key, descriptor);
  }
}

function _createClass(Constructor, protoProps, staticProps) {if (protoProps) _defineProperties(Constructor.prototype, protoProps);
  if (staticProps) _defineProperties(Constructor, staticProps);
  return Constructor;
}

var Parent = /*#__PURE__*/ (function () {function Parent() {_classCallCheck(this, Parent);

    this.a = 1;

    this.getA = function () {};
  }

  _createClass(
    Parent,
    [
      {
        key: "getB",
        value: function getB() {}
      },
      {
        key: "getC",
        value: function getC() {}
      }
    ],
    [
      {
        key: "getD",
        value: function getD() {}
      },
      {
        key: "getE",
        value: function getE() {}
      }
    ]
  );

  return Parent;
})();

var Son = /*#__PURE__*/ (function (_Parent) {_inherits(Son, _Parent);

  var _super = _createSuper(Son);

  function Son() {_classCallCheck(this, Son);

    return _super.call(this);
  }

  return Son;
})(Parent);

emmm 如同越来越简单了，没事，咱们先稍稍简化一下（后面解释过的函数这里就间接略过了），再一个一个缓缓剖析：

"use strict";

function _typeof(obj) {...}

function _inherits(subClass, superClass) {...}

function _setPrototypeOf(o, p) {...}

function _createSuper(Derived) {...}

function _possibleConstructorReturn(self, call) {...}

function _assertThisInitialized(self) {...}

function _isNativeReflectConstruct() { ...}

function _getPrototypeOf(o) {...}

function _classCallCheck() { ...}

function _defineProperties() { ...}

function _createClass() { ...}

var Parent = /*#__PURE__*/ (function () {function Parent() {...}

  _createClass(...);

  return Parent;
})();

var Son = /*#__PURE__*/ (function (_Parent) {_inherits(Son, _Parent);

  var _super = _createSuper(Son);

  function Son() {_classCallCheck(this, Son);

    return _super.call(this);
  }

  return Son;
})(Parent);

这里多出了很多新的函数，有的函数不是咱们探讨的重点，而且也齐全能够独自拎进去剖析，所以这里先简略把它们的作用介绍了，之后如果遗记了函数的作用，翻到这里来看即可。

_typeof(obj)

function _typeof(obj) {
  "@babel/helpers - typeof";
  if (typeof Symbol === "function" && typeof Symbol.iterator === "symbol") {_typeof = function _typeof(obj) {return typeof obj;};
  } else {_typeof = function _typeof(obj) {
      return obj &&
        typeof Symbol === "function" &&
        obj.constructor === Symbol &&
        obj !== Symbol.prototype
        ? "symbol"
        : typeof obj;
    };
  }
  return _typeof(obj);
}

这是 Babel 引入的一个工具函数，次要是为了对 Symbol 进行正确的解决。它首先会查看以后环境是否反对原生的 Symbol，如果反对就间接返回 typeof obj 表达式的计算结果；如果不反对，再查看 obj 是不是通过 polyfill 实现的 Symbol 的一个实例，如果是就返回它的类型（也就是返回 "symbol"），如果不是，就返回 typeof obj 的计算结果。在这里，这个函数假设了咱们以后的环境是原生反对 Symbol 或者通过 polyfill 实现了反对的。

_setPrototypeOf()

function _setPrototypeOf(o, p) {
  _setPrototypeOf =
    Object.setPrototypeOf ||
    function _setPrototypeOf(o, p) {
      o.__proto__ = p;
      return o;
    };
  return _setPrototypeOf(o, p);
}

首先查看以后环境是否反对间接调用 Object.setPrototypeOf() 办法，如果不反对，就通过 __proto__ 手动给实例建设原型关系（__proto__ 是一个裸露的外部属性，个别不提倡间接进行操作）。

_possibleConstructorReturn(self,call)

function _possibleConstructorReturn(self, call) {if (call && (_typeof(call) === "object" || typeof call === "function")) {return call;}
  return _assertThisInitialized(self);
}

如果你看过 new 或者 [[Construct]] 的外部实现，就会晓得，给构造函数指定了一个非空对象或者函数作为返回值之后，调用函数之后返回的将不是实例，而是这个对象或者函数。这里就是通过 _possibleConstructorReturn 这个函数来实现这件事的 —— 认真看它的名字，意思不就是“构造函数可能返回的值”吗？

这个函数承受两个参数，self 代表构造函数的实例，call 代表构造函数的返回值。外部的判断也很简略，call && (_typeof(call) === "object" || typeof call === "function") 是查看 call 的类型，当它是一个对象（留神这里是应用 typeof 进行查看，须要排除可能为 null 的状况）或者函数的时候，间接将其作为返回值；否则就返回 _assertThisInitialized(self)。等等，怎么又来了一个新函数呢？不要急，咱们接着就来看这个函数是干什么用的。

_assertThisInitialized(self)

function _assertThisInitialized(self) {if (self === void 0) {
    throw new ReferenceError("this hasn't been initialised - super() hasn't been called"
    );
  }
  return self;
}

看这个函数的名字 ——“断言 this 曾经初始化”，也就是说，在调用这个办法的时候，咱们冀望的后果是 this 曾经失去初始化了。这里如果查看发现 this 是 undefined，就会抛出一个谬误，提醒咱们因为没有调用 super()，所以无奈失去 this；否则就返回 this。为什么要应用 void 0 而不是 undefined 呢？因为非严格模式下 undefined 可能会被重写，这里应用 void 0 更加保险。

_isNativeReflectConstruct()

function _isNativeReflectConstruct() {if (typeof Reflect === "undefined" || !Reflect.construct) return false;
  if (Reflect.construct.sham) return false;
  if (typeof Proxy === "function") return true;
  try {
    Boolean.prototype.valueOf.call(Reflect.construct(Boolean, [], function () {})
    );
    return true;
  } catch (e) {return false;}
}

这个办法用于检测以后环境是否反对原生的 Reflect。为什么要做这个查看呢？前面咱们再来解释。

好了，咱们曾经剖析了这几个函数的作用，当初间接翻到最上面的代码，从 Son 子类看起：

var Son = /*#__PURE__*/ (function (_Parent) {_inherits(Son, _Parent);

  var _super = _createSuper(Son);

  function Son() {_classCallCheck(this, Son);

    return _super.call(this);
  }

  return Son;
})(Parent);

这里的 Son 同样是一个 IIFE，并且实际上也是返回一个 Son 子类构造函数，不同的是，它外部还封装了其它办法的调用。咱们逐个看一下这些办法的作用。

_inherits(Son,_Parent)

function _inherits(subClass, superClass) {if (typeof superClass !== "function" && superClass !== null) {throw new TypeError("Super expression must either be null or a function");
  }
  subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, {
    constructor: { 
        value: subClass, 
        writable: true, 
        configurable: true 
    }
  });
  if (superClass) _setPrototypeOf(subClass, superClass);
}

_inherit 是实现继承的其中一个外围办法，能够说它的实质就是 ES5 中的寄生组合式继承。这个办法承受一个父类和子类作为参数，首先会查看父类是不是函数或者 null，如果不是，则抛出谬误（为什么父类能够是 null？从 extends 看 JS 继承这篇文章进行了解释，这里我就不反复了）。

接着，调用 Object.create 设置父类的原型为子类原型的 __proto__。这里咱们会看到还传入了第二个参数，这个参数是子类原型的属性的个性形容对象（descriptor），咱们对 constructor 属性进行了设置，将它设置为可写、可配置，同时利用 value 修复了因重写子类原型而失落的 constructor 指向。为什么不设置 enumerable: false 呢？因为默认就是不可枚举的，不设置也行。

最初，咱们设置子类的 __proto__ 指向父类，这是 ES5 中没有的，目标是让子类继承父类的静态方法（能够间接通过类调用的办法）。

能够看到，通过调用 _inherit 函数，咱们曾经胜利让子类继承了父类的原型办法和静态方法。不过，实例上的属性怎么继承呢？这就要持续往下看了，接下来咱们调用 _createSuper() 函数并传入派生类（子类），这不是重点，重点是它创立并返回的另一个函数 _super。

_super.call(this)

function _createSuper(Derived) {var hasNativeReflectConstruct = _isNativeReflectConstruct();
  return function _createSuperInternal() {var Super = _getPrototypeOf(Derived),
      result;
    if (hasNativeReflectConstruct) {var NewTarget = _getPrototypeOf(this).constructor;
      result = Reflect.construct(Super, arguments, NewTarget);
    } else {result = Super.apply(this, arguments);
    }
    return _possibleConstructorReturn(this, result);
  };
}

这里的 _createSuperInternal 就是 _super，调用的时候咱们绑定了其外部的 this 为子类实例。

它首先会依据之前的 _isNativeReflectConstruct 查看以后环境是否反对 Reflect，如果反对，则执行 result = Reflect.construct(Super, arguments, NewTarget)，否则执行 result = Super.apply(this, arguments)。

解释一下这里为什么要优先应用 Reflect。当执行 Reflect.construct(Super, arguments, NewTarget)的时候，最终会返回一个基于 Super 父类构造函数创立的实例，相当于执行了 new Super(...arguments)，然而，这个实例的 __proto__ 的 constructor 是 NewTarget，因而在某种程度上，你也能够说这就是一个子类实例，不过它领有父类实例的所有属性。

可能你会说，这和上面的 Super.apply（借用构造函数继承）不是没区别吗？非也。咱们应用 Super.apply 的时候，其实 new.target 属性是会失落的，就像上面这样：

function Super(){console.log(new.target)
}
new Super()       // Super
Super.apply({})   // undefined

然而如果应用 Reflect.consturct 来创建对象，则 new.target 不会失落：

function Super1(){console.log('Super1')
    console.log(new.target)
}
function Super2(){console.log('Super2')
    console.log(new.target)
}
const obj1 = Reflect.construct(Super1,{})              
// 'Super1'
//  Super1
const obj2 = Reflect.construct(Super1,{},Super2)
// 'Super1'
//  Super2

能够看到，即使没有通过 new 去调用 Super1，new.target 也依然指向 Super1；而在传了第三个参数之后，new.target 也没有失落，只是指向了 Super2（后面咱们说过了，某种程度上，能够说 obj1 就是 Super2 的实例）。

所以，这里优先应用 Reflect，是为了保障 new.target 不会失落。

之后，result 可能有三种取值：

  • 一个继承了父类实例所有属性的子类实例
  • 父类构造函数的调用后果，可能是父类构造函数中自定义返回的一个非空对象
  • 父类构造函数的调用后果，可能是默认返回的 undefined

如何解决这些不同的状况呢？这里调用了后面讲过的 _possibleConstructorReturn(this,result)函数，如果判断 result 是一个非空对象，也就是第一种和第二种取值状况，那么就间接返回 result；否则就是第三种状况了，此时就对当初传进去的子类实例（曾经通过 Super.apply 对它进行了加强），也就是 this，进行断言，而后返回进来。

当初，让咱们再回到 Son 构造函数。能够看到，调用它之后返回的正是 _super.call(this)，也就是返回 result 或者通过加强的 this。这里的 result 咱们晓得也有两种取值，如果是一个继承了父类实例所有属性的子类实例，那么实际上等价于通过加强的 this；如果是父类构造函数中自定义返回的一个非空对象，则意味着调用 Son 构造函数之后返回的对象实际上并没有继承父类中申明的实例属性。相似上面这样：

function Parent(){
    this.a = 1
    return {b:1}
}
function Son(){return Parent.call(this)
}
Son.prototype.__proto__ = Parent.prortotype
const obj = new Son()
console.log(obj)     
// {b:1}      
// 这里 `Son` 同样也是返回父类 `Parent` 的调用后果（一个对象），它并没有继承在父类上申明的实例属性 `a`。

到这里，咱们的剖析根本就完结了。心愿你浏览完本文之后有所播种，若发现文章有谬误，也欢送评论区斧正。

正文完
javascript
发表至： javascript
2021-05-29
 0
关于javascript:手写vue3-观察者模式mini版
vue实现添加标签组件
JavaScript数据结构与算法五集合
JS-前20个常用字符串方法及使用方式