ES5的繼承和ES6的繼承有什么區(qū)別?讓Babel來告訴你

如果以前問我ES5的繼承和ES6的繼承有什么區(qū)別,我一定會自信的說沒有區(qū)別,不過是語法糖而已,充其量也就是寫法有區(qū)別,但是現(xiàn)在我會假裝思考一下,然后說雖然只是語法糖,但也是有點小區(qū)別的,那么具體有什么區(qū)別呢,不要走開,下文更精彩!

本文會先回顧一下ES5的寄生組合式繼承的實現(xiàn),然后再看一下ES6的寫法,最后根據(jù)Babel的編譯結(jié)果來看一下到底有什么區(qū)別。

ES5:寄生組合式繼承

js有很多種繼承方式,比如大家耳熟能詳?shù)?code>原型鏈繼承、構(gòu)造繼承組合繼承、寄生繼承等,但是這些或多或少都有一些不足之處,所以筆者認(rèn)為我們只要記住一種就可以了,那就是寄生組合式繼承。

首先要明確繼承到底要繼承些什么東西,一共有三部分,一是實例屬性/方法、二是原型屬性/方法、三是靜態(tài)屬性/方法,我們分別來看。

先來看一下我們要繼承的父類的函數(shù):

// 父類
function Sup(name) {
    this.name = name// 實例屬性
}
Sup.type = '午'// 靜態(tài)屬性
// 靜態(tài)方法
Sup.sleep =  function () {
    console.log(`我在睡${this.type}覺`)
}
// 實例方法
Sup.prototype.say = function() {
    console.log('我叫 ' + this.name)
}

繼承實例屬性/方法

要繼承實例屬性/方法,明顯要執(zhí)行一下Sup函數(shù)才行,并且要修改它的this指向,這使用call、apply方法都行:

// 子類
function Sub(name, age) {
    // 繼承父類的實例屬性
    Sup.call(this, name)
    // 自己的實例屬性
    this.age = age
}
image-20210824173830421.png

能這么做的原理又是另外一道經(jīng)典面試題:new操作符都做了什么,很簡單,就4點:

1.創(chuàng)建一個空對象

2.把該對象的__proto__屬性指向Sub.prototype

3.讓構(gòu)造函數(shù)里的this指向新對象,然后執(zhí)行構(gòu)造函數(shù),

4.返回該對象

所以Sup.call(this)this指的就是這個新創(chuàng)建的對象,那么就會把父類的實例屬性/方法都添加到該對象上。

繼承原型屬性/方法

我們都知道如果一個對象它本身沒有某個方法,那么會去它構(gòu)造函數(shù)的原型對象上,也就是__proto__指向的對象上查找,如果還沒找到,那么會去構(gòu)造函數(shù)原型對象的__proto__上查找,這樣一層一層往上,也就是傳說中的原型鏈,所以Sub的實例想要能訪問到Sup的原型方法,就需要把Sub.prototypeSup.prototype關(guān)聯(lián)起來,這有幾種方法:

1.使用Object.create

Sub.prototype = Object.create(Sup.prototype)
Sub.prototype.constructor = Sub

2.使用__proto__

Sub.prototype.__proto__ = Sup.prototype

3.借用中間函數(shù)

function Fn() {}
Fn.prototype = Sup.prototype
Sub.prototype = new Fn()
Sub.prototype.constructor = Sub

以上三種方法都可以,我們再來覆蓋一下繼承到的Say方法,然后在該方法里面再調(diào)用父類原型上的say方法:

Sub.prototype.say = function () {
    console.log('你好')
    // 調(diào)用父類的該原型方法
    // this.__proto__ === Sub.prototype、Sub.prototype.__proto__ === Sup.prototype
    this.__proto__.__proto__.say.call(this)
    console.log(`今年${this.age}歲`)
}
image-20210824182416678.png

繼承靜態(tài)屬性/方法

也就是繼承Sup函數(shù)本身的屬性和方法,這個很簡單,遍歷一下父類自身的可枚舉屬性,然后添加到子類上即可:

Object.keys(Sup).forEach((prop) => {
    Sub[prop] = Sup[prop]
})
image-20210824182459876.png

ES6:使用class繼承

接下來我們使用ES6class關(guān)鍵字來實現(xiàn)上面的例子:

// 父類
class Sup {
    constructor(name) {
        this.name = name
    }
    
    say() {
        console.log('我叫 ' + this.name)
    }
    
    static sleep() {
        console.log(`我在睡${this.type}覺`)
    }
}
// static只能設(shè)置靜態(tài)方法,不能設(shè)置靜態(tài)屬性,所以需要自行添加到Sup類上
Sup.type = '午'
// 另外,原型屬性也不能在class里面設(shè)置,需要手動設(shè)置到prototype上,比如Sup.prototype.xxx = 'xxx'

// 子類,繼承父類
class Sub extends Sup {
    constructor(name, age) {
        super(name)
        this.age = age
    }
    
    say() {
        console.log('你好')
        super.say()
        console.log(`今年${this.age}歲`)
    }
}
Sub.type = '懶'
image-20210824182650898.png

可以看到一樣的效果,使用class會簡潔明了很多,接下來我們使用babel來把這段代碼編譯回ES5的語法,看看和我們寫的有什么不一樣,由于編譯完的代碼有200多行,所以不能一次全部貼上來,我們先從父類開始看:

編譯后的父類

// 父類
var Sup = (function () {
  function Sup(name) {
    _classCallCheck(this, Sup);

    this.name = name;
  }

  _createClass(
    Sup,
    [
      {
        key: "say",
        value: function say() {
          console.log("我叫 " + this.name);
        },
      },
    ],
    [
      {
        key: "sleep",
        value: function sleep() {
          console.log("\u6211\u5728\u7761".concat(this.type, "\u89C9"));
        },
      },
    ]
  );

  return Sup;
})(); // static只能設(shè)置靜態(tài)方法,不能設(shè)置靜態(tài)屬性

Sup.type = "午"; // 子類,繼承父類
// 如果我們之前通過Sup.prototype.xxx = 'xxx'設(shè)置了原型屬性,那么跟靜態(tài)屬性一樣,編譯后沒有區(qū)別,也是這么設(shè)置的

可以看到是個自執(zhí)行函數(shù),里面定義了一個Sup函數(shù),Sup里面先調(diào)用了一個_classCallCheck(this, Sup)函數(shù),我們轉(zhuǎn)到這個函數(shù)看看:

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

instanceof運算符是用來檢測右邊函數(shù)的prototype屬性是否出現(xiàn)在左邊的對象的原型鏈上,簡單說可以判斷某個對象是否是某個構(gòu)造函數(shù)的實例,可以看到如果不是的話就拋錯了,錯誤信息是不能把一個類當(dāng)做函數(shù)調(diào)用,這里我們就發(fā)現(xiàn)第一個區(qū)別了:

區(qū)別1:ES5里的構(gòu)造函數(shù)就是一個普通的函數(shù),可以使用new調(diào)用,也可以直接調(diào)用,而ES6的class不能當(dāng)做普通函數(shù)直接調(diào)用,必須使用new操作符調(diào)用

繼續(xù)看自執(zhí)行函數(shù),接下來調(diào)用了一個_createClass方法:

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

該方法接收三個參數(shù),分別是構(gòu)造函數(shù)、原型方法、靜態(tài)方法(注意不包含原型屬性和靜態(tài)屬性),后面兩個都是數(shù)組,數(shù)組里面每一項代表一個方法對象,不管是實例方法還是原型方法,都是通過_defineProperties方法設(shè)置,先來看該方法:

function _defineProperties(target, props) {
  for (var i = 0; i < props.length; i++) {
    var descriptor = props[i];
    // 設(shè)置該屬性是否可枚舉,設(shè)為false則for..in、Object.keys遍歷不到該屬性
    descriptor.enumerable = descriptor.enumerable || false;
    // 默認(rèn)可配置,即能修改和刪除該屬性
    descriptor.configurable = true;
    // 設(shè)為true時該屬性的值能被賦值運算符改變
    if ("value" in descriptor) descriptor.writable = true;
    Object.defineProperty(target, descriptor.key, descriptor);
  }
}

可以看到它是通過Object.defineProperty方法來設(shè)置原型方法和靜態(tài)方法,而且enumerable默認(rèn)為false,這就來到了第二個區(qū)別:

區(qū)別2:ES5的原型方法和靜態(tài)方法默認(rèn)是可枚舉的,而class的默認(rèn)不可枚舉,如果想要獲取不可枚舉的屬性可以使用Object.getOwnPropertyNames方法

接下來看子類編譯后的代碼:

編譯后的子類

// 子類,繼承父類
var Sub = (function (_Sup) {
  _inherits(Sub, _Sup);

  var _super = _createSuper(Sub);

  function Sub(name, age) {
    var _this;

    _classCallCheck(this, Sub);

    _this = _super.call(this, name);
    _this.age = age;
    return _this;
  }

  _createClass(Sub, [
    {
      key: "say",
      value: function say() {
        console.log("你好");

        _get(_getPrototypeOf(Sub.prototype), "say", this).call(this);

        console.log("\u4ECA\u5E74".concat(this.age, "\u5C81"));
      }
    }
  ]);

  return Sub;
})(Sup);

Sub.type = "懶";

同樣也是一個自執(zhí)行方法,把要繼承的父類構(gòu)造函數(shù)作為參數(shù)傳進(jìn)去了,進(jìn)來先調(diào)用了_inherits(Sub, _Sup)方法,雖然Sub函數(shù)是在后面定義的,但是函數(shù)聲明是存在提升的,所以這里是可以正常訪問到的:

function _inherits(subClass, superClass) {
  // 被繼承對象的必須是一個函數(shù)或null
  if (typeof superClass !== "function" && superClass !== null) {
    throw new TypeError("Super expression must either be null or a function");
  }
  // 設(shè)置原型
  subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, {
    constructor: { value: subClass, writable: true, configurable: true }
  });
  if (superClass) _setPrototypeOf(subClass, superClass);
}

這個方法先檢查了父類是否合法,然后通過Object.create方法設(shè)置了子類的原型,這個和我們之前的寫法是一樣的,只是今天我才發(fā)現(xiàn)Object.create居然還有第二個參數(shù),第二個參數(shù)必須是一個對象,對象的自有可枚舉屬性(即其自身定義的屬性,而不是其原型鏈上的枚舉屬性)將為新創(chuàng)建的對象添加指定的屬性值和對應(yīng)的屬性描述符。

這個方法的最后為我們揭曉了第三個區(qū)別:

區(qū)別3:子類可以直接通過__proto__找到父類,而ES5是指向Function.prototype

ES6:Sub.__proto__ === Sup

ES5:Sub.__proto__ === Function.prototype

為啥會這樣呢,看看_setPrototypeOf方法做了啥就知道了:

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

可以看到這個方法把Sub.__proto__設(shè)置為了Sup,這樣同時也完成了靜態(tài)方法和屬性的繼承,因為函數(shù)也是對象,自身沒有的屬性和方法也會沿著__proto__鏈查找。

_inherits方法過后緊接著調(diào)用了一個_createSuper(Sub)方法,拉出來看看:

function _createSuper(Derived) {
    return function _createSuperInternal() {
        // ...
    };
}

這個函數(shù)接收子類構(gòu)造函數(shù),然后返回了一個新函數(shù),我們先跳到后面的子類構(gòu)造函數(shù)的定義:

function Sub(name, age) {
    var _this;

    // 檢查是否當(dāng)做普通函數(shù)調(diào)用,是的話拋錯
    _classCallCheck(this, Sub);

    _this = _super.call(this, name);
    _this.age = age;
    return _this;
}

同樣是先檢查了一下是否是使用new調(diào)用,然后我們發(fā)現(xiàn)這個函數(shù)返回了一個_this,前面介紹了new操作符都做了什么,我們知道會隱式創(chuàng)建一個對象,并且會把函數(shù)內(nèi)的this指向該對象,如果沒有顯式的指定構(gòu)造函數(shù)返回什么,那么就會默認(rèn)返回這個新創(chuàng)建的對象,而這里顯然是手動指定了要返回的對象,而這個_this來自于_super函數(shù)的執(zhí)行結(jié)果,_super就是前面_createSuper返回的新函數(shù):

function _createSuper(Derived) {
    // _isNativeReflectConstruct會檢查Reflect.construct方法是否可用
    var hasNativeReflectConstruct = _isNativeReflectConstruct();
    return function _createSuperInternal() {
        // _getPrototypeOf方法用來獲取Derived的原型,也就是Derived.__proto__
        var Super = _getPrototypeOf(Derived),
            result;
        if (hasNativeReflectConstruct) {
            // NewTarget === Sub
            var NewTarget = _getPrototypeOf(this).constructor;
            // Reflect.construct的操作可以簡單理解為:result = new Super(...arguments),第三個參數(shù)如果傳了則作為新創(chuàng)建對象的構(gòu)造函數(shù),也就是result.__proto__ === NewTarget.prototype,否則默認(rèn)為Super.prototype
            result = Reflect.construct(Super, arguments, NewTarget);
        } else {
            result = Super.apply(this, arguments);
        }
        return _possibleConstructorReturn(this, result);
    };
}

Super代表的是Sub.__proto__,根據(jù)前面的繼承操作,我們知道子類的__proto__指向了父類,也就是Sup,這里會優(yōu)先使用Reflect.construct方法,相當(dāng)于創(chuàng)建了一個父類的實例,并且這個實例的__proto__又指回了Sub.prototype,不得不說這個api真是神奇。

我們就不考慮降級情況了,那么最后會返回這個父類的實例對象。

回到Sub構(gòu)造函數(shù),_this指向的就是這個通過父類創(chuàng)建的實例對象,為什么要這么做呢,這其實就是第四個區(qū)別了,也是最重要的區(qū)別:

區(qū)別4:ES5的繼承,實質(zhì)是先創(chuàng)造子類的實例對象this,然后再執(zhí)行父類的構(gòu)造函數(shù)給它添加實例方法和屬性(不執(zhí)行也無所謂)。而ES6的繼承機(jī)制完全不同,實質(zhì)是先創(chuàng)造父類的實例對象this(當(dāng)然它的__proto__指向的是子類的prototype),然后再用子類的構(gòu)造函數(shù)修改this。

這就是為啥使用class繼承在constructor函數(shù)里必須調(diào)用super,因為子類壓根沒有自己的this,另外不能在super執(zhí)行前訪問this的原因也很明顯了,因為調(diào)用了super后,this才有值。

子類自執(zhí)行函數(shù)的最后一部分也是給它設(shè)置原型方法和靜態(tài)方法,這個前面講過了,我們重點看一下實例方法編譯后的結(jié)果:

function say() {
    console.log("你好");

    _get(_getPrototypeOf(Sub.prototype), "say", this).call(this);

    console.log("\u4ECA\u5E74".concat(this.age, "\u5C81"));
}

猜你們也忘了編譯前的原函數(shù)是啥樣的了,請看:

say() {
    console.log('你好')
    super.say()
    console.log(`今年${this.age}歲`)
}

ES6classsuper有兩種含義,當(dāng)做函數(shù)調(diào)用的話它代表父類的構(gòu)造函數(shù),只能在constructor里面調(diào)用,當(dāng)做對象使用時它指向父類的原型對象,所以_get(_getPrototypeOf(Sub.prototype), "say", this).call(this)這行大概相當(dāng)于Sub.prototype.__proto__.say.call(this),跟我們最開始寫的ES5版本也差不多,但是顯然在class的語法要簡單很多。

到此,編譯后的代碼我們就分析的差不多了,不過其實還有一個區(qū)別不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn),那就是為啥要使用自執(zhí)行函數(shù),一當(dāng)然是為了封裝一些變量,二其實是因為第五個區(qū)別:

區(qū)別5:class不存在變量提升,所以父類必須在子類之前定義

不信你把父類放到子類后面試試,不出意外會報錯,你可能會覺得直接使用函數(shù)表達(dá)式也可以達(dá)到這樣的效果,非也:

// 會報錯
var Sub = function(){ Sup.call(this) }
new Sub()
var Sup = function(){}

// 不會報錯
var Sub = function(){ Sup.call(this) }
var Sup = function(){}
new Sub()

但是Babel編譯后的無論你在哪里實例化子類,只要父類在它之后聲明都會報錯。

總結(jié)

本文通過分析Babel編譯后的代碼來總結(jié)了ES5ES6繼承的5個區(qū)別,可能還有一些其他的,有興趣可以自行了解。

關(guān)于class的詳細(xì)信息可以看這篇繼承class繼承。

示例代碼在https://github.com/wanglin2/es5-es5-inherit-example。

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