JavaScript面向对象编程：从对象创建到原型共享

JavaScript面向对象编程概述

面向对象是一种独立于具体编程语言的思维模式。例如在C#中，若在静态类的静态方法内按过程式风格调用一系列静态函数，这很难被视为面向对象编程；反之，像jQuery和ExtJS这样优秀的JavaScript库，其设计处处体现了面向对象的思想。本文不讨论JavaScript是否属于面向对象语言，而是直接聚焦于如何在JavaScript中实际应用这种编程思想。

JavaScript对象的基础创建与访问

面向对象编程的首要前提是存在“对象”。在JavaScript中，创建一个对象的操作非常直观：

 
var o={};

上述代码创建了一个空对象o。我们可以随时向该对象添加新的属性和方法：

 
o.name="object name";
o.showName=function(){
alert(o.name);
} 

尽管动态添加属性可行，但大多数开发者更习惯在定义对象时，将属性和方法直接封装在一对花括号{}内部：

 
var o = {
name: "object name",
showName: function() {
alert(o.name);
} 
} 

访问对象的属性和方法主要有两种途径。第一种是常规的点语法：

 
alert(o.name);
o.showName();

这种写法十分常见，C#等语言调用对象属性与方法时同样采用此方式。另一种则是JavaScript特有的访问方式，即使用字符串形式的键名作为索引进行访问：

 
alert(o["name"]);
o["showName"]();

这类似于孔乙己所言“茴字的茴有几种写法”，虽然可行，但在实际开发中，极少有人使用索引方式调用对象的属性或方法。

构造函数与对象实例化

除了自定义的属性和方法，我们的对象还有一个constructor属性以及toString()等方法。这些属性和方法是从Object内置对象来的，所有的对象都会有这些属性和方法。其中constructor属性指向构造出该对象的构造函数。我们没有使用构造函数来创建对象，事实上，js的解释器会使用Object构造函数。如果我们自己定义了构造函数，那么便可以通过该构造函数来创建对象，这样可以使得创建的对象具有相同的属性和方法，这便开始有点面向对象的味道了。好，我们从一个简单的例子开始看看如何创建一个构造函数吧：

 
function Person(name, sex, age) {
this.name = name;
this.sex = sex;
this.age = age;
this.showInfo = function() {
alert("姓名：" + this.name + " 性别：" + this.sex + " 年龄：" + this.age);
} 
} 

我们定义了一个名字叫Person的构造函数，该构造函数有三个属性和一个方法，通过构造函数来产生一个对象并调用方法也非常简单：

 
var zhangsan = new Person("张三", "男", 18);
zhangsan.showInfo();

运行后我们可以看到弹出一个对话框，显示出这个叫张三的人的信息：

我们还可以看看对象的constructor属性来看看zhangsan的构造函数是不是我们定义好的Person:

 
alert(zhangsan.constructor);

结果如图：

可以看到，正是我们的Person构造函数。

内存优化与原型链的应用

不过，这里还是有点问题，每一次我们构造一个对象，都会在内存中为属性和方法分配内存空间，而事实上，所有的对象完全可以用同一个方法，并不需要有多个方法的副本，这样有些浪费内存空间。既然意识到了这个问题，让我们来想想如何解决吧。一个很自然的想法是，既然我们只想为方法分配一次内存空间，那么我们可以设置一个值用来标识方法的内存空间是否已经分配，按照这个思路，我们将构造函数做如下修改：

 
function Person(name, sex, age) {
this.name = name;
this.sex = sex;
this.age = age;
if (typeof Person._initialized == "undefined") {
this.showInfo = function() {
alert("姓名：" + this.name + " 性别：" + this.sex + " 年龄：" + this.age);
} 
Person._initialized = true;
} 
} 

这里，我们用一个成员_initialized来指示是否已经对方法进行了内存空间的分配。当第一个对象构造的时候_initialized未被定义，所以我们的判断语句为真，这时会对方法进行了定义并分配内存空间，然后把_initialized的值设置为true，用以表明方法的内存空间已经分配了。第二个对象构造的时候则不会再进入判断，因而也不会再一次分配内存空间。似乎没什么问题，运行一下看看，张三的信息依然正常显示。虽然不辛苦，不过解决了一个小问题，还是庆祝下吧，来盘回锅肉，我要大快朵颐。还没开吃，一个叫李四的MM也想让电脑弹出她的个人信息。OK，很简单，再构造一个对象，然后调用showInfo方法就可以了：

 
var lisi = new Person("李四", "女", 28);
lisi.showInfo();

为了照顾MM，还把这段放在了张三的前边。MM的信息正确显示出来了，可是张三的资料不见了。这下张三不乐意了，排名放在MM后边也罢了，但好歹得有名字啊。这可苦了我这编程人员，回锅肉看来没办法吃了，先改bug吧。打开firebug，看到MM的信息显示之后出现错误，提示为：zhangsan.showInfo is not a function。设置断点看看，构造zhangsi对象以后发现并没有showInfo这个方法。原来showInfo方法虽然只有一个，但是存在于第一个对象之中，第二个对象并不能访问。那么，究竟如何才能让同一个构造函数产生的对象共用同一个函数呢？javascript中的prototype给我们提供了这个功能。根据javascript的规范中描述，每一个构造函数都有一个prototype属性用于实现继承和属性的共享。我们的showInfo方法也可以看作是一个属性，该属性指向一个函数的引用。现在我们使用prototype来使得我们的方法可以共享，代码的改动很简单，把this.showInfo改成Person.prototype.showInfo就可以了，改动之后的代码如下：

 
function Person(name, sex, age) {
this.name = name;
this.sex = sex;
this.age = age;
if (typeof Person._initialized == "undefined") {
Person.prototype.showInfo = function() {
alert("姓名：" + this.name + " 性别：" + this.sex + " 年龄：" + this.age);
} 
Person._initialized = true;
} 
} 

使用该构造函数生成两个对象：

 
var lisi = new Person("李四", "女", 28);
lisi.showInfo();
var zhangsan = new Person("张三", "男", 18);
zhangsan.showInfo();

运行之后先显示李四的信息，然后是张三的信息。现在两个人都满意了，可惜我的回锅肉已经凉了