（四）JavaScript 面向对象程序设计

介绍

面向对象（Object-Oriented，OO）的语言有一个标志，那就是它们都有类的概念，而通过类可以创建任意多个具有相同属性的方法的对象。

但 ECMAScript 中没有类的概念，因此它的对象也基于类的语言中的对象有所不同。

ECMA-262 把对象定义为：”无序属性的集合，其属性可以包含基本值、对象或者函数。”严格来讲，者就相当于说对象是一组没有特定顺序的值。对象的每个属性或方法都有一个名字，而每个名字都映射到一个值。

每个对象都是基于一个引用类型创建的，这个引用类型可以是原生类型，也可以是开发人员定义的类型。

理解对象

// 早期的 JavaScript 开发人员使用这个模式创建新对象
var person = new Object();
person.name = "haha"
person.age = 20;
person.job = "Software Enginner"
person.sayHai = function(){
  alert(this.name)
};

// 几年后，对象字面量成为创建对象的首选
var person = {
  name: "haha",
  age: 20,
  job: "Software Enginner",
  sayHai: function(){
    alert(this.name)
  }
}

属性类型

数据属性包含一个数据值的位置。这个位置可以读取和写入值，描述了属性（property）的各种特征。

ECMAScript 中有两种属性：数据属性和访问器属性。

数据属性

数据属性包含一个数据值的位置。在这个位置可以读取和写入值。数据属性有4个描述其行为的特征。

• [Configurable] 表示是否通过 delete 删除属性从而重新定义属性，能否修改属性的特性，或者能否把属性修改为访问器属性。默认 true，将其设置为 false 就无法再将其变回可配置。
• [Enumerable] 表示能否通过 for-in 循环返回属性。默认 true
• [Writable] 表示能否修改属性的值。默认 true
• [Value] 包含这个属性的数据值。读取属性值从这个位置读；写入属性值会把新值保存在这个位置。默认 undefined

要修改属性默认特性，需使用 ECMAScript 5 的 Object.defineProperty() 方法。

​ 三参数（属性所在对象，属性的名字，描述符对象）

描述符（descriptor）对象属性必须是：configurable、enumerable、writable、value。设置其一或多个值，可修改对应特征值。

var person = {}
Object.defineProperty(person, "name", {
  writable: false,
  value: "Nicholas"
})

alert(person.name) // Nicholas
person.name = "Greg"
alert(person.name) // Nicholas

Object.defineProperty()

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• 方法创建一个新的属性时，不指定 configurable、emnumerable、writable 特性的默认值都是 false。

• 方法只是修改已定义的属性的特性，则无此限制。多数情况下，可能都没有必要利用该方法提供的这些高级。但这些概念对理解 JavaScript 对象却非常有用。

Object.defineProperty() 方法只是修改已定义的属性的特性，则无此限制。多数情况下，可能都没有必要利用该方法提供的这些高级

访问器属性

访问器属性不包含数据值；它们包含一对儿 getter 和 setter 函数（不过，这个两个函数不是必需的）。

读取访问器属性时，会调用 getter 函数返回有效值。

写入访问器属性时，会调用 setter 函数并传入新值。

• [Configurable] 表示是否通过 delete 删除属性从而重新定义属性，能否修改属性的特性，或者能否把属性修改为访问器属性。默认 true，将其设置为 false 就无法再将其变回可配置。
• [Enumerable] 表示能否通过 for-in 循环返回属性。默认 true
• [Get] 读取属性时调用函数，默认 undefined
• [Set] 写入属性时调用函数，默认 undefined

var book {
  _year: 2004,
  edition: 1
}

Object.defineProperty(book, "year", {
  get: function(){
    return this._year;
  },
  set: function(newValue){
    if(newValue > 2004){
      this._year = newValue;
      this.edition += newValue - 2004;
    }
  }
})

book.year = 2005;
alert(book.edition); //2

_year 前面的下划线是一种常用的记号，用于表示只能通过对象方法访问的属性。

不一定非要同时指定 getter 和 setter。

• 只指定 getter 意味着不能写，尝试写入属性会被忽略。
• 只指定 setter 函数的属性也不能读，否则非严格模式下回返回 undefined。严格模式会报错。

var book = {
  _year: 2004,
  edition: 1
}

// 定义访问器的旧有方法
book.__defineGetter__("year", function(){
  return this._year;
})
book.__defineSetter__("year", function(newValue){
  if(newValue > 2004){
    this._year = newValue;
    this.edition += newValue - 2004;
  }
})

book.year = 2005;
alert(book.edition); //2

定义多个属性

由于对象定义多个属性的可能性很大。

ECMAScript 5 又定义了一个 Object.defineProperties(添加/修改的对象，添加/修改的属性)

var book = {}

Object.defineProperties(book, {
  _year: {
    writable: true,
    value: 2004
  },
  edition: {
    writable: true,
    value: 1
  },
  year: {
    get: function(){
      return this._year;
    },
    set: function(newValue){
      if(newValue > 2004){
        this._year = newValue;
        this.edition += newValue - 2004;
      }
    }
  }
})

以上代码在 book 对象上定义了两个属性（_year 和 edition）和一个访问器属性（ year ）。

读取属性的特性

使用 ECMAScript 5的 Object.getOwnPropertyDescriptor() 方法，可以取得给定属性的描述符。

​ 两参数：（属性所在的对象，读取其描述符的属性名称），返回值是一个对象

访问器属性：configurable、enumerable、get、set

数据属性：configurable、enumerable、writable、value

var book = {}

Object.defineProperties(book, {
  _year: {
    writable: true,
    value: 2004
  },
  edition: {
    writable: true,
    value: 1
  },
  year: {
    get: function(){
      return this._year;
    },
    set: function(newValue){
      if(newValue > 2004){
        this._year = newValue;
        this.edition += newValue - 2004;
      }
    }
  }
})

// 数据属性 _year, value 等于最初的值，configurable 是 false,而 get 等于 undefined
var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(book, "_year");
alert(descriptor.value) // 2004
alert(descriptor.configurable) // false
alert(typeof descriptor.get) // undefined

// 访问器属性 year, value 等于 undefined，enumerable 是 false，而 get 是指向 getter 函数的指针。
var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(book, "year");
alert(descriptor.value); // undefined
alert(descriptor.enumerable); // false
alert(typeof descriptor.get); // function

JavaScript 中，可以针对任何对象包括（DOM和BOM对象），使用 Object.getOwnPropertyDescriptor()

创建对象

Object 构造函数或对象字面量都可以用来创建单个对象，但这些方式有个明显的缺点：使用同一接口创建很多对象，会产生大量的重复代码。

工厂模式

工厂模式是软件工程领域一个广为人知的设计模式，这种模式抽象了创建具体对象的过程。

考虑到ECMAScript中无法创建类，开发人员发明了一种函数，用函数来封装以特定接口创建对象的细节，如下：

function createPerson(name, age, job){
  var o = new Object();
  o.name = name;
  o.age = age;
  o.job = job;
  o.sayName = function(){
    alert(this.name)
  }
  return o;
}

var person1 = createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = createPerson("Greg", 27, "Doctor");

工厂模式解决了创建多个相似对象的问题，但却没解决对象识别问题（即怎样知道一个对象的类型）。

构造函数模式

ECMAScript 中的构造函数可用来创建特定类型的对象。像Object和Array这样的原生构造函数，在运行时会自动出现在执行环境中。

此外，也可创建自定义的构造函数，从而定义自定义对象类型的属性和方法。例如将前面的例子用构造函重写：

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

var person1 = new createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = new createPerson("Greg", 27, "Doctor");

// 对象的 constructor 属性最初是用来标识对象类型的。但检测对象类型，还是instanceof操作符要更可靠一样。
alert(person1.constructor == Person); // true
alert(person2.constructor == Person); // true

alert(person1 instanceof Object); // true
alert(person1 instanceof Person); // true

创建自定义的构造函数意味着将来可以将它的实例标识为一种特定的类型；这正是构造函数模式胜过工厂模式的地方。

将构造函数当做函数

构造函数与其他函数的唯一区别，就在于调用它们的方式不同。构造函数也是函数，不存在定义构造函数的特殊语法。任何函数，只要通过 new 操作符来调用，那它就可以作为构造函数；任何函数，不通过 new 操作符来调用，它跟普通函数也不会有什么两样。

// 当作构造函数使用
var person = new createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
person.sayName(); // "Nicholas"

// 作为普通函数调用
Person("Greg", 27, "Doctor"); // 添加到 window
window.sayName(); "Greg"

// 在另一个对象的作用域中调用
var o = new Object();
Person.call(o, "Kristen", 25, "Nurse");
o.sayName(); // "Kristen"

构造函数的问题

构造函数模式虽然好用，但也并非没有缺点。使用构造函数的主要问题，就是每个方法都要在每个实例上重新创建一遍。

在前面的例子中，person1 和 person2 都有一个名为 sayName() 的方法，但两个方法不是同一个 Function 实例。

alert(person1.sayName == person2.sayName); // false

然而，创建两个同样任务的 Function 实例的确没有必要；况且有 this 对象在，根本不用再执行代码前就把函数绑定到特定对象上面。大概可像下面，通过函数定义转移到构造函数外部来解决这个问题。

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

function sayName(){
    alert(this.name);
}

var person1 = new createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = new createPerson("Greg", 27, "Doctor");

该例子将 sayName() 函数定义转移到了构造函数外部。而函数内部，我们将 sayName 属性设置成等于全局的 sayName 函数。这样 sayName 包含的是一个指向函数的指针，因此 person1 和 person2 对象就共享了在全局作用域中定义的同一个 sayName() 函数。

但这样定义又有问题，全局作用域中定义的函数实际上只能被某个对象调用，这让全局作用域有点名不副实。

如果定义很多方法，那么就要定义很多个全局函数，于是我们这个自定义的引用类型就丝毫没有封装性可言了。

好在这些问题可以通过原型模式来解决。

原型模式

我们创建的每个函数都有一个 prototype（原型）属性，这个属性是一个指针，指向一个对象，而这个对象的用途是包含可以由特定类型的所有实例共享的属性和方法。

使用原型对象的好处是可以让所有对象实例共享它所包含的属性和方法。

function Person(){}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.sayName = function(){
  alert(this.name)
}

var person1 = new Person();
person1.sayName(); // "Nicholas"

var person2 = new Person();
person2.sayName(); // "Nicholas"

理解原型对象

无论什么时候，只要创建一个新函数，就会根据一组特定的规则为该函数创建一个 prototype 属性，这个属性指向函数的原型对象。

在默认情况下，所有原型对象都会自动获得一个 constructor (构造函数) 属性，这个属性指向 prototype 属性所在的函数指针。

就拿上面的例子来说，Person.prototype.constructor 指向 Person。而通过这个构造函数，我们还可继续为原型对象添加其他属性和方法。

创建自定义函数之后，其原型对象默认只会取得 constructor 属性；至于其他方法，则都是从 Object 继承而来的。

当调用构造函数创建一个新实例后，该实例的内部将包含一个指针（内部属性），指向构造函数的原型对象，这个指针叫 [[Prototype]] 。

注意：实例连接构造函数的原型对象，而不是连接构造函数本身。

虽然两个实例都不包含属性和方法，但我们可以调用 person1.sayName()。这个通过查找对象属性的过程来实现的。

每当代码读取某个对象属性时，都会执行一次搜索，目标是具有给定名字的属性。

搜索顺序是

先从 实例对象中找；

找不到再从 构造函数原型对象找；

还找不到从 Object原型对象找；

虽然可以通过实例访问保存在原型中的值，但却不能通过对象实例重写原型中的值。如果在实例中添加了一个属性，而该属性与实例原型中的一个属性同名，实例中属性将会屏蔽原型中的那个属性。

function Person(){}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.sayName = function(){
  alert(this.name)
}

var person1 = new Person();
var person2 = new Person();

person1.name = "Greg";
console.log(person1.name); // "Greg" ---来自实例
console.log(person2.name); // "Nicholas" ---来自原型

// 构造函数的原型对象可以通过 isPrototypeOf() 方法来确定实例原型指向
Person.prototype.isPrototypeOf(person1) // true

// ES5 新增 Object.getPrototypeOf() 返回这个对象实际就是这个对象的原型
console.log(Object.getPrototypeOf(person1) === Person.prototype); // true

// 但可以通过 delete 操作符完全删除实例属性，从而让我们能够重新访问原型中的属性
delete person1.name; // 删除实例中 name 属性
console.log(person.name); // "Nicholas" ---来自原型

// 使用 hasOwnProperty() 方法可以检测一个属性是存在于实例中，还是存在原型中。
person1.hasOwnProperty("name")  // true--实例 or false--原型或不存在

原型与 in 操作符

有两种方式使用 in 操作符：单独使用和在 for-in 循环中使用。

​ 单独使用，in 操作符会在通过对象能够访问给定属性时返回 true，无论该属性存在于实例中还是原型中。

function Person() {}
Person.prototype.name = "Nicholas"
Person.prototype.age = 29
Person.prototype.job = "Software Engineer"
Person.prototype.sayName = function () {
  consoel.log(this.name)
}

var person1 = new Person() 
var person2 = new Person()

console.log(person1.hasOwnProperty("name")); // 判断实例是否存在该属性 false
console.log("name" in person1); // true

person1.name = "Greg"
console.log(person1.name) // Greg
console.log(person1.hasOwnProperty("name")); // true
console.log("name" in person1) // true

console.log(person2.name) // Nicholas
console.log(person2.hasOwnProperty("name")); // false
console.log("name" in person2) // true

delete person1.name
console.log(person1.name) // Nicholas
console.log(person1.hasOwnProperty("name")); // false
console.log("name" in person1) // true

想要判断属性在原型中还是实例中需同时使用 hasOwnProperty() 和 in 操作符，就可以确定属性存在于 原型/实例

function hasPrototypeProperty(object, name){
    return !object.hasOwnProperty(name) && (name in object);
}

function Person() {}
  Person.prototype = {
    name: "Nicholas",
    age: 29,
    job: "Software Engineer",
    sayName: function () {
      consoel.log(this.name)
    }
}

var person = new Person()
console.log(hasPrototypeProperty(person, "name")) // true 原型中

person.name = "Greg"
console.log(hasPrototypeProperty(person, "name")) // false 实例中/不存在

要取得所有可以枚举的实例属性，可以使用 ES5 的 Object.keys() 方法。

var keys = Object.keys(Person.prototype)
console.log(keys);  // ["name", "age", "job", "sayName"]
Object.keys(person) // ["name"]

如果想要所有实例属性，无论它是是否可枚举，都可用 Object.getOwnPropertyNames()

var keys = Object.getOwnPropertyNames(Person.prototype)
console.log(keys) // ["constructor", "name", "age", "job", "sayName"]

注意结果中包含了不可枚举的 constructor 属性。

Object.keys() 和 Object.getOwnPropertyNames() 方法都可替代 for-in 循环。

更简单的原型语法

前面例子中每添加一个属性和方法就要敲一遍 Perosn.prototype 。 为减少不必要的输入，更常见的做法就是用包含所有属性的方法对象字面量来重写整个原型对象。

function Person(){}
Person.prototype = {
  name: "Nicholas",
  age: 29,
  job: "Software Engineer",
  sayName: function(){
    console.log(this.name)
  }
}

上面代码将 Person.prototype 设置为以对象字面量形式创建的新对象。但随之而来有个新问题，constructor 属性不再指向 Person 了。

前面介绍过，每创建一个函数，就会创建它的 prototype 对象，这个对象也会自动获得 constructor 属性。

而这里使用的语法，本质上完全重写了默认 prototype 对象，因此 constructor 属性也变成了新对象的 constructor 属性（指向 Object 构造函数），不再指向 Person 函数。

尽管 instanceof 操作符还能返回正确的结果，但通过 constructor 已经无法确定对象的类型了。

var friend = new Person()

alert(friend instanceof Object) // true
alert(friend instanceof Person) // true
alert(friend.constructor == Person) // false
alert(friend.constructor == Object) // true

如果 constructor 的值真的很重要，可以向下面这样特意将它设置回适当的值。

function Person(){}
Person.prototype = {
    constructor: Person,
  name: "Nicholas",
  age: 29,
  job: "Software Engineer",
  sayName: function(){
    console.log(this.name)
  }
}

原型的动态性

由于在原型中查找值的过程是一次搜索，因此我们对原型对象所做的任何修改都能立即从实例上反映出来--即使是先创建了实例后修改原型也是照样如此。

var friend = new Person()
Person.prototype.sayHi = function(){
  console.log("hi")
}
friend.sayHi() // “hi" （没有问题）

尽管可以随时为原型添加属性和方法，并且修改能立即在所有对象实例中反映出来，但如果是重写整个原型对象，那情况就不一样了。我们知道，调用构造函数是会为实例添加一个指向最初原型的[[Prototype]]指针，而把原型修改为另外一个对象就等于切断了构造函数与最初原型之间的联系。

function Person() {}
var friend = new Person()
Person.prototype = {
  constructor: Person,
  name: "Nicholas",
  sayName: function () {
    console.log(this.name);
  }
}
friend.sayName() // error

为什么会这样呢？

重写原型对象切断了现有原型对象与任何之前已经存在的对象实例之间的联系；它们引用的仍然是最初的原型。

原型对象的原型

原型模式的重要性不仅体现在创建自定义类方面，就连所有原生的引用类型，都是采用这种模式创建的。所有原生引用类型（Object、Array、String，等等）都在其构造函数的原型上定义了方法。

例如: Array.prototype 中可以找到 sort() 方法。在 String.prototype 中可以找到 substring() 方法。

log(typeof Array.prototype.sort) // function
log(typeof String.prototype.substring) // function

通过原生对象的原型，不仅可以取得所有默认方法的引用，而且也可以定义新方法。可以像修改自定义对象原型一样修改原生对象的原型，因此可以随时添加方法。

// 就给基本包装类型 String 添加了一个名为 startsWith() 方法
String.prototype.startsWith = function(text){
  return this.indexOf(text) == 0
}

var msg = "Hello world!"
console.log(msg.startsWith("Hello")) // true

注意：尽管可以这样做，但我们不推荐在产品化程序中修改原生对象的原型。如果因某个实现中缺少某个方法，就在原型对象的原型中添加这个方法，那么当在另一个支持该方法的实现中运行代码时，就可能会导致命名冲突。而且，这样做也可能会意外地重写原生方法。

原型对象的问题

原型模式也不是没有缺点。首先，它省略了为构造函数传递初始化参数这一环节，结果所有实例在默认情况下都将取得相同的属性值。虽然会在某种程度上带来一些不方便，但还不是原型的最大问题。

原型最大的问题是由其共享的本性所导致的。

原型中所有属性是被很多实例共享的，这种共享对于函数非常合适。对于那些包含基本值的属性倒也说得过去，毕竟通过在实例上添加一个同名属性，就可以隐藏原型中的对应属性。而对于包含引用类型值的属性来说，问题就比较突出了。

function Person(){}
Person.prototype = {
  constructor: Person,
  name: "Nicholas",
  age: 29,
  job: "Software Engineer",
  friends: ["Shelby", "Court"],
  sayName: function(){
    console.log(this.name)
  }
}

var person1 = new Person()
var person2 = new Person()

person1.friends.push("Van")

console.log(person1.friends); // ["Shelby", "Court", "Van"]
console.log(person2.friends); // ["Shelby", "Court", "Van"]
console.log(person1.friends === person2.friends); // true

Person.prototype 对象有一名为 friends 的属性，该属性包含一个字符串数组。

然后创建两实例，接着修改 person1.friends 引用的数组，向该数组添加了一个字符串。

由于 friends 数组存在于 Person.prototype 而非实例中，所以刚刚提到的修改也会通过 person2.friends （与 person1.friends 指向同一个数组）反映出来。

假如我们初衷就是像这样在所有实例中共享一个数组，那么对这个结果我没有话可说。

可，实例一般都要有属于自己的全部属性。而这个问题正是我们很少看到有人单独使用原型模式的原因所在。

组合使用构造函数模式和原型模式

创建自定义类型的最常见方式，就是组合使用构造函数模式与原型模式。

构造函数模式用于定义实例属性，而原型模式用于定义方法和共享的属性。

结果，每个实例都会有自己的一份实例属性的副本，但同时又共享着对方法的引用，最大程度地节省了内存。

另外，这种混合模式还支持向构造函数传递参数；可谓之集两种模式之长。

function Person(name,age,job){
  this.name = name;
  this.age = age;
  this.job = job;
  this.friends = ["Shelby", "Court"]
}

Person.prototype = {
  constructor: Person,
  sayName: function () {
    console.log(this.name)
  }
}

var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer")
var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor")

person1.friends.push("Van")
console.log(person1.friends); // ["Shelby", "Court", "Van"]
console.log(person2.friends); // ["Shelby", "Court"]
console.log(person1.friends === person2.friends); // false
console.log(person1.sayName === person2.sayName); // true

这个例子，实例属性都是在构造函数中定义的，而由所有实例共享的属性 constructor 和方法 sayName() 则是在原型中定义的。而修改了 person1.friends （向其中添加一个新字符串），并不会影响 person2.friends ，它们分别引用了不同的数组。

这种构造函数与原型混成的模式，是目前在 ECMAScript 中使用最广泛、认同度最高的一种创建自定义类型的方法。可以说，这是用来定义引用类型的一种默认模式。

动态原型模式

其他OO（Object Oriented）面向对象语言经验的开发人员你在看到独立的构造函数和原型时，很可能会感到非常困惑。

动态原型模式正是致力于解决这个问题的一个方案，它把所有信息都封装在了构造函数中，而通过在构造函数中初始化原型（仅在必要的情况下），又保持了同时使用构造函数和原型的优点。

换句话说，可以通过检查某个应该存在的方法是否有效，来决定是否需要初始化原型。

 function Person(name, age, job) {
   // 属性
   this.name = name;
   this.age = age;
   this.job = job;

   // 方法
   if (typeof this.sayName != "function") {
     Person.prototype.sayName = function () {
       console.log(this.name)
     }
   }
 }

var friend = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer")
friend.sayName(); // Nicholas

注意构造函数方法那一部分。这里只在 sayName() 方法不存在的情况下，才会将它添加到原型中。这段代码只会在初次调用构造函数时才会执行。

此后，原型已经完成初始化，不需要再做什么修改了。不过要记住，这里对原型所做的修改，能够立即在所有实例中得到反映。

因此，这种方法确实可以说非常完美。

其中，if 语句检查的可以是初始化之后应该存在的任何属性或方法--不必用一大堆 if 语句检查每个属性和每个方法；只要检查其中一个即可。对于采用这种模式创建的对象，还可以使用 instanceof 操作符来确定它的类型。

注意：使用动态原型模式时，不能使用对象字面量重写原型。之间说过，如果在已经创建了实例的情况下重写原型，那么就会切断现有实例与新原型之间的联系。

寄生构造函数模式

通常，在前述的几种模式都不适合的情况下，可以使用寄生（parasitic）构造函数模式。

这种模式的基本思想是创建一个函数，该函数的作用仅仅是封装创建对象的代码，然后再返回新创建的对象；但从表面上看，这个函数很像典型的构造函数。

function Person(name, age, job) {
  var o = new Object()
  o.name = name
  o.age = age
  o.job = job
  o.sayName = function () {
    console.log(this.name);
  }
  return o
}
var friend = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer")
friend.sayName()

这个例子中， Person 函数创建了一个新对象，并以相应的属性和方法初始化该方法，然后又返回了这个对象。除了使用 new 操作符并把使用的包装函数叫做构造函数之外，这个模式跟工厂模式其实是一模一样。

构造函数在不返回值的情况下，默认会返回新对象实例。而通过在构造函数的末尾添加一个 return 语句，可重写调用构造函数时返回的值。

这个模式可以在特殊的情况下用来为对象创建构造函数，假设我们想创建一个具有额外方法的特殊数组。由于不能直接修改 Array 构造函数，因此可以使用这个模式。

function SpecialArray(){
  // create array
  var values = new Array()

  // addition value
  values.push.apply(values, arguments)

  // addition method
  values.toPipedString = function(){
    return this.join("|")
  }

  // return array
  return values;
}

var colors = new SpecialArray("red", "blue", "green")
console.log(colors.toPipedString()); // red|blue|green

关于寄生构造函数模式，有一点需要说明：

​ 首先，返回的对象与构造函数或者与构造函数的原型属性之间没有关系；

​ 也就是说，构造函数返回的对象与在构造函数外部创建的对象没有什么不同。

​ 为此，不能依赖 instanceof 操作符来确定对象类型。

​ 由于存在上述问题，我们建议可以使用其他模式的情况下，不要使用这种模式。

稳妥构造函数模式

道格拉斯·克罗克福德 发明了 JavaScript 中的稳妥对象（durable objects）这个概念。

所谓稳妥对象，指的是没有公共属性，而且其方法也不引用 this 的对象。稳妥对象最适合在一些安全的环境中（这些环境中会禁止使用 this 和 new），或者在防止数据被其他应用程序（如Mashup程序）改动时使用。

稳妥构造函数遵循与寄生构造函数类似的模式，但有两点不同：

​ 一是新创建对象的实例方法不引用 this；

​ 二是不使用 new 操作符调用构造函数。

按照稳妥构造函数的要求，可以将前面的 Person 构造函数重写如下。

function Person(name, age, job) {
  // 创建返回的对象
  var o = new Object()
    
  // 可以在这里定义私有变量和函数
  
  // 添加方法
  o.sayName = function () {
    console.log(name);
  }
  
  // 返回对象
  return o
}

// 注意，在使用这种模式创建的对象中，除了使用 sayName() 方法之外，没有其他办法访问 name 的值。
// 可以像下面使用稳妥的 Person 构造函数。

var friend = Person("Nicholas", 29, "Software Engineer")
friend.sayName()

这样，变量 friend 中保存的是一个稳妥对象，而除了调用 sayName() 方法外，没有别的方式可以访问其数据成员。

即使有其他代码会给这个对象添加方法或数据成员，但也不可能有别的办法访问传入到构造函数中的原始数据。

稳妥构造函数模式提供的这种安全性，使得它非常适合在某些安全执行环境--

例如：ADsafe 和 Caja 提供的环境---下使用。

注意：与寄生构造函数模式类似，使用稳妥构造函数创建的对象与构造函数之间也没有什么关系，因此 instanceof 操作符对这种对象也没有意义。

继承

继承是 OO 语言中一个最为人津津乐道的概念。许多 OO 语言都支持两种继承方式：接口继承和实现继承。接口继承只继承方法签名，而实现继承则继承实际的方法。

如前所述，由于函数没有签名，在 ECMAScript 中无法实现接口继承。ECMAScript 只支持实现继承，而且实现继承主要是依靠原型链实现的。

原型链

ECMAScript 中描述了原型链的概念，并将原型链作为实现继承的主要方法。其基本思想是利用原型让一个引用类型继承另一个引用类型的属性和方法。

简单回顾一下构造函数、原型和实例的关系：每个构造函数都有一个原型对象，原型对象都包含一个指向构造函数的指针，而实例都包含一个指向原型对象的内部指针。

那么，假如我们让原型对象等于另一个类型的实例，结果会怎么样呢？

显然，此时的原型对象将包含一个指向另一个原型的指针，相应地，另一个原型中也包含着一个指向另一个构造函数的指针。

假如另一个原型又是另一个类型的实例，那么上述关系依然成立，如此层层递进，就构成了实例与原型的链条。

这就是所谓原型链的基本概念。

实现原型链有一种基本模式，如下：

function SuperType(){
  this.property = true;
}
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
  return this.property;
}

function SubType(){
  this.subproperty = false;
}
// Extended SuperType
SubType.prototype = new SuperType()
SubType.prototype.getSubValue = function(){
  return this.subproperty
}

var instance = new SubType();
console.log(instance.getSuperValue()); // true

在上面的代码中，我们没有使用 SubType 默认提供的原型，而是给它换了一个新的原型：这个新的原型就是 SuperType 的实例。

于是，新原型不仅具有作为一个 SuperType 的实例所拥有的全部属性和方法，而且其内部还有一个指针，指向了 SuperType 的原型。

最终结果就是这样：instance 指向了 SubType 的原型，SubType 的原型又指向 SuperType 的原型。

getSuperValue() 方法仍然还在 SuperType.prototype 中，但 property 则位于 SubType.prototype 中。这是因为 property 是一个实例属性，而 getSuperValue() 则是一个原型方法。既然 SubType.prototype 现在是 SuperType的实例，那么 property 当然就位于该实例中了。

此外，要注意 instance.constructor 现在指向的是 SuperType，这是因为原来的 SubType.prototype 中的 constructor 被重写的缘故。

通过实现原型链，本质上扩充了前面介绍的原型搜索机制。

​ 之前说过，当以读取模式访问一个实例属性时，首先会在实例中搜索该属性。

​ 如果没有找到该属性，则会继续搜索实例的原型。

​ 在通过原型链实现继承的情况下，搜索过程就得以沿着原型链继续向上，直到原型链末端才会停止。

别忘记默认的原型

事实上，前面例子中原型链还少一环。我们知道，所有引用类型默认都继承了 Object，而这个继承也是通过原型链实现的。

大家记住，所有函数的默认原型都是 Object 的实例，因此默认原型都会包含一个内部指针，指向 Object.prototype。这也正是所有自定义类型都会继承 toString()、valueOf() 等默认方法的根本原因。

所以上面例子的原型链中还应该包含另一个继承层次。简单来说，SubType 继承 SuperType，而 SuperType 继承了 Object。当调用 instance.toString() 时，实际上调用的是保存在 Object.prototype 中的那个方法。

确定原型和实例的关系

可以通过两种方法来确定原型和实例之间的关系。

第一种方式是使用 instanceof 操作符，只要用这个操作符来测试实例与原型链中出现过的构造函数，结果就会返回 true。

console.log(instance instanceof Object); // true
console.log(instance instanceof SuperType); // true
console.log(instance instanceof SubType); // true
// 由于原型链的关系，我们可以说 instance 是 Object、SuperType 或 SubType 中任何一个类型的实例。因此，测试三个构造函数的结果都是 true

第二种方式是使用 isPrototypeOf() 方法。同样，只要是原型链中出现过的原型，都可以说是该原型链所派生的实例的原型，因此 isPrototypeOf() 方法也会返回 true

console.log(Object.prototype.isPrototypeOf(instance)); // true
console.log(SuperType.prototype.isPrototypeOf(instance)); // true
console.log(SubType.prototype.isPrototypeOf(instance)); // true

谨慎地定义方法

子类型有是时候需要覆盖超类型中的某个方法，或者需要添加超类型中不存在的某个方法。但不管怎么样，给原型添加方法的代码一定在替换原型(原型继承)的语句之后。

function SuperType(){
  this.property = true;
}
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
  return this.property;
}

function SubType(){
  this.subproperty = false;
}
// Extended SuperType
SubType.prototype = new SuperType()

// Addition Method
SubType.prototype.getSubValue = function(){
  return this.subproperty
}

// Overwrite Super Method
SubType.prototype.getSuperValue = function(){
  return false;
}

var instance = new SubType();
console.log(instance.getSuperValue()); // false

还有一点要注意，即通过原型链实现继承时，不能使用对象字面量创建原型方法。因为这样做会重写原型链，会导致之前继承的原型链被切断。

原型链的问题

原型链虽然很强大，可以用它来实现继承，但它也存在一些问题。其中，最主要的问题来自包含引用类型的原型。

之前说过，前面介绍过引用类型值的原型属性会被所有实例共享；而这也正是为什么要在构造函数中，而不是在原型对象中定义属性的原因。在通过原型来实现继承时，原型实际上会变成另一个类型的实例。于是，原先的实例属性也就顺理成章地变成了现在的原型属性了。

function SuperType(){
  this.colors = ["red", "blue", "green"]
}
function SubType(){}

// Extended SuperType
SubType.prototype = new SuperType()

var instance1 = new SubType()
instance1.colors.push("black")
console.log(instance1.colors); // ["red", "blue", "green", "black"]

var instance2 = new SubType()
console.log(instance2.colors); // ["red", "blue", "green", "black"]

在创建子类型的实例时，不能向超类型的构造函数中传递参数。

实际上，应该说是没有办法在不影响所有对象实例的情况下，给超类型的构造函数传递参数。

有鉴于此，再加上前面刚刚讨论过的由于原型中包含引用类型值所带来的问题，实践中很少会单独使用原型链。

借用构造函数

在解决原型中包含引用类型值所带来问题的过程中，开发人员开始使用一种叫做借用构造函数的技术（有时候也叫做伪造对象或经典继承）。

这种技术的基本思想相当简单，即在子类型构造函数的内部调用超类型构造函数。别忘了，函数只不过是在特定环境中执行代码的对象，因此通过使用 apply() 和 call() 方法也可以在（将来）新创建的对象上执行构造函数。

 function SuperType() {
   this.colors = ["red", "blue", "green"]
 }

function SubType() {
  // Extended SuperType
  SuperType.call(this) // ---加粗---
}

var instance1 = new SubType()
instance1.colors.push("black")
console.log(instance1.colors); // ["red", "blue", "green", "black"]

var instance2 = new SubType()
console.log(instance2.colors); // ["red", "blue", "green"]

代码中加粗的哪一行代码“借用“了超类型的构造函数。通过使用 call() 方法（或 apply() 方法也可以），我们实际上是在（未来将要）新创建的 SubType 实例的环境下调用了 SuperType 构造函数，这样一来，就会在新 SubType的每个实例就会具有自己的 colors 属性的副本了。

传递参数

相对于原型链而言，借用构造函数有一个很大的优势，即可以在子类型构造函数中向超类型构造函数传递参数。

function SuperType(name) {
  this.name = name
}

function SubType() {
  // Extended SuperType and passing args
  SuperType.call(this, "Nicholas")
  
  // example attribute
  this.age = 29
}

var instance = new SubType()
console.log(instance.name) // Nicholas
console.log(instance.age) // 29

以上代码中的 SuperType 只接受一个参数 name，该参数会直接赋给一个属性。

在 SubType 构造函数内部调用 SuperType 构造函数时，实际上是为 SubType 的实例设置了 name 属性。

为了确保 SuperType 构造函数不会重写子类型的属性，可以在调用超类型构造函数后，再添加应该在子类型中定义的属性。

借用构造函数的问题

如果仅仅是借用构造函数，那么也将无法避免构造函数模式存在的问题----方法都在构造函数中定义，因此函数复用就无从谈起了。

而且，在超类型的原型中定义的方法，对子类型而言也是不可见的，结果所有类型都只能使用构造函数模式。

考虑到这些问题，借用构造函数的技术也是很少单独使用的。

组合继承

组合继承（combination inheritance），有时候也叫做伪经典继承，指的是将原型链和借用构造函数的技术组合到一块，从而发挥二者之长的一种继承模式。

其背后的思路是使用原型链实现对原型属性和方法的继承，而通过借用构造函数来实现对实例属性的继承。

这样，即通过在原型上定义方法实现了函数复用，又能够保证每个实例都有它自己的属性。

function SuperType(name){
  this.name = name;
  this.colors = ["red", "blue", "green"]
}
SuperType.prototype.sayName = function(){
  console.log(this.name);
}

function SubType(name, age){
  // Extended Attribute
  SuperType.call(this, name)

  this.age = age
}

// Extended method
SubType.prototype = new SuperType()

// Overwrite constructor origin method
SubType.prototype.constructor = SubType
SubType.prototype.sayAge = function(){
  console.log(this.age);
}

var instance1 = new SubType("Nicholas", 29)
instance1.colors.push("black")
console.log(instance1.colors); // ["red", "blue", "green", "black"]
instance1.sayName() // Nicholas
instance1.sayAge() // 29

var instance2 = new SubType("Greg", 27)
console.log(instance2.colors); // ["red", "blue", "green"]
instance2.sayName() // Greg
instance2.sayAge() // 27

组合继承避免了原型链和借用构造函数的缺陷，融合了它们的优点，成为 JavaScript 中最常用的继承模式。

而且，instanceof 和 isPrototypeOf() 也能够用于识别基于组合继承创建的对象。

原型式继承

道格拉斯·克罗克福德在 06 年写了一篇文章（JavaScript 中的原型式继承）。在这篇文章中，他介绍了一种实现继承的方式，这种方式并没有使用严格意义上的构造函数。他的想法是借助原型可以基于已有的对象创建新对象，同时还不必因此创建自定义类型。

function object(o){
  function F(){}
  F.prototype = o;
  return new F()
}

// 在 object() 函数内部，先创建了一个临时性的构造函数，然后将传入的对象作为这个构造函数的原型，最后返回了这个临时类型的一个新实例。从本质上讲，object() 对传入其中的对象执行了一次浅复制。

var person = {
  name: 'Nicholas',
  friends: ["Shelby", "Court", "Van"]
}

var anotherPerson = object(person)
anotherPerson.name = "Greg"
anotherPerson.friends.push("Rob")

var yetAnotherPerson = object(person)
yetAnotherPerson.name = "Linda"
yetAnotherPerson.friends.push("Barbie")

console.log(person.friends);  // ["Shelby", "Court", "Van", "Rob", "Barbie"]

克罗克福德主张的这种原型式继承，要求你必须有一个对象可以作为另一个对象的基础。如果有这么一个对象的话，可以把它传递给 object() 函数，然后再根据具体需求对得到的对象加以修改即可。

ECMAScript5 通过新增 Object.create() 方法规范化了原型式继承。这个方法接受两个参数：

​ 一个用作新对象原型的对象和（可选的）一个为新对象定义额外属性的对象。

在传入一个参数的情况下，Object.create() 与 object() 方法的行为相同。

var person = {
  name: "Nicholas",
  friends: ["Shelby", "Court", "Van"]
}

var anotherPerson = Object.create(person)
anotherPerson.name = "Greg"
anotherPerson.friends.push("Rob")

var yetAnotherPerson = Object.create(person)
yetAnotherPerson.name = "Linda"
yetAnotherPerson.friends.push("Barbie")

console.log(person.friends); // ["Shelby", "Court", "Van", "Rob", "Barbie"]

// Object.create() 方法第二个参数 Object.defineProperties() 方法的第二个参数格式相同：每个属性都是通过自己的描述符定义的。以这种方式指定的任何属性都会覆盖原型对象上的同名属性。

var anotherPerson = Object.create(person,{
  name: {
    value: "Greg"
  }
})

console.log(anotherPerson.name); // Greg

在没有必要兴师动众地创建构造函数，而只想让一个对象与另一个对象保持类似的情况下，原型式继承时完全可以胜任的。不过别忘了，包含引用类型值的属性时钟都会共享相应的值，就像使用原型模式一样。

寄生式继承

寄生式（parasitic）继承时与原型式继承紧密相关的一种思路，并且同样也是由克罗克福德推而广之的。寄生式继承的思路与寄生构造函数和工厂模式类似，即创建一个仅用于封装继承过程的函数，该函数在内部以某种方式来增强对象，最后再像真地是它做了所有工作一样返回对象。

// 不是必须的，任何能返回对象的函数都适用于此模式。
function object(o){
  function F(){}
  F.prototype = o
  return new F()
}

function createAnother(original){
  // 通过调用函数创建一个新对象
  var clone = object(original) 
  // 以某种方式来增强这个对象
  clone.sayHi = function(){
    console.log("hi");
  }
  // 返回这个对象
  return  clone
}

var person = {
  name: "Nicloas",
  friends: ["Shelby", "Court", "van"]
}

var anotherPerson = createAnother(person)
anotherPerson.sayHi() // hi

这个例子中的代码基于 person 返回了一个新对象---anotherPerson。新对象不仅具有 person 的所有属性和方法，而且还有自己的 sayHi() 方法。

在主要考虑对象而不是自定义类型和构造函数的情况下，寄生式函数也是一种有用的模式。前面示范继承模式时使用 object() 函数不是必须的；任何能返回新对象的函数都适用于此模式。

注意：使用寄生式继承来为对象添加函数，会由于不能做到函数复用而降低效率；这一点与构造函数模式类似。

寄生组合式继承

前面说过，组合继承时 JavaScript 最常用的继承模式；不过，它也有自己的不足。组合继承最大的问题就是无论在什么情况下，都会调用两次超类型构造函数：

​ 一次是在创建子类型原型的时候，另一次是在子类型构造函数内部。

没错，子类型最终会包含超类型对象的全部实例属性，但我们不得不在调用子类型构造函数时重写这些属性。

// 组合继承
function SuperType(name){
  this.name = name
  this.colors = ["red", "blue", "green"]
}

SuperType.prototype.sayName = function(){
  console.log(this.name)
}

function SubType(name, age){
  SuperType.call(this, name) // 第二次调用 SuperType()
  this.age = age
}

SubType.prototype = new SuperType() // 第一次调用 SuperType()
SubType.prototype.constructor = SubType
SubType.prototype.sayAge = function(){
  console.log(this.age); 
}

上述代码调用 SuperType 构造函数代码。

​ 第一次调用 SuperType 构造函数时，SubType.prototype 会得到两个属性：name 和 colors；它们都是 SuperType 的实例属性，只不过现在位于 SubType 的原型中。

​ 第二次调用 SuperType 构造函数时，又在新对象上创建了实例属性 name 和 colors。于是，这两个属性就屏蔽了原型中的两个同名属性。

而解决这个问题的方法---寄生组合式继承。

所谓寄生组合式继承，即通过借用构造函数继承属性，通过原型链的混成形式来集成方法。其背后的基本思路是：不必为了指定子类型的原型而调用超类型的构造函数，我们所需要的无非就是超类型原型的一个副本而已。本质上，就是使用寄生式继承来继承超类型的原型，然后再将结果指定给子类型的原型。

// 寄生组合式继承的基本模式
function object(o){
  function F(){}
  F.prototype = o;
  return new F()
}

function inheritPrototype(subType, superType){
  var prototype = object(superType.prototype)  // 创建对象
  prototype.constructor = subType // 增强对象
  subType.prototype = prototype // 指定对象
}

该实例函数实现了寄生组合式继承的最简单形式。这个函数接受两个参数：子类型构造函数和超类型构造函数。

在函数内部，第一步是创建超类型原型的一个副本。

第二步是为创建的副本添加 constructor 属性，从弥补因重写原型而失去的默认的 constructor 属性。

最后一步，将新创建的对象（即副本）赋值给子类型的原型。

这样，我们就可以调用 inheritPrototype() 函数的语句，去替换前面例子中为子类型原型赋值的语句了。

// 例子-->去替换前面例子中为子类型原型赋值的语句
function object(o){
  function F(){}
  F.prototype = o;
  return new F()
}

function inheritPrototype(subType, superType){
  var prototype = object(superType.prototype)  // 创建对象
  prototype.constructor = subType // 增强对象
  subType.prototype = prototype // 指定对象
}

// 超类
function SuperType(name){
  this.name = name
  this.colors = ["red", "blue", "green"]
}

SuperType.prototype.sayName = function(){
  console.log(this.name)
}

// 子类
function SubType(name, age){
  SuperType.call(this, name) 
  this.age = age
}

// SubType.prototype = new SuperType() 该段替换掉
// 继承
inheritPrototype(SubType, SuperType)  // ------加粗------

// 子类原型添加方法
SubType.prototype.sayAge = function(){
  console.log(this.age)
}

var instance = new SubType("Nicholas", 29)
instance.sayName() // Nicholas
instance.sayAge()  // 29

console.dir(instance); 
/* 
    name: "Nicholas"
    colors: (3) ["red", "blue", "green"]
    age: 29
    __proto__: SuperType
*/

这个例子的高效率体现在它只调用了一次 SuperType 构造函数，并且因此避免了在 SubType.prototype 上面创建不必要的、多余的属性。

与此同时，原型链还能保持不变；因此，还能正常使用 instanceof 和 isPrototypeOf()。

开发人员普遍认为寄生组合式是引用类型最理想的继承范式。

注意：YUI 的 YAHOO.lang.extend() 方法采用了寄生组合继承，从而让这种模式首次出现在了一个应用非常广泛的 JavaScript 库中。要了解有关 YUI 更多信息，请访问 http://developer.yahoo.com/yui/

小结

ECMAScript 支持面向对象（OO）编程，但不使用类或者接口。对象可以在代码执行过程中创建和增强，因此具有动态性而非常严格定义的实体。在没有类的情况下，可以采用下列模式创建对象。

​ 工厂模式，使用简单的函数创建对象，为对象添加属性和方法，然后返回对象。这个模式后来被构造函数模式所取代。

​ 构造函数模式，可以创建自定义引用类型，可以像创建内置对象实例一样使用 new 操作符。不过，构造函数模式也有缺点，即它的每个成员都无法得到复用，包括函数。由于函数可以不局限于任何对象（即与对象具有松耦合的特点），因此没有理由不在多个对象间共享函数。

​ 原型模式，使用构造函数的 prototype 属性来指定那些应该共享的属性和方法。组合使用构造函数模式和原型模式时，使用构造函数定义实例属性，而使用原型定义共享的属性和方法。

JavaScript 主要通过原型链实现继承。原型链的构建是通过将一个类型的实例赋值给另一个构造函数的原型实现的。这样，子类型就能够访问超类型的所有属性和方法，这一点与基于类的继承很相似。

原型链的问题是对象实例共享所有继承的属性和方法，因此不适宜单独使用。解决这个问题的技术是借用构造函数，即在子类型构造函数的内部调用超类型构造函数。这样就可以做到每个实例都具有自己的属性，同时还能保证只使用构造函数模式来定义类型。使用最多的继承模式是组合继承，这种模式使用原型链继承共享的属性和方法，而通过借用构造函数继承实例属性。

​ 此外，还存在下列可供选择的继承模式。

​ 原型式继承，可以在不必预先定义构造函数的情况下实现继承，其本质是执行对给定对象的浅复制。而赋值得到的副本还可以得到进一步改造。

​ 寄生式继承，与原型式继承非常相似，也是基于某个对象或某些信息创建一个对象，然后增强对象，最后返回对象。为了解决组合继承模式由于多次调用超类型构造函数而导致的低效率问题，可以将这个模式与组合继承一起使用。

​ 寄生组合式继承，集寄生式继承和组合继承的优点与一身，是实现基于类型继承的最有效方式。