ES6 クラス継承とスーパーの紹介

この記事では主に ES6 クラスの継承とスーパーの紹介を紹介します。これは、必要な友達に参考にしていただけると思います。

クラスの継承とスーパー

クラスは、別のクラスから拡張できます。これは、技術的にはプロトタイプの継承に基づいた優れた構文です。

オブジェクトを継承するには、{..} の前に extends と親オブジェクトを指定する必要があります。

{..} 前指定 extends 和父对象。

这个 Rabbit 继承自 Animal：

class Animal {

  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }

  run(speed) {
    this.speed += speed;
    alert(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
  }

  stop() {
    this.speed = 0;
    alert(`${this.name} stopped.`);
  }

}


// Inherit from Animal
class Rabbit extends Animal {
  hide() {
    alert(`${this.name} hides!`);
  }
}


let rabbit = new Rabbit("White Rabbit");

rabbit.run(5); // White Rabbit runs with speed 5.
rabbit.hide(); // White Rabbit hides!

如你所见，如你所想，extend 关键字实际上是在 Rabbit.prototype 添加 [Prototype]]，引用到 Animal.prototype。

所以现在 rabbit 既可以访问它自己的方法，也可以访问 Animal 的方法。

extends 后可跟表达式

Class 语法的 `extends' 后接的不限于指定一个类，更可以是表达式。

例如一个生成父类的函数：

function f(phrase) {
  return class {
    sayHi() { alert(phrase) }
  }
}


class User extends f("Hello") {}


new User().sayHi(); // Hello

例子中，class User 继承了 f('Hello')返回的结果。

对于高级编程模式，当我们使用的类是根据许多条件使用函数来生成时，这就很有用。

重写一个方法

现在让我们进入下一步，重写一个方法。到目前为止，Rabbit 从 Animal 继承了 stop 方法，this.speed = 0。

如果我们在 Rabbit 中指定了自己的 stop，那么会被优先使用：

class Rabbit extends Animal {
  stop() {
    // ...this will be used for rabbit.stop()
  }
}

......但通常我们不想完全替代父方法，而是在父方法的基础上调整或扩展其功能。我们进行一些操作，让它之前/之后或在过程中调用父方法。

Class 为此提供 super关键字。

• 使用 super.method(...) 调用父方法。

• 使用 super(...) 调用父构造函数（仅在 constructor 函数中）。

例如，让兔子在 stop 时自动隐藏：

class Animal {

  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }

  run(speed) {
    this.speed += speed;
    alert(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
  }

  stop() {
    this.speed = 0;
    alert(`${this.name} stopped.`);
  }

}

class Rabbit extends Animal {
  hide() {
    alert(`${this.name} hides!`);
  }


  stop() {
    super.stop(); // call parent stop
    this.hide(); // and then hide
  }

}

let rabbit = new Rabbit("White Rabbit");

rabbit.run(5); // White Rabbit runs with speed 5.
rabbit.stop(); // White Rabbit stopped. White rabbit hides!

现在，Rabbit 的 stop 方法通过 super.stop() 调用父类的方法。

箭头函数无 super

正如在 arrow-functions 一章中提到，箭头函数没有 super。

它会从外部函数中获取 super。例如：

class Rabbit extends Animal {
  stop() {
    setTimeout(() => super.stop(), 1000); // call parent stop after 1sec
  }
}

箭头函数中的 super 与 stop() 中的相同，所以它按预期工作。如果我们在这里用普通函数，便会报错：

// Unexpected super
setTimeout(function() { super.stop() }, 1000);

重写构造函数

对于构造函数来说，这有点棘手 tricky。

直到现在，Rabbit 都没有自己的 constructor。
Till now, Rabbit did not have its own constructor.

根据规范，如果一个类扩展了另一个类并且没有 constructor ，那么会自动生成如下 constructor：

class Rabbit extends Animal {
  // generated for extending classes without own constructors

  constructor(...args) {
    super(...args);
  }

}

我们可以看到，它调用了父 constructor 传递所有参数。如果我们不自己写构造函数，就会发生这种情况。

现在我们将一个自定义构造函数添加到 Rabbit 中。除了name，我们还会设置 earLength：

class Animal {
  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }
  // ...
}

class Rabbit extends Animal {


  constructor(name, earLength) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
    this.earLength = earLength;
  }


  // ...
}


// Doesn't work!
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit", 10); // Error: this is not defined.

哎呦出错了！现在我们不能生成兔子了，为什么呢？

简单来说：继承类中的构造函数必须调用 super（...），(!)并且在使用 this 之前执行它。

...但为什么？这是什么情况？嗯...这个要求看起来确实奇怪。

现在我们探讨细节，让你真正理解其中缘由 ——

在JavaScript中，继承了其他类的构造函数比较特殊。在继承类中，相应的构造函数被标记为特殊的内部属性 [[ConstructorKind]]：“derived”。

区别在于：

• 当一个普通的构造函数运行时，它会创建一个空对象作为 this，然后继续运行。

• 但是当派生的构造函数运行时，与上面说的不同，它指望父构造函数来完成这项工作。

所以如果我们正在构造我们自己的构造函数，那么我们必须调用 super，否则具有 this 的对象将不被创建，并报错。

对于 Rabbit 来说，我们需要在使用 this 之前调用 super()，如下所示：

class Animal {

  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }

  // ...
}

class Rabbit extends Animal {

  constructor(name, earLength) {

    super(name);

    this.earLength = earLength;
  }

  // ...
}


// now fine
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit", 10);
alert(rabbit.name); // White Rabbit
alert(rabbit.earLength); // 10

Super 的实现与 [[HomeObject]]

让我们再深入理解 superこの Rabbit は Animal から継承しています:

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  name: "Rabbit",
  eat() {

    // that's how super.eat() could presumably work
    this.__proto__.eat.call(this); // (*)

  }
};

rabbit.eat(); // Rabbit eats.

ご覧のとおり、ご想像のとおり、extend キーワードは実際には にあります。 >Rabbit.prototype Animal.prototype を参照するために [Prototype]] を追加します。

🎜🎜🎜これで、rabbit は自身のメソッドと Animal のメソッドの両方にアクセスできるようになりました。 🎜

extends の後には式

を続けることができます。🎜クラス構文 `extends' はクラスの指定に限定されず、式を指定することもできます。 🎜🎜たとえば、親クラスを生成する関数: 🎜

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  eat() {
    // ...bounce around rabbit-style and call parent (animal) method
    this.__proto__.eat.call(this); // (*)
  }
};

let longEar = {
  __proto__: rabbit,
  eat() {
    // ...do something with long ears and call parent (rabbit) method
    this.__proto__.eat.call(this); // (**)
  }
};


longEar.eat(); // Error: Maximum call stack size exceeded

🎜 この例では、class User は f('Hello') によって返された結果を継承します。 🎜🎜高度なプログラミング パターンの場合、これは、多くの条件に基づいて関数を使用して生成されたクラスを使用する場合に便利です。 🎜

メソッドをオーバーライドする

🎜 次に、次のステップに進んでメソッドをオーバーライドしましょう。これまでのところ、Rabbit は Animal の stop メソッド、this.speed = 0 を継承しています。 🎜🎜Rabbit で独自の stop を指定すると、それが最初に使用されます: 🎜

// inside longEar.eat() we have this = longEar
this.__proto__.eat.call(this) // (**)
// becomes
longEar.__proto__.eat.call(this)
// that is
rabbit.eat.call(this);

🎜...しかし、通常は親メソッドを完全に置き換えたくありません。ですが、親メソッドに基づいてその機能を調整または拡張します。プロシージャの前後またはプロシージャ内で親メソッドを呼び出すように何らかの処理を行います。 🎜🎜クラスは、この目的のために super キーワードを提供します。 🎜

• 🎜 super.method(...) を使用して親メソッドを呼び出します。 🎜
• 🎜 super(...) を使用して、親コンストラクターを呼び出します (コンストラクター関数内のみ)。 🎜

🎜たとえば、stop のときにウサギが自動的に隠れるようにするには: 🎜

// inside rabbit.eat() we also have this = longEar
this.__proto__.eat.call(this) // (*)
// becomes
longEar.__proto__.eat.call(this)
// or (again)
rabbit.eat.call(this);

🎜さて、Rabbit の stop code> メソッド <code>super.stop() を通じて親クラスのメソッドを呼び出します。 🎜

アロー関数には super

がありません🎜 アロー関数の章で説明したように、アロー関数には super がありません。 🎜🎜外部関数から super を取得します。例: アロー関数の 🎜

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {         // [[HomeObject]] == animal
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  name: "Rabbit",
  eat() {         // [[HomeObject]] == rabbit
    super.eat();
  }
};

let longEar = {
  __proto__: rabbit,
  name: "Long Ear",
  eat() {         // [[HomeObject]] == longEar
    super.eat();
  }
};


longEar.eat();  // Long Ear eats.

🎜 super は stop() と同じであるため、期待どおりに動作します。ここで通常の関数を使用すると、次のエラーが発生します: 🎜

let animal = {
  eat: function() { // should be the short syntax: eat() {...}
    // ...
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  eat: function() {
    super.eat();
  }
};


rabbit.eat();  // Error calling super (because there's no [[HomeObject]])

コンストラクターのオーバーライド

🎜 コンストラクターの場合、これは少し注意が必要です。 🎜🎜これまで、Rabbit には独自の constructor がありません。
これまで、Rabbit には独自の constructor がありませんでした。🎜🎜仕様によれば、クラスが別のクラスを拡張し、 を持たない場合、 constructor code> を実行すると、次の constructor が自動的に生成されます: 🎜

class Animal {

  constructor(name, speed) {
    this.speed = speed;
    this.name = name;
  }

  run(speed = 0) {
    this.speed += speed;
    alert(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
  }

  static compare(animalA, animalB) {
    return animalA.speed - animalB.speed;
  }

}

// Inherit from Animal
class Rabbit extends Animal {
  hide() {
    alert(`${this.name} hides!`);
  }
}

let rabbits = [
  new Rabbit("White Rabbit", 10),
  new Rabbit("Black Rabbit", 5)
];

rabbits.sort(Rabbit.compare);

rabbits[0].run(); // Black Rabbit runs with speed 5.

🎜 すべてのパラメーターを渡して親の constructor を呼び出していることがわかります。これは、コンストラクターを自分で作成しない場合に発生します。 🎜🎜ここで、カスタム コンストラクターを Rabbit に追加します。 name に加えて、earLength も設定します。 🎜

class Animal {}
class Rabbit extends Animal {}

// for static propertites and methods
alert(Rabbit.__proto__ === Animal); // true

// and the next step is Function.prototype
alert(Animal.__proto__ === Function.prototype); // true

// that's in addition to the "normal" prototype chain for object methods
alert(Rabbit.prototype.__proto__ === Animal.prototype);

🎜おっと、何か問題が発生しました。ウサギをスポーンできなくなったのはなぜですか? 🎜🎜簡単に言えば、継承されたクラスのコンストラクターは、this を使用する前に、super(...) (!) を呼び出して実行する必要があります。 🎜🎜...でもなぜ？ここで何が起こっているのでしょうか？うーん...このリクエストは奇妙に思えます。 🎜🎜次に、その理由を本当に理解できるように、詳細について説明します。🎜🎜 JavaScript では、他のクラスを継承するコンストラクターは特別です。継承されたクラスでは、対応するコンストラクターは特別な内部属性 [[ConstructorKind]]: "derived" でマークされます。 🎜🎜違いは次のとおりです: 🎜

• 🎜 通常のコンストラクターが実行されると、このように空のオブジェクトが作成され、実行が継続されます。 🎜
• 🎜 ただし、派生コンストラクターが実行されるときは、上記とは異なり、親コンストラクターにジョブの実行を依頼します。 🎜

🎜 したがって、独自のコンストラクターを構築している場合は、super を呼び出す必要があります。そうしないと、this を持つオブジェクトは作成されません。エラーを報告します。 🎜🎜Rabbit の場合、次のように this を使用する前に super() を呼び出す必要があります: 🎜

// add one more method to it (can do more)
class PowerArray extends Array {
  isEmpty() {
    return this.length === 0;
  }
}

let arr = new PowerArray(1, 2, 5, 10, 50);
alert(arr.isEmpty()); // false

let filteredArr = arr.filter(item => item >= 10);
alert(filteredArr); // 10, 50
alert(filteredArr.isEmpty()); // false

Super の実装と [[ HomeObject]]

🎜super の基礎となる実装をさらに理解してみましょう。そうすれば、いくつかの興味深いことがわかるでしょう。 🎜🎜 まず最初に言っておきたいのは、これまでに学んだことでは、スーパーを実装することは不可能だということです。 🎜

那么思考一下，这是什么原理？当一个对象方法运行时，它将当前对象作为 this。如果我们调用 super.method()，那么如何检索 method？很容易想到，我们需要从当前对象的原型中取出 method。从技术上讲，我们（或JavaScript引擎）可以做到这一点吗？

也许我们可以从 this 的 [[Prototype]] 中获得方法，就像 this .__ proto __.method 一样？不幸的是，这是行不通的。

让我们试一试，简单起见，我们不使用 class 了，直接使用普通对象。

在这里，rabbit.eat() 调用父对象的 animal.eat() 方法：

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  name: "Rabbit",
  eat() {

    // that's how super.eat() could presumably work
    this.__proto__.eat.call(this); // (*)

  }
};

rabbit.eat(); // Rabbit eats.

在 (*) 这一行，我们从原型（animal）中取出 eat，并以当前对象的上下文中调用它。请注意，.call（this） 在这里很重要，因为只写 this .__ proto __.eat() 的话 eat 的调用对象将会是 animal，而不是当前对象。

以上代码的 alert 是正确的。

但是现在让我们再添加一个对象到原型链中，就要出事了：

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  eat() {
    // ...bounce around rabbit-style and call parent (animal) method
    this.__proto__.eat.call(this); // (*)
  }
};

let longEar = {
  __proto__: rabbit,
  eat() {
    // ...do something with long ears and call parent (rabbit) method
    this.__proto__.eat.call(this); // (**)
  }
};


longEar.eat(); // Error: Maximum call stack size exceeded

噢，完蛋！调用 longEar.eat() 报错了！

这原因一眼可能看不透，但如果我们跟踪 longEar.eat() 调用，大概就知道为什么了。在 (*) 和 (**) 两行中， this 的值是当前对象(longEar)。重点来了：所有方法都将当前对象作为 this，而不是原型或其他东西。

因此，在两行 (*) 和 (**) 中，this.__ proto__ 的值都是 rabbit。他们都调用了 rabbit.eat，于是就这么无限循环下去。

情况如图：

1.在 longEar.eat() 里面，(**) 行中调用了 rabbit.eat，并且this = longEar。

// inside longEar.eat() we have this = longEar
this.__proto__.eat.call(this) // (**)
// becomes
longEar.__proto__.eat.call(this)
// that is
rabbit.eat.call(this);

2.然后在rabbit.eat的 (*) 行中，我们希望传到原型链的下一层，但是 this = longEar，所以 this .__ proto __.eat又是 rabbit.eat！

// inside rabbit.eat() we also have this = longEar
this.__proto__.eat.call(this) // (*)
// becomes
longEar.__proto__.eat.call(this)
// or (again)
rabbit.eat.call(this);

1. ...因此 rabbit.eat 在无尽循环调动，无法进入下一层。

这个问题不能简单使用 this 解决。

[[HomeObject]]

为了提供解决方案，JavaScript 为函数添加了一个特殊的内部属性：[[HomeObject]]。

当函数被指定为类或对象方法时，其 [[HomeObject]] 属性为该对象。

这实际上违反了 unbind 函数的思想，因为方法记住了它们的对象。并且 [[HomeObject]] 不能被改变，所以这是永久 bind（绑定）。所以在 JavaScript 这是一个很大的变化。

但是这种改变是安全的。 [[HomeObject]] 仅用于在 super 中获取下一层原型。所以它不会破坏兼容性。

让我们来看看它是如何在 super 中运作的：

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {         // [[HomeObject]] == animal
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  name: "Rabbit",
  eat() {         // [[HomeObject]] == rabbit
    super.eat();
  }
};

let longEar = {
  __proto__: rabbit,
  name: "Long Ear",
  eat() {         // [[HomeObject]] == longEar
    super.eat();
  }
};


longEar.eat();  // Long Ear eats.

每个方法都会在内部 [[HomeObject]] 属性中记住它的对象。然后 super 使用它来解析原型。

在类和普通对象中定义的方法中都定义了 [[HomeObject]]，但是对于对象，必须使用：method() 而不是 "method: function()"。

在下面的例子中，使用非方法语法（non-method syntax）进行比较。这么做没有设置 [[HomeObject]] 属性，继承也不起作用：

let animal = {
  eat: function() { // should be the short syntax: eat() {...}
    // ...
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  eat: function() {
    super.eat();
  }
};


rabbit.eat();  // Error calling super (because there's no [[HomeObject]])

静态方法和继承

class 语法也支持静态属性的继承。

例如：

class Animal {

  constructor(name, speed) {
    this.speed = speed;
    this.name = name;
  }

  run(speed = 0) {
    this.speed += speed;
    alert(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
  }

  static compare(animalA, animalB) {
    return animalA.speed - animalB.speed;
  }

}

// Inherit from Animal
class Rabbit extends Animal {
  hide() {
    alert(`${this.name} hides!`);
  }
}

let rabbits = [
  new Rabbit("White Rabbit", 10),
  new Rabbit("Black Rabbit", 5)
];

rabbits.sort(Rabbit.compare);

rabbits[0].run(); // Black Rabbit runs with speed 5.

现在我们可以调用 Rabbit.compare，假设继承的 Animal.compare 将被调用。

它是如何工作的？再次使用原型。正如你猜到的那样，extends 同样给 Rabbit 提供了引用到 Animal的 [Prototype]。

所以，Rabbit 函数现在继承 Animal 函数。Animal 自带引用到 Function.prototype 的 [[Prototype]]（因为它不 extend 其他类）。

看看这里：

class Animal {}
class Rabbit extends Animal {}

// for static propertites and methods
alert(Rabbit.__proto__ === Animal); // true

// and the next step is Function.prototype
alert(Animal.__proto__ === Function.prototype); // true

// that's in addition to the "normal" prototype chain for object methods
alert(Rabbit.prototype.__proto__ === Animal.prototype);

这样 Rabbit 可以访问 Animal 的所有静态方法。

在内置对象中没有静态继承

请注意，内置类没有静态 [[Prototype]] 引用。例如，Object 具有 Object.defineProperty，Object.keys等方法，但 Array，Date 不会继承它们。

Date 和 Object 的结构：

Date 和 Object 之间毫无关联，他们独立存在，不过 Date.prototype 继承于 Object.prototype，仅此而已。

造成这个情况是因为 JavaScript 在设计初期没有考虑使用 class 语法和继承静态方法。

原生拓展

Array，Map 等内置类也可以扩展。

举个例子，PowerArray 继承自原生 Array：

// add one more method to it (can do more)
class PowerArray extends Array {
  isEmpty() {
    return this.length === 0;
  }
}

let arr = new PowerArray(1, 2, 5, 10, 50);
alert(arr.isEmpty()); // false

let filteredArr = arr.filter(item => item >= 10);
alert(filteredArr); // 10, 50
alert(filteredArr.isEmpty()); // false

请注意一件非常有趣的事情。像 filter，map 和其他内置方法 - 返回新的继承类型的对象。他们依靠 constructor 属性来做到这一点。

在上面的例子中，

arr.constructor === PowerArray

所以当调用 arr.filter() 时，它自动创建新的结果数组，就像 new PowerArray 一样，于是我们可以继续使用 PowerArray 的方法。

我们甚至可以自定义这种行为。如果存在静态 getter Symbol.species，返回新建对象使用的 constructor。

下面的例子中，由于 Symbol.species 的存在，map，filter等内置方法将返回普通的数组：

class PowerArray extends Array {
  isEmpty() {
    return this.length === 0;
  }


  // built-in methods will use this as the constructor
  static get [Symbol.species]() {
    return Array;
  }

}

let arr = new PowerArray(1, 2, 5, 10, 50);
alert(arr.isEmpty()); // false

// filter creates new array using arr.constructor[Symbol.species] as constructor
let filteredArr = arr.filter(item => item >= 10);


// filteredArr is not PowerArray, but Array

alert(filteredArr.isEmpty()); // Error: filteredArr.isEmpty is not a function

我们可以在其他 key 使用 Symbol.species，可以用于剥离结果值中的无用方法，或是增加其他方法。

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