原生构造函数的继承

原生构造函数是指语言内置的构造函数,通常用来生成数据结构。ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些。

  • Boolean()
  • Number()
  • String()
  • Array()
  • Date()
  • Function()
  • RegExp()
  • Error()
  • Object()

以前,这些原生构造函数是无法继承的,比如,不能自己定义一个Array的子类。

  1. function MyArray() {
  2. Array.apply(this, arguments);
  3. }
  4. MyArray.prototype = Object.create(Array.prototype, {
  5. constructor: {
  6. value: MyArray,
  7. writable: true,
  8. configurable: true,
  9. enumerable: true
  10. }
  11. });

上面代码定义了一个继承 Array 的MyArray类。但是,这个类的行为与Array完全不一致。

  1. var colors = new MyArray();
  2. colors[0] = "red";
  3. colors.length // 0
  4. colors.length = 0;
  5. colors[0] // "red"

之所以会发生这种情况,是因为子类无法获得原生构造函数的内部属性,通过Array.apply()或者分配给原型对象都不行。原生构造函数会忽略apply方法传入的this,也就是说,原生构造函数的this无法绑定,导致拿不到内部属性。

ES5 是先新建子类的实例对象this,再将父类的属性添加到子类上,由于父类的内部属性无法获取,导致无法继承原生的构造函数。比如,Array构造函数有一个内部属性[[DefineOwnProperty]],用来定义新属性时,更新length属性,这个内部属性无法在子类获取,导致子类的length属性行为不正常。

下面的例子中,我们想让一个普通对象继承Error对象。

  1. var e = {};
  2. Object.getOwnPropertyNames(Error.call(e))
  3. // [ 'stack' ]
  4. Object.getOwnPropertyNames(e)
  5. // []

上面代码中,我们想通过Error.call(e)这种写法,让普通对象e具有Error对象的实例属性。但是,Error.call()完全忽略传入的第一个参数,而是返回一个新对象,e本身没有任何变化。这证明了Error.call(e)这种写法,无法继承原生构造函数。

ES6 允许继承原生构造函数定义子类,因为 ES6 是先新建父类的实例对象this,然后再用子类的构造函数修饰this,使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承Array的例子。

  1. class MyArray extends Array {
  2. constructor(...args) {
  3. super(...args);
  4. }
  5. }
  6. var arr = new MyArray();
  7. arr[0] = 12;
  8. arr.length // 1
  9. arr.length = 0;
  10. arr[0] // undefined

上面代码定义了一个MyArray类,继承了Array构造函数,因此就可以从MyArray生成数组的实例。这意味着,ES6 可以自定义原生数据结构(比如ArrayString等)的子类,这是 ES5 无法做到的。

上面这个例子也说明,extends关键字不仅可以用来继承类,还可以用来继承原生的构造函数。因此可以在原生数据结构的基础上,定义自己的数据结构。下面就是定义了一个带版本功能的数组。

  1. class VersionedArray extends Array {
  2. constructor() {
  3. super();
  4. this.history = [[]];
  5. }
  6. commit() {
  7. this.history.push(this.slice());
  8. }
  9. revert() {
  10. this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
  11. }
  12. }
  13. var x = new VersionedArray();
  14. x.push(1);
  15. x.push(2);
  16. x // [1, 2]
  17. x.history // [[]]
  18. x.commit();
  19. x.history // [[], [1, 2]]
  20. x.push(3);
  21. x // [1, 2, 3]
  22. x.history // [[], [1, 2]]
  23. x.revert();
  24. x // [1, 2]

上面代码中,VersionedArray会通过commit方法,将自己的当前状态生成一个版本快照,存入history属性。revert方法用来将数组重置为最新一次保存的版本。除此之外,VersionedArray依然是一个普通数组,所有原生的数组方法都可以在它上面调用。

下面是一个自定义Error子类的例子,可以用来定制报错时的行为。

  1. class ExtendableError extends Error {
  2. constructor(message) {
  3. super();
  4. this.message = message;
  5. this.stack = (new Error()).stack;
  6. this.name = this.constructor.name;
  7. }
  8. }
  9. class MyError extends ExtendableError {
  10. constructor(m) {
  11. super(m);
  12. }
  13. }
  14. var myerror = new MyError('ll');
  15. myerror.message // "ll"
  16. myerror instanceof Error // true
  17. myerror.name // "MyError"
  18. myerror.stack
  19. // Error
  20. // at MyError.ExtendableError
  21. // ...

注意,继承Object的子类,有一个行为差异

  1. class NewObj extends Object{
  2. constructor(){
  3. super(...arguments);
  4. }
  5. }
  6. var o = new NewObj({attr: true});
  7. o.attr === true // false

上面代码中,NewObj继承了Object,但是无法通过super方法向父类Object传参。这是因为 ES6 改变了Object构造函数的行为,一旦发现Object方法不是通过new Object()这种形式调用,ES6 规定Object构造函数会忽略参数。