Class 的基本语法

1.类的由来

JavaScript语言中，生成实例对象的传统方法是通过构造函数。

ES6 提供了更接近传统语言的写法，引入了class（类）这个概念作为对象的模板。通过class关键字可以定义类。

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function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 2);

用class方法改写上面的例子

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class Point {
    constructor(x, y) {
        this.x = x
        this.y = y
    }
    toString() {
        return '(' + this.x + ',' + this.y + ')'
    }
}

可以看到里面有一个constructor()方法，这就是构造方法，而this关键字则代表实例对象。这种新的 Class 写法，本质上与构造函数Point是一致的。

Point类除了构造方法，还定义了一个toString()方法。注意，定义toString()方法的时候，前面不需要加上function这个关键字，直接把函数定义放进去了就可以了。

ES6 的类，完全可以看作构造函数的另一种写法。

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通过控制台打印输出可以看到：类的数据类型就是函数，类本身就指向构造函数。使用的时候，也是直接对类使用new命令，跟构造函数的用法完全一致。

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class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}

const b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"

构造函数的prototype属性，在ES6中的“类”上继续存在。类的所有方法都定义在类的prototype属性上面。

在类的实例上面调用方法，其实就是调用原型上的方法。

prototype对象的constructor()属性，直接指向“类”的本身

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类的内部所有定义的方法，都是不可枚举的（non-enumerable）。

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class Point {
  constructor(x, y) {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }
}

Object.keys(Point.prototype)
// []
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

当toString()方法是Point的内部定义方法时，是不可枚举的。

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var Point = function (x, y) {
  // ...
};

Point.prototype.toString = function () {
  // ...
};

Object.keys(Point.prototype)
// ["toString"]
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

而当采用 ES5 的写法时，toString()方法就是可枚举的。

constructor 方法

constructor()方法是类的默认方法，通过new命令生成对象实例时，自动调用该方法。一个类必须有constructor()方法，如果没有显式定义，一个空的constructor()方法会被默认添加。

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class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

constructor()方法默认返回实例对象（即this），完全可以指定返回另外一个对象。

类必须使用new调用，否则会报错。这是它跟普通构造函数的一个主要区别，后者不用new也可以执行。

类的实例

生成类的实例的写法，与 ES5 完全一样，也是使用new命令。如果忘记加上new，像函数那样调用Class，将会报错。

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class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);

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实例的属性除非显式定义在其本身（即定义在this对象上），否则都是定义在原型上（即定义在class上）。

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//定义类
class Point {

  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }

}

var point = new Point(2, 3);

point.toString() // (2, 3)

point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true

x和y都是实例对象point自身的属性（因为定义在this变量上），所以hasOwnProperty()方法返回true，而toString()是原型对象的属性（因为定义在Point类上），所以hasOwnProperty()方法返回false。

与 ES5 一样，类的所有实例共享一个原型对象。

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var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__ === p2.__proto__ // true

p1和p2都是Point的实例，它们的原型都是Point.prototype，所以__proto__属性是相等的。

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var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };

p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"

在p1的原型上添加了一个printName()方法，由于p1的原型就是p2的原型，因此p2也可以调用这个方法。而且，此后新建的实例p3也可以调用这个方法。

使用实例的__proto__属性改写原型，必须相当谨慎，不推荐使用，因为这会改变“类”的原始定义，影响到所有实例。

取值函数(getter)和存值函数(setter)

在“类”的内部可以使用get和set关键字，对某个属性设置存值函数和取值函数，拦截该属性的存取行为。

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class MyClass {
  constructor() {
    // ...
  }
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}

let inst = new MyClass();

inst.prop = 123; // setter: 123

inst.prop // 'getter'

prop属性有对应的存值函数和取值函数，因此赋值和读取行为都被自定义了。

属性表达式

类的属性名，可采用表达式

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let methodName = 'getArea'
class Square {
    constructor(length) {
        // ...
    }
    
    [methodName]() {
        // ...
    }
}

Square``类的方法名是getArea，是从表达式中得到的。

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Class表达式

与函数一样，类也可以使用表达式的形式定义。

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const MyName = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};

这个类的名字是Me，但是Me只在 Class 的内部可用，指代当前类。在 Class 外部，这个类只能用MyName

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let inst = new MyName();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

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注意点

（1）严格模式

​ 类和模块的内部，默认就是严格模式，所以不需要使用use strict指定运行模式。只要你的代码写在类或模块之中，就只有严格模式可用。考虑到未来所有的代码，其实都是运行在模块之中，所以 ES6 实际上把整个语言升级到了严格模式。

（2）不存在提升

​ 类不存在变量提升（hoist）。

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new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}

此时报错是因为在使用前没有声明变量，ES6不会把类的声明提前，所以导致了报错。

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let Foo = class {};
class Bar extends Foo {
	// ..
}

此时不会报错，因为Bar继承Foo时，Foo已经定义过了。

（3）name 属性

由于本质上，ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装，所以函数的许多特性都被Class继承，包括name属性。

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class Point {}
Point.name // "Point"

name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。

（4）Generator 方法

如果某个方法之前加上星号（*），就表示该方法是一个 Generator 函数。

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class Foo {
  constructor(...args) {
    this.args = args;
  }
  * [Symbol.iterator]() {
    for (let arg of this.args) {
      yield arg;
    }
  }
}

for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
  console.log(x);
}

Foo类的Symbol.iterator方法前有一个星号，表示该方法是一个 Generator 函数。Symbol.iterator方法返回一个Foo类的默认遍历器，for...of循环会自动调用这个遍历器。

（5）this 的指向

类的方法内部如果含有this，它默认指向类的实例。但是，必须非常小心，一旦单独使用该方法，很可能报错。

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class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}

const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined

printName方法中的this，默认指向Logger类的实例。但是，如果将这个方法提取出来单独使用，this会指向该方法运行时所在的环境，从而导致找不到print方法而报错。

解决：

1.在构造方法中绑定this，这样就不会找不到print方法了。

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class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }

  // ...
}

2.使用箭头函数。 箭头函数内部的this总是指向定义时所在的对象。

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class Obj {
  constructor() {
    this.getThis = () => this;
  }
}

const myObj = new Obj();
myObj.getThis() === myObj // true

2.静态方法

类相当于实例的原型，所有在类中定义的方法，都会被实例继承。如果在一个方法前，加上static关键字，就表示该方法不会被实例继承，而是直接通过类来调用，这就称为“静态方法”。

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class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function

Foo类的classMethod方法前有static关键字，表明该方法是一个静态方法，可以直接在Foo类上调用（Foo.classMethod()），如果在实例上调用，则会抛出一个错误表示不存在该方法。

如果静态方法包含this关键字，这个this指的是类，而不是实例。

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class Foo {
  static bar() {
    this.baz();
  }
  static baz() {
    console.log('hello');
  }
  baz() {
    console.log('world');
  }
}

Foo.bar() // hello

静态方法bar调用了this.baz，这里的this指的是Foo类，而不是Foo的实例，等同于调用Foo.baz。静态方法可以与非静态方法重名。

父类的静态方法，可以被子类继承。

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class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'

父类Foo有一个静态方法，子类Bar可以调用这个方法。

静态方法也是可以从super对象上调用的。

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class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

Bar.classMethod() // "hello, too"

3.实例属性的新写法

实例属性除了定义在constructor()方法里面的this上面，也可以定义在类的最顶层。

定义在constructor()方法中：

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class IncreasingCounter {
  constructor() {
    this._count = 0;
  }
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count ++;
  }
}

定义在类的最顶层：

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class IncreasingCounter {
  _count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count ++;
  }
}

实例属性_count与取值函数value()和increment()方法，处于同一个层级，不需要在实例属性前面加上this。

4.静态属性

静态属性指的是 Class 本身的属性，即Class.propName，而不是定义在实例对象（this）上的属性。

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Foo类定义了一个静态属性prop。

目前，只有这种写法可行，因为 ES6 明确规定，Class 内部只有静态方法，没有静态属性。现在有一个提案提供了类的静态属性，写法是在实例属性的前面，加上static关键字。

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// 老写法
class Foo {
  // ...
}
Foo.prop = 1;

// 新写法
class Foo {
  static prop = 1;
}

这种新写法的好处在于：符合相关代码放在一起的代码组织原则，而且不容易让人忽略，也比较简洁。另外，新写法是显式声明（declarative），而不是赋值处理，语义更好。

5.私有方法和私有属性

现有解决方案

私有方法和私有属性，是只能在类的内部访问的方法和属性，外部不能访问。只能通过变通方法模拟实现。

1.在命名上加以区别。

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class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }
    
}

_bar()方法前面的下划线，表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是，这种命名是不保险的，在类的外部，还是可以调用到这个方法。

2.将私有方法移出类，因为类内部的所有方法都是对外可见的。

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class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

foo是公开方法，内部调用了bar.call(this, baz)。这使得bar()实际上成为了当前类的私有方法。

3.利用Symbol值的唯一性，将私有方法的名字命名为一个Symbol值。

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const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');

export default class myClass{

  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }

  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }

};

bar和snaf都是Symbol值，一般情况下无法获取到它们，因此达到了私有方法和私有属性的效果。但是也不是绝对不行，Reflect.ownKeys()依然可以拿到它们。

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const inst = new myClass();

Reflect.ownKeys(myClass.prototype)
// [ 'constructor', 'foo', Symbol(bar) ]

私有属性提案

为class加了私有属性。方法是在属性名之前，使用#表示。

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class IncreasingCounter {
  #count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this.#count;
  }
  increment() {
    this.#count++;
  }
}

#count就是私有属性，只能在类的内部使用（this.#count）。如果在类的外部使用，就会报错。

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const counter = new IncreasingCounter();
counter.#count // 报错
counter.#count = 42 // 报错

私有属性也可以设置 getter 和 setter 方法。

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class Counter {
  #xValue = 0;

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

  get #x() { return #xValue; }
  set #x(value) {
    this.#xValue = value;
  }
}

#x是一个私有属性，它的读写都通过get #x()和set #x()来完成。

私有属性不限于从this引用，只要是在类的内部，实例也可以引用私有属性。

私有属性和私有方法前面，也可以加上static关键字，表示这是一个静态的私有属性或私有方法。

6. new.terget 属性

new是从构造函数生成实例对象的命令。ES6 为new命令引入了一个new.target属性，该属性一般用在构造函数之中，返回new命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过new命令或Reflect.construct()调用的，new.target会返回undefined，因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。

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function Person(name) {
  if (new.target !== undefined) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

// 另一种写法
function Person(name) {
  if (new.target === Person) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

var person = new Person('张三'); // 正确
var notAPerson = Person.call(person, '张三');  // 报错

Class 内部调用new.target，返回当前 Class。

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class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    this.length = length;
    this.width = width;
  }
}

var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true

子类继承父类时，new.target会返回子类。

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class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    this.length = length;
    this.width = width;
  }
}

class Square extends Rectangle {
  constructor(length, width) {
    super(length, width);
  }
}

var obj = new Square(3); // 输出 false

在函数外部使用new.target会报错。

Class 的继承

1.简介

Class 可以通过extends关键字实现继承

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class Point {
}

class ColorPoint extends Point {
}

上面代码定义了一个ColorPoint类，该类通过extends关键字，继承了Point类的所有属性和方法。但是由于没有部署任何代码，所以这两个类完全一样，等于复制了一个Point类。

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class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}

上面代码中，constructor方法和toString方法之中，都出现了super关键字，它在这里表示父类的构造函数，用来新建父类的this对象。

子类必须在constructor方法中调用super方法，否则新建实例时会报错。这是因为子类自己的this对象，必须先通过父类的构造函数完成塑造，得到与父类同样的实例属性和方法，然后再对其进行加工，加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用super方法，子类就得不到this对象。

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class Point { /* ... */ }

class ColorPoint extends Point {
  constructor() {
  }
}

let cp = new ColorPoint(); // ReferenceError

上面代码中，ColorPoint继承了父类Point，但是它的构造函数没有调用super方法，导致新建实例时报错。

在子类的构造函数中，只有调用super之后，才可以使用this关键字，否则会报错。这是因为子类实例的构建，基于父类实例，只有super方法才能调用父类实例。

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class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}

子类的constructor方法没有调用super之前，就使用this关键字，结果报错，而放在super方法之后就是正确的。

父类的静态方法，也会被子类继承。

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class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}

class B extends A {
}

B.hello()  // hello world

hello()是A类的静态方法，B继承A时，也继承了A的静态方法。

2. Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类。

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Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

因此，可以使用这个方法判断，一个类是否继承了另一个类。

3.super关键字

super这个关键字，既可以当作函数使用，也可以当作对象使用。在这两种情况下，它的用法完全不同。

1.super作为函数调用时，代表父类的构造函数。ES6 要求，子类的构造函数必须执行一次super函数。

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class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

子类B的构造函数之中的super()，代表调用父类的构造函数。这是必须的，否则 会报错。

super虽然代表了父类A的构造函数，但是返回的是子类B的实例，即super内部的this指的是B的实例，因此super()在这里相当于A.prototype.constructor.call(this)。

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class A {
  constructor() {
    console.log(new.target.name);
  }
}
class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}
new A() // A
new B() // B

new.target指向当前正在执行的函数。可以看到，在super()执行时，它指向的是子类B的构造函数，而不是父类A的构造函数。也就是说，super()内部的this指向的是B。

作为函数时，super()只能用在子类的构造函数之中，用在其他地方就会报错。

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class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 报错
  }
}

super()用在B类的m方法之中，就会造成语法错误。

2.super作为对象时，在普通方法中，指向父类的原型对象；在静态方法中，指向父类。

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class A {
  p() {
    return 2;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.p()); // 2
  }
}

let b = new B();

子类B当中的super.p()，就是将super当作一个对象使用。super在普通方法之中，指向A.prototype，所以super.p()就相当于A.prototype.p()。

由于super指向父类的原型对象，所以定义在父类实例上的方法或属性，是无法通过super调用的。

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class A {
  constructor() {
    this.p = 2;
  }
}

class B extends A {
  get m() {
    return super.p;
  }
}

let b = new B();
b.m // undefined

p是父类A实例的属性，super.p就引用不到它。

如果属性定义在父类的原型对象上，super就可以取到。

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class A {}
A.prototype.x = 2;

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.x) // 2
  }
}

let b = new B();

ES6 规定，在子类普通方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类实例。

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class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print();
  }
}

let b = new B();
b.m() // 2

super.print()虽然调用的是A.prototype.print()，但是A.prototype.print()内部的this指向子类B的实例，导致输出的是2，而不是1。也就是说，实际上执行的是super.print.call(this)。

由于this指向子类实例，所以如果通过super对某个属性赋值，这时super就是this，赋值的属性会变成子类实例的属性。

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class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
    super.x = 3;
    console.log(super.x); // undefined
    console.log(this.x); // 3
  }
}

let b = new B();

super.x赋值为3，这时等同于对this.x赋值为3。而当读取super.x的时候，读的是A.prototype.x，所以返回undefined。

如果super作为对象，用在静态方法之中，这时super将指向父类，而不是父类的原型对象。

在子类的静态方法中通过super调用父类的方法时，方法内部的this指向当前的子类，而不是子类的实例。

使用super的时候，必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用，否则会报错。

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class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super); // 报错
  }
}

console.log(super)当中的super，无法看出是作为函数使用，还是作为对象使用，所以解析代码的时候就会报错。

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class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.valueOf() instanceof B); // true
  }
}

let b = new B();

super.valueOf()表明super是一个对象，因此就不会报错。同时，由于super使得this指向B的实例，所以super.valueOf()返回的是一个B的实例。

由于对象总是继承其他对象的，所以可以在任意一个对象中，使用super关键字。

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var obj = {
  toString() {
    return "MyObject: " + super.toString();
  }
};

obj.toString(); // MyObject: [object Object]

4.类的 prototype 属性和 __proto__ 属性

prototype属性

每一个对象都有__proto__属性，指向对应的构造函数的prototype属性。Class 作为构造函数的语法糖，同时有prototype属性和__proto__属性，因此同时存在两条继承链。

（1）子类的__proto__属性，表示构造函数的继承，总是指向父类。

（2）子类prototype属性的__proto__属性，表示方法的继承，总是指向父类的prototype属性。

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class A {
}

class B extends A {
}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

作为一个对象，子类（B）的原型（__proto__属性）是父类（A）；作为一个构造函数，子类（B）的原型对象（prototype属性）是父类的原型对象（prototype属性）的实例。

实例的 __proto__ 属性

子类实例的__proto__属性的__proto__属性，指向父类实例的__proto__属性。也就是说，子类的原型的原型，是父类的原型。

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var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');

p2.__proto__ === p1.__proto__ // false
p2.__proto__.__proto__ === p1.__proto__ // true

ColorPoint继承了Point，导致前者原型的原型是后者的原型。

通过子类实例的__proto__.__proto__属性，可以修改父类实例的行为。

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p2.__proto__.__proto__.printName = function () {
  console.log('Ha');
};

p1.printName() // "Ha"

5.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：

  • 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。

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function MyArray() {
  Array.apply(this, arguments);
}

MyArray.prototype = Object.create(Array.prototype, {
  constructor: {
    value: MyArray,
    writable: true,
    configurable: true,
    enumerable: true
  }
});

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。

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var colors = new MyArray();
colors[0] = "red";
colors.length  // 0

colors.length = 0;
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。

6. Mixin 模式的实现

Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象，新对象具有各个组成成员的接口。

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const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

c对象是a对象和b对象的合成，具有两者的接口。

mix函数，可以将多个对象合成为一个类。使用的时候，只要继承这个类即可。