ES6学习笔记之Class

Class基本语法

概述

JavaScript语言的传统方法是通过构造函数，定义并生成新对象。下面是一个例子。

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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);

上面这种写法跟传统的面向对象语言差异很大，很容易让新学习这门语言的程序员感到困惑。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。基本上，ES6的class可以看作只是一个语法糖，它的绝大部分功能，ES5都可以做到，新的class写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。上面的代码用ES6的类改写，就是下面这样。

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

上面代码定义了一个类，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。也就是说，ES5的构造函数Point，对应ES6的Point类的构造方法。Point类除了构造方法，还定义了一个toString方法。注意，定义类的方法的时候，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。另外，方法之间不需要逗号分隔，加了会报错。ES6的类，完全可以看作构造函数的另一种写法。

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class Point {
  // ...
}
typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

上面代码表明，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');
  }
}
var b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"

构造函数的prototype属性，在ES6的类上面继续存在。事实上，类的所有方法都定义在类的prototype属性上面。

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class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
  toString(){
    // ...
  }
  toValue(){
    // ...
  }
}
// 等同于
Point.prototype = {
  toString(){},
  toValue(){}
};

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"]

上面代码中，toString方法是Point类内部定义的方法，它是不可枚举的。这一点与ES5的行为不一致。

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var Point = function (x, y) {
  // ...
};
Point.prototype.toString = function() {
  // ...
};
Object.keys(Point.prototype)
// ["toString"]
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

上面代码采用ES5的写法，toString方法就是可枚举的。

类的属性名，可以采用表达式。

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

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

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class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}
new Foo() instanceof Foo
// false

类的实例对象

与ES5一样，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

上面代码中，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。这些都与ES5的行为保持一致。

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

上面代码中，p1和p2都是Point的实例，它们的原型都是Point，所以__proto__属性是相等的。这也意味着，可以通过实例的__proto__属性为Class添加方法。

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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"

上面代码在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。这意味着，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Class的原始定义，影响到所有实例。

不存在变量提升

Class不存在变量提升（hoist），这一点与ES5完全不同。

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

上面代码中，Foo类使用在前，定义在后，这样会报错，因为ES6不会把变量声明提升到代码头部。这种规定的原因与下文要提到的继承有关，必须保证子类在父类之后定义。

Class表达式

与函数一样，Class也可以使用表达式的形式定义。

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

上面代码使用表达式定义了一个类。需要注意的是，这个类的名字是MyClass而不是Me，Me只在Class的内部代码可用，指代当前类。

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

上面代码表示，Me只在Class内部有定义。如果Class内部没用到的话，可以省略Me，也就是可以写成下面的形式。

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const MyClass = class { /* ... */ };

采用Class表达式，可以写出立即执行的Class。

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let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
}('张三');
person.sayName(); // "张三"

私有方法

私有方法是常见需求，但ES6不提供，只能通过变通方法模拟实现。

一种做法是在命名上加以区别。

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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;
  }
  // ...
}

上面代码中，_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。

另一种方法就是索性将私有方法移出模块，因为模块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;
}

上面代码中，foo是公有方法，内部调用了bar.call(this, baz)。这使得bar实际上成为了当前模块的私有方法。

还有一种方法是利用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 subclassFactory({
  // 共有方法
  foo (baz) {
    this[bar](baz);
  }
  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }
});

Class的继承

基本用法

Class之间可以通过extends关键字实现继承，这比ES5的通过修改原型链实现继承，要清晰和方便很多。

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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。下面，我们在ColorPoint内部加上代码。

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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。这是因为子类没有自己的this对象，而是继承父类的this对象，然后对其进行加工。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。

ES5的继承，实质是先创造子类的实例对象this，然后再将父类的方法添加到this上面（Parent.apply(this)）。ES6的继承机制完全不同，实质是先创造父类的实例对象this（所以必须先调用super方法），然后再用子类的构造函数修改this。

如果子类没有定义constructor方法，这个方法会被默认添加，代码如下。也就是说，不管有没有显式定义，任何一个子类都有constructor方法。

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

另一个需要注意的地方是，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，是基于对父类实例加工，只有super方法才能返回父类实例。

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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
  }
}

上面代码中，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。

下面是生成子类实例的代码。

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let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');
cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true

上面代码中，实例对象cp同时是ColorPoint``Point两个类的实例，这与ES5的行为完全一致。

类的prototype属性和proto属性

大多数浏览器的ES5实现之中，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

上面代码中，子类B的__proto__属性指向父类A，子类B的prototype属性的__proto__属性指向父类A的prototype属性。这样的结果是因为，类的继承是按照下面的模式实现的。

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class A {
}
class B {
}
// B的实例继承A的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// B继承A的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);

super关键字

super这个关键字，有两种用法，含义不同。

  • （1）作为函数调用时（即super(...args)），super代表父类的构造函数。

  • （2）作为对象调用时（即super.prop或super.method()），super代表父类。注意，此时super即可以引用父类实例的属性和方法，也可以引用父类的静态方法。

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class B extends A {
  get m() {
    return this._p * super._p;
  }
  set m() {
    throw new Error('该属性只读');
  }
}

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。

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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。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。

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。

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class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}
var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1
arr.length = 0;
arr[0] // undefined

下面是一个自定义Error子类的例子。

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class ExtendableError extends Error {
  constructor(message) {
    super();
    this.message = message;
    this.stack = (new Error()).stack;
    this.name = this.constructor.name;
  }
}
class MyError extends ExtendableError {
  constructor(m) {
    super(m);
  }
}
var myerror = new MyError('ll');
myerror.message // "ll"
myerror instanceof Error // true
myerror.name // "MyError"
myerror.stack
// Error
//     at MyError.ExtendableError
//     ...

注意，继承Object的子类，有一个行为差异。

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class NewObj extends Object{
  constructor(){
    super(...arguments);
  }
}
var o = new NewObj({attr: true});
console.log(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。

Class的取值函数（getter）和存值函数（setter）

与ES5一样，在Class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'

Class的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);
}
// hello
// world

Class的静态方法

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

上面代码中，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()），而不是在Foo类的实例上调用。如果在实例上调用静态方法，会抛出一个错误，表示不存在该方法。

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'

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();

Class的静态属性和实例属性

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

上面的写法为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。

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// 以下两种写法都无效
class Foo {
  // 写法一
  prop: 2
  // 写法二
  static prop: 2
}
Foo.prop // undefined

new.target属性

new是从构造函数生成实例的命令。ES6为new命令引入了一个new.target属性，（在构造函数中）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生成实例');
  }
}
var person = new Person('张三'); // 正确
var notAPerson = Person.call(person, '张三');  // 报错

上面代码确保构造函数只能通过new命令调用。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

需要注意的是，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);
    // ...
  }
}
class Square extends Rectangle {
  constructor(length) {
    super(length, length);
  }
}
var obj = new Square(3); // 输出 false

上面代码中，new.target会返回子类。利用这个特点，可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。

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class Shape {
  constructor() {
    if (new.target === Shape) {
      throw new Error('本类不能实例化');
    }
  }
}
class Rectangle extends Shape {
  constructor(length, width) {
    super();
    // ...
  }
}
var x = new Shape();  // 报错
var y = new Rectangle(3, 4);  // 正确

上面代码中，Shape类不能被实例化，只能用于继承。注意，在函数外部，使用new.target会报错。

Mixin模式的实现

Mixin模式指的是，将多个类的接口“混入”（mix in）另一个类。它在ES6的实现如下。

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function mix(...mixins) {
  class Mix {}
  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix, mixin);
    copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype);
  }
  return Mix;
}
function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== "constructor"
      && key !== "prototype"
      && key !== "name"
    ) {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}

上面代码的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。

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class DistributedEdit extends mix(Loggable, Serializable) {
  // ...
}

文章参考ECMAScript 6 入门

tag:

    缺失模块。
    1、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    2、在根目录_config.yml里添加配置： 

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