Javascript基础进阶：面向对象和原型原型链

 * 学习进阶方式 💪

基础知识要夯实；

原理源码要深入；

深度广度要扩展；

简短的概括：

面向对象理论知识总述

自定义类的创建和一些细节知识

面向对象中的原型和原型链

重写内置new以及基于内置类原型扩展方法

THIS情况汇总及CALL、APPLY、BIND的应用

面向对象理论知识总述

* 核心答案 | 基础知识要夯实

编程语言

1、OOP面向对象：

1）java，

2）python，

3）C++，

4）php，

5）C#(ASP.NET)，

6）javascript -> Node.js

2、POP面向过程:

HTML和CSS是标记语言

1）less/sass/stylus：CSS预编译语言，让CSS具备面向对象编程的特点。

2）写完的代码无法被浏览器直接识别，需要编译后（编译成为正常的CSS）在浏览器中渲染。

什么是面向对象编程？

对象：泛指，万物皆对象（JS中所有我们学习研究和开发的都是对象 「研究对象」）；

类：对 “对象” 的一个细分，按照对应的功能特点，分成我们的大类和小类「类别」；

实例：某个类别中具体的事物；

* 关于类的“封装、继承、多态”

1）封装：把实现某个功能的代码封装到函数中，起到“低耦合高内聚”的作用

2）继承：子类及子类的实例继承了父类中的属性和方法

3）多态：函数的重载（方法名字相同，但是传递参数的个数或者类型不同，识别为两个不同的方法 -> 后台语言有这个特征，但是JS中不存在严格意义上的重载）和重写（子类重写父类的方法）

JS就是基于“面向对象”思想设计的编程语言

本身存在很多“内置类”

1）每一个数据类型都有一个自己所属的内置类

2）获取的元素集合或者节点集合也是有自己的类 HTMLCollection / NodeList

3）每一个元素标签都有自己所属的类

我们学习JS：拿出某个类的一个实例去研究和学习，当前实例研究明白后，那么当前实例所属类下的其他实例，也具备这些特点... 

自定义类的创建和一些细节知识 

* 核心答案 | 基础知识要夯实

自定义类(所有的类「内置类/自定义类」都是“函数数据类型”的值)

函数执行的时候基于new执行即可 “构造函数执行”。

🌰 例如一：普通函数 与 构造函数

function Fn(x, y) { 
    let total = x + y; 
    this.x = x; 
    this.y = y; 
    return total; 
} 
// 1、作为普通函数执行 
Fn(10, 20); 
 
// 2、构造函数执行 
// 说明：f1是Fn这个类的一个实例对象 
let f1 = new Fn(10, 20); 
console.log(f1.x, f1.y, f1.total);  
// 说明：total只是上下文中的私有变量，和实例f1没有关系」 
// 结果：10 20 undefined 

画图分析：( 有图有真相 )

构造函数 VS 普通函数

构造函数执行，最开始会像普通函数执行一样，形成私有的上下文。

1）AO;

2) SCOPE-CHAIN;

3）形参赋值;

4）变量提升;

5）代码执行;

不同的地方：

创建上下文之后，浏览器默认帮助我们创建一个对象 “实例对象”。

1）把当前Fn函数当作一个类“构造函数”

2）创建的对象就是这个类的一个实例

初始this的时候，让this指向当前创建的实例对象。

在代码执行完，返回值的时候

1）如果函数没有写return，或者返回的是一个基本数据类型值，则浏览器默认，会把创建的实例对象返回；

2）如果函数本身返回的就是一个引用数据类型值，还是以自己返回的为主。

🌰 例如二：构造函数扩展

function Fn(x, y) { 
    let total = x + y; 
    this.x = x; 
    this.y = y; 
    return { 
        name: '前端学苑' 
    }; 
} 

说明：

由于构造函数体中，默认自己返回一个引用类型值，所以f1不再是创建的Fn实例，而是自己返回的对象。

let f1 = new Fn(10, 20);

“实例 instanceof 构造函数” ：检测当前实例是否属于这个类。

console.log(f1 instanceof Fn); //false

🌰 例如三：函数扩展

function Fn(x, y) { 
    let total = x + y; 
    this.x = x; 
    this.y = y; 
    this.say = function say() { 
        console.log(`SAY:${total}`); 
    }; 
} 
let f1 = new Fn(10, 20); 
let f2 = new Fn; 

画图分析：( 有图有真相 )

结果：

console.log(f1 === f2); //false 
console.log(f1.say === f2.say); //false 

Fn VS Fn()

1) Fn代表的是函数本身（堆内存 -> ƒ Fn(x, y) {...}）；

2) Fn()是把函数执行，获取其返回值; 

new Fn VS new Fn()

都是把Fn执行了,只是第一个没有传递实参,第二个可以传递实参而已。

1) new Fn; 运算优先级是18（无参数列表new）

2) new Fn(); 运算符优先级是19（有参数列表new）

* 检测一个属性是否为当前对象的成员

1）属性名 in 对象：不论是私有属性还是公有的属性，只要有就是true；

2）对象.hasOwnProperty(属性名)：必须是对象的私有属性，结果才是true；

说明：自己扩展一个方法 hasPubProperty(对象,属性名)：检测当前属性是否属于对象的公有属性（特点：必须有这个属性，而且不是私有的）（需要扩展）

属性和变量有什么共同点：

没有。属性是堆内存的成员，变量是栈内存或者上下文当中变量。

console.log('say' in f1); //true 
console.log('toString' in f1); //true 
console.log('total' in f1); //false 
console.log(f1.hasOwnProperty('say')); //true 
console.log(f1.hasOwnProperty('toString')); //false 
console.log(f1.hasOwnProperty('total')); //false 

🌰 例如四：函数扩展

Object.prototype.AA = '前端学苑'; 
let obj = { 
    name: 'xxx', 
    age: 11, 
    0: 100, 
    [Symbol('AA')]: 200, 
    [Symbol.toPrimitive]: function () { 
        return 0; 
    } 
}; 

基于“for...in”循环遍历对象

1) 优先遍历数字属性;

2) 不会遍历到Symbol属性;

3) 会把自己扩展到“类原型”上的公共属性方法也遍历到「可枚举的」

for (let key in obj) { 
    // 在遍历过程中，遍历到公共属性，则停止遍历： 
    // 因为for...in遍历的本意就是只遍历私有的属性即可 
    if (!obj.hasOwnProperty(key)) break; 
    console.log(key); 
} 

let keys = [ 
    ...Object.keys(obj), 
    ...Object.getOwnPropertySymbols(obj) 
]; 
keys.forEach(key => { 
    console.log(`属性名:${String(key)}，属性值:${obj[key]}`); 
});  

说明：

1）Object.keys(obj):获取当前对象所有非Symbol的私有属性「数组」 =>Object.getOwnPropertyNames. 

2）Object.getOwnPropertySymbols(obj):获取对象所有的Symbol私有属性「数组」.

面向对象中的原型和原型链 

* 核心答案 | 基础知识要夯实

函数数据类型

1）普通函数

2）箭头函数

3）生成器函数

4）构造函数（类）

对象数据类型

1）普通对象/数组对象/正则对象/日期对象...

2）实例也是对象数据类型的（排除7种原始值类型）

3）prototype/__proto__原型属性值也是对象（排除Function.prototype）

大部分函数(重点是构造函数) 都内置一个prototype(原型「显式原型」)的属性，属性值是一个对象，对象中存储的属性和方法，是供当前类所属实例，调用的“公共”的属性和方法

1）箭头函数是没有prototype属性的；

2）在原型对象上有一个内置的属性 constructor（构造器），属性值是当前函数本身；

每一个对象都内置一个__proto__(原型链「隐式原型」)的属性，属性值指向自己所属类的原型prototype对象。

1）Object.prototype这个对象的__proto__值是null，因为Object是所有对象的“基类”

只绘制“堆内存”，画图分析：( 有图有真相 )

解析说明：

每一个数组都是Array类的实例，所以每一个数组的_proto_一定指向Array.prototype； 

每一个对象都是Object类的实例，所以Array.prototype对象中的_proto_属性指向Object.prototype； 

原型链的查找机制

arr[1]或者 arr.push() 再或者 arr.hasOwnProperty()…

1）首先查找当前实例对象的私有属性，私有中有，获取就是私有的；

2）如果私有中没有，则浏览器默认基于_proto_找其所属类原型(prototype)上的公共属性和方法；

3）如果还找不到，则基于原型对象上的_proto_继续向上查找 … 直到找到Object.prototype为止。最终到null。

例如：arr.push <=> arr._proto_.push <=> Array.prototype.push

1）找到的方法都是相同的；

2）区别是方法执行时候，里面的this 不同；

（1）arr.push() arr首先基于原型链查找机制，找到Array.prototype上的push 方法，并且把方法执行，方法中的this -> arr;

（2）arr._proto_.push() 直接跳过私有属性的查找，找公共的，方法执行的时候，方法中的this -> arr._proto_;

Array.prototype.push() this -> Array.prototype

3）_proto_ 在IE浏览器中进行访问。（那如果代码需要用到_proto_ ,怎么在IE中用呢？ 结果：不能用。） 

arr.hasOwnProperty('push') -> false

Array.prototype.hasOwnProperty('push') -> true

公有还是私有属性，它是有参照物的

1）存储在自己的堆内存中的属性是 “私有的”；

2）基于_proto_查找到的属性和方法有“公有的”；

每一个数组“即是数组也是对象”，因为它们可以调用Array.prototype和Object.prototype的属性和方法。
* 构造函数、原型与实例之间的关系

关系解析说明：

每个构造函数都有一个prototype属性指向它的原型对象，原型对象的constructor 指向构造函数，通过new 构造函数 生成实例，实例的__proto__属性指向原型对象。

🌰 原型与原型链

function Fn() { 
    this.x = 100; 
    this.y = 200; 
    this.getX = function () { 
        console.log(this.x); 
    } 
} 
Fn.prototype.getX = function () { 
    console.log(this.x); 
}; 
Fn.prototype.getY = function () { 
    console.log(this.y); 
}; 
let f1 = new Fn; 
let f2 = new Fn; 
console.log(f1.getX === f2.getX); // false 「都是私有的方法」 
console.log(f1.getY === f2.getY); // true 「都是公共的方法」 
console.log(f1.__proto__.getY === Fn.prototype.getY); // true 
console.log(f1.__proto__.getX === f2.getX); // false 
console.log(f1.getX === Fn.prototype.getX); // false 
console.log(f1.constructor);  // fn 
console.log(Fn.prototype.__proto__.constructor); // Object 
f1.getX(); 
f1.__proto__.getX(); 
f2.getY(); 
Fn.prototype.getY(); 

画图分析：( 有图有真相 )

解析说明：

1）先确定执行哪个方法「私有|公有」；

2）再确定执行方法中的this；

3）最后方法执行，计算机需要的结果即可； 

f1.getX()

执行的私有方法，this -> f1

console.log(f1.x) => 100

f1._proto_.getX()

执行的公有方法，this -> f1._proto_

console.log(f1._proto_.x) => undefined

f2.getY()

执行的公有方法，this -> f2

console.log(f2.y) => 200

Fn.prototype.getY()

执行的公有方法，this -> Fn.prototype

console.log(Fn.prototype.y) => undefined

重写内置new以及基于内置类原型扩展方法 

* 核心答案 | 基础知识要夯实

🌰 * 1、new执行的原理 - 面试题（ 面试常问 ）

function Dog(name) { 
    this.name = name; 
} 
Dog.prototype.bark = function () { 
    console.log('wangwang'); 
} 
Dog.prototype.sayName = function () { 
    console.log('my name is ' + this.name); 
} 
 
function _new() { 
    //=>完成你的代码    
} 
let sanmao = _new(Dog, '三毛'); 
sanmao.bark(); //=>"wangwang" 
sanmao.sayName(); //=>"my name is 三毛" 
console.log(sanmao instanceof Dog); //=>true 

解决方法一（ __proto__ 在IE浏览器兼容很差，不建议使用 ）

function _new(Ctor, ...params) { 
    // Ctor->Dog params->['三毛'] 
    let obj = {}; 
    obj.__proto__ = Ctor.prototype; 
    // this->指向创建的实例对象  基于call方法改变即可 
    let result = Ctor.call(obj, ...params); 
    if (/^(object|function)$/.test(typeof result)) return result; 
    return obj; 
}  

解析说明：

创建一个实例对象 实例对象.__proto__===所属类.prototype；

会把构造函数当做普通函数执行「私有上下文、作用域链、初始THIS、形参赋值...」；

观察函数执行的返回值，如果没有返回值或者返回的是基本数据类型值，默认返回的都是实例对象，否则以自己返回的值为主。

Object.create([pro])：创建一个空对象，把[pro]作为当前创建空对象的__proto__的指向(把[pro]作为当前创建空对象的原型)。

[pro]可以传递null或者一个对象；

如果传递的是null，则当前空对象不具备__proto__的属性，也就是不属于任何类的实例。

🌰 例如：

let pro = { 
    A: 10, 
    B: 20 
}; 
//Uncaught TypeError: Object prototype may only be an Object or null: undefined 
console.log(Object.create());  
console.log(Object.create(null)); 

解决方法二（ 在IE6，7，8浏览器不兼容 ）

function _new(Ctor, ...params) { 
    let obj = Object.create(Ctor.prototype); 
    let result = Ctor.call(obj, ...params); 
    if (/^(object|function)$/.test(typeof result)) return result; 
    return obj; 
}  

解决方法三 （ 兼容性比较好 ）

// 重写的方法只考虑pro传递的是一个对象 
Object.create = function (pro) { 
    function Proxy() {} 
    Proxy.prototype = pro; 
    return new Proxy; 
}; 
 
function _new(Ctor) { 
    // 获取除第一个实参以外，剩余传递的参数信息，以数组的形式保存到params中 
    var params = [].slice.call(arguments, 1); 
    // Object.create兼容IE低版本浏览器，需要改写 
    var obj = Object.create(Ctor.prototype); 
    // 基于apply既可以改变this，也可以把数组中的每一项传递给函数 
    var result = Ctor.apply(obj, params); 
    if (/^(object|function)$/.test(typeof result)) return result; 
    return obj; 
} 

* 2、扩展内置类原型上的方法

调用的时候更加方便；

也更好的实现链式调用；

* 注意：自己编写的方法会覆盖内置的方法，所以自己命名的时候需要注意，一般都是设置前缀，例如：myUnique。

🌰 常用数组去重方法

function unique(arr) { 
    // 首先基于Set结构去重，最后转换为数组 
    let result = new Set(arr); 
    result = Array.from(result); 
    return result; 
} 
let arr = [1, 2, 3, 2, 3, 4, 2, 3, 4, 2, 1, 2, 3, 4, 5, 3, 4]; 
let result = unique(arr); 
console.log(result);  

🌰 先去重，再排序 - 面试题（ 面试常问 ）

Array.prototype.unique = function unique() { 
    // this->arr 一般是当前操作类的实例 
    let result = new Set(this); 
    result = Array.from(result); 
    return result; //返回的结果还是一个数组，则可以继续调用数组的其它方法 ->“链式调用” 
}; 

// 先去重，再排序 
//  + sort是Array.prototype上的方法，所以数组可以直接调用 
let arr = [1, 2, 3, 2, 3, 4, 2, 3, 4, 2, 1, 2, 3, 4, 5, 3, 4]; 
let result = arr.unique().sort((a, b) => a - b); 
console.log(arr, result); 

THIS情况汇总及CALL、APPLY、BIND的应用 

* 核心答案 | 基础知识要夯实

THIS的几种情况

1）事件绑定；

2）函数执行：1）自执行函数 2）回调函数；

3）构造函数执行；

4）基于call /apply /bind 改变函数中的this；

5）箭头函数中没有自己的this，所用到的this是使用其上下文中的；

说明：Function.prototype -> call/apply/bind 所有的函数都可以调取这三个办法。

Function.prototype.call = function call(context) { 
    // this->fn 
    // context->obj 
    // ... 
};  

🌰 基于call /apply /bind 改变函数中的this

window.name = 'WINDOW'; 
let obj = { 
    name: '前端学苑', 
    age: 2 
}; 
 
function fn(x, y) { 
    console.log(this, x + y); 
}  
 
fn(); //this->window 
obj.fn(); //Uncaught TypeError: obj.fn is not a function 

fn.call(obj); //this->obj   
fn.call(obj, 10, 20); //this->obj x->10 y->20 
fn.call(); //this->window 严格模式下undefined 
fn.call(null); //this->window 严格模式下null 「传递的是undefiend也是如此」 
fn.call(10, 20); //this->10「对象」 x->20  y->undefined 

解析说明：

fn.call(obj);

底层处理方式：fn先基于__proto__找到Function.prototype.call，把call方法执行的时候，call方法内部实现了一些功能：会把fn执行，并且让fn中的this变为第一个实参值。

* apply的作用和细节上和call一样，只有一个区别：传递给函数实参的方式不一样。

fn.call(obj, 10, 20); 
fn.apply(obj, [10, 20]);  

最后结果和call是一样的，只不过apply方法执行的时候要求：传递给函数的实参信息都要放置在一个数组中，但是apply内部也会向call方法一样，把这些实参信息一项项的传递给函数。

🌰 需求：获取数组中的最大值

let arr = [10, 30, 15, 36, 23]; 

* 方法一：先排序

arr.sort(function (a, b) { 
    return b - a; 
}); 
let max = arr[0]; 
console.log('数组中的最大值是:' + max);  

* 方法二：假设法

第一种方法：

let max = arr[0]; 
for (let i = 1; i < arr.length; i++) { 
    let item = arr[i]; 
    if (item > max) { 
        max = item; 
    } 
} 
console.log('数组中的最大值是:' + max);  

第二种方法：

let max = arr.reduce((result, item) => { 
    return item > result ? item : result; 
}); 
console.log('数组中的最大值是:' + max); 

* 方法三：借用Math.max

第一种方法：

Math.max(10, 30, 15, 36, 23) ->36 获取一堆数中的最大值 
Math.max([10, 30, 15, 36, 23]) ->NaN 传递一个数组是不行的 

第二种方法：ES6展开运算符

let max = Math.max(...arr); 
console.log('数组中的最大值是:' + max); 

第三种方法：基于apply的特点

let max = Math.max.apply(null, arr); 
console.log('数组中的最大值是:' + max); 

第四种方法：字符串拼接成为最终想要的表达式

let str = `Math.max(${arr})`; 
let max = eval(str); 
console.log('数组中的最大值是:' + max); 

🌰 需求：把类数组集合转换为数组集合

重写内置的slice，实现浅克隆；

Array.prototype.slice = function slice() { 
    // 重写内置的slice，实现浅克隆 
    // this->ary 
    let arr = []; 
    for (let i = 0; i < this.length; i++) { 
        let item = this[i]; 
        arr.push(item); 
    } 
    return arr; 
}; 
let ary = [10, 20, 30]; 
let newAry = ary.slice(); //不传递或者传递0 -> 数组的浅克隆 
console.log(newAry, newAry === ary);  

画图分析：( 有图有真相 )

区别在于：

内置代码中用的是this，自己写的代码中用的是argument。

如果我们可以 让内置的slice执行，并且把方法中的 this改变为arguments -> 这样其实就是把类数组集合克隆（转换）为数组。

让内置slice执行：找到slice，加小括号一执行即可。

1）Array.prototype.slice() 2）[].slice()

改变方法中的this

1）call 2）apply 

[].slice.call(arguments) 把类数组转换为数组

重要：数组中大部分方法，都可以基于这样的原理（改变this），实现类数组的借用。原因：类数组除了不是Array的实例，和数组的结果是一致的，所以操作数组的一些代码（类似于循环等操作）也一定适用于类数组，所以可以实现方法的借用。

求和第一种方法：

function sum() { 
    // arguments:实参集合，它是一个类数组，不是Array的实例，所以不能直接调用Array.prototype上的方法，但是结构和数组非常的相似，都是索引+length 
    // 第一种方法 
    let arr = []; 
    for (let i = 0; i < arguments.length; i++) { 
        let item = arguments[i]; 
        arr.push(item); 
    } 
    // 第二种方法 
    // let arr = [].slice.call(arguments); 
    return arr.reduce((result, item) => item + result); 
}  
let total = sum(10, 20, 30, 40); 

求和第二种方法，ES6实现：

function sum(...arr) { 
    // 第一种方法：... arr 基于剩余运算符获取的实参集合本身就是一个数组 
     
    // 第二种方法：Array.from:可以把一个类数组(或者Set)转换为数组 
    // let arr = Array.from(arguments); 
 
    // 第三种方法：基于展开运算符把类数组中的每一项拿出来，分别赋值给数组 
    // let arr = [...arguments]; 
    return arr.reduce((result, item) => item + result); 
} 
 
let total = sum(10, 20, 30, 40); 
console.log(total);   // 结果：100 

🌰 this指向的例子

let obj = { 
    name: '前端学苑', 
    age: 11 
}; 
 
function fn(x, y) { 
    console.log(this, x, y); 
}  

操作一：

document.body.onclick = fn; 

分析：

1）事件绑定的时候方法是没有执行的，只有事件触发，浏览器会帮助我们把方法执行；

2）this->body；

3）x->MouseEvent 事件对象「浏览器不仅帮助我们把方法执行，而且还把存储当前操作的信息的事件对象传递给函数」；

4）y->undefined；

操作二：

setTimeout(fn, 1000); 

分析： 

1）设置一个定时器（此时绑定的函数没有执行，此时只是绑定一个方法），1000MS后，浏览器会帮助我们把fn执行；

2）this->window；

3）x->undefined；

4）y->undefined；

我们期望：不论是事件触发，还是定时器到时间，执行对应的方法时，可以改变方法中的this，以及给方法传递实参信息。

“立即处理的思想”

直接下属这种操作办法是不可以的：call/apply在处理的时候，会把函数立即执行，也就是在事件绑定或者设置定时器的时候，fn就执行了，而不是等待事件触发或者定时器到时间后再执行 “立即处理的思想”。

代码如下：

document.body.onclick = fn.call(obj, 10, 20); 
setTimeout(fn.call(obj, 10, 20), 1000); 

“预先处理思想「柯理化函数」”

我们绑定方法的时候(不论是事件绑定还是设置定时器)，先绑定一个匿名函数，事件触发或者达到时间，先把匿名函数执行，在执行匿名函数的时候，再把我们需要执行的fn执行，此时就可以基于call/apply改变this和参数信息了。

代码如下：

document.body.onclick = function (ev) { 
    //this->body 
    fn.call(obj, 10, 20, ev); 
}; 
setTimeout(function () { 
    //this->window 
    fn.call(obj, 10, 20); 
}, 1000);  

bind相当于call/apply来讲，并不会把函数立即执行，只是实现处理了要改变的this和参数，一切的执行还是按照原有的时间或者触发节点进行。

代码如下：

document.body.onclick = fn.bind(obj, 10, 20); 
setTimeout(fn.bind(obj, 10, 20), 1000); 

* 箭头函数没有自己的this

🌰 实例一：

let obj = { 
    name: '前端学苑', 
    age: 11, 
    fn: function () { 
        // this->obj 
        let that = this; 
        return function () { 
            // this->window 
            // 如果需要改变obj.name，可以用that替换this 
            that.name = 'FE2020'; 
            console.log(this); 
        }; 
    } 
}; 
let f = obj.fn(); 
f(); 

🌰 实例二：

let obj = { 
    name: '前端学苑', 
    age: 11, 
    fn: function () { 
        // this->obj 
        return () => { 
            this.name = 'FE2020'; 
            console.log(this); // {name:'FE2020', age: 11, fn:f} 
        }; 
    } 
}; 
let f = obj.fn(); 
f.call(100);  

说明：

箭头函数没有this（方法执行的时候不存在初始this这一项操作），所以基于call/apply操作它都是无用的，没有this。