JS实现继承的几种方式

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前言

JS作为面向对象的弱类型语言，继承也是其非常强大的特性之一。那么如何在JS中实现继承呢？让我们拭目以待。

JS继承的实现方式

既然要实现继承，那么首先我们得有一个父类，代码如下：

// 定义一个动物类
function Animal (name) {
  // 属性
  this.name = name || 'Animal';
  // 实例方法
  this.sleep = function(){
    console.log(this.name + '正在睡觉！');
  }
}
// 原型方法
Animal.prototype.eat = function(food) {
  console.log(this.name + '正在吃：' + food);
};

1、原型链继承

核心： 将父类的实例作为子类的原型

function Cat(){ 
}
Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.name = 'cat';

//　Test Code
var cat = new Cat();
console.log(cat.name);
console.log(cat.eat('fish'));
console.log(cat.sleep());
console.log(cat instanceof Animal); //true 
console.log(cat instanceof Cat); //true

特点：

1. 非常纯粹的继承关系，实例是子类的实例，也是父类的实例
2. 父类新增原型方法/原型属性，子类都能访问到
3. 简单，易于实现

缺点：

1. 要想为子类新增属性和方法，必须要在new Animal()这样的语句之后执行，不能放到构造器中
2. 无法实现多继承
3. 来自原型对象的所有属性被所有实例共享（来自原型对象的引用属性是所有实例共享的）（详细请看附录代码： 示例1）
4. 创建子类实例时，无法向父类构造函数传参

推荐指数：★★（3、4两大致命缺陷）

2017-8-17 10:21:43补充：感谢 MMHS 指出。缺点1中描述有误：可以在Cat构造函数中，为Cat实例增加实例属性。如果要新增原型属性和方法，则必须放在new Animal()这样的语句之后执行。

2018-9-10 00:03:45补充：感谢 IRVING_J 指出。缺点3中的描述不够充分。更正为：来自原型对象的所有属性被所有实例共享。

2、构造继承

核心：使用父类的构造函数来增强子类实例，等于是复制父类的实例属性给子类（没用到原型）

function Cat(name){
  Animal.call(this);
  this.name = name || 'Tom';
}

// Test Code
var cat = new Cat();
console.log(cat.name);
console.log(cat.sleep());
console.log(cat instanceof Animal); // false
console.log(cat instanceof Cat); // true

特点：

1. 解决了1中，子类实例共享父类引用属性的问题
2. 创建子类实例时，可以向父类传递参数
3. 可以实现多继承（call多个父类对象）

缺点：

1. 实例并不是父类的实例，只是子类的实例
2. 只能继承父类的实例属性和方法，不能继承原型属性/方法
3. 无法实现函数复用，每个子类都有父类实例函数的副本，影响性能

推荐指数：★★（缺点3）

3、实例继承

核心：为父类实例添加新特性，作为子类实例返回

function Cat(name){
  var instance = new Animal();
  instance.name = name || 'Tom';
  return instance;
}

// Test Code
var cat = new Cat();
console.log(cat.name);
console.log(cat.sleep());
console.log(cat instanceof Animal); // true
console.log(cat instanceof Cat); // false

特点：

1. 不限制调用方式，不管是new 子类()还是子类(),返回的对象具有相同的效果

缺点：

1. 实例是父类的实例，不是子类的实例
2. 不支持多继承

推荐指数：★★

4、拷贝继承

function Cat(name){
  var animal = new Animal();
  for(var p in animal){
    Cat.prototype[p] = animal[p];
  }
 // 2020年10月10日21点36分：感谢 @baclt 的指出，如下实现修改了原型对象，会导致单个实例修改name，会影响所有实例的name值
 // Cat.prototype.name = name || 'Tom'; 错误的语句，下一句为正确的实现
  this.name = name || 'Tom';
}

// Test Code
var cat = new Cat();
console.log(cat.name);
console.log(cat.sleep());
console.log(cat instanceof Animal); // false
console.log(cat instanceof Cat); // true

特点：

1. 支持多继承

缺点：

1. 效率较低，内存占用高（因为要拷贝父类的属性）
2. 无法获取父类不可枚举的方法（不可枚举方法，不能使用for in 访问到）

推荐指数：★（缺点1）

5、组合继承

核心：通过调用父类构造，继承父类的属性并保留传参的优点，然后通过将父类实例作为子类原型，实现函数复用

function Cat(name){
  Animal.call(this);
  this.name = name || 'Tom';
}
Cat.prototype = new Animal();

// 感谢 @学无止境c 的提醒，组合继承也是需要修复构造函数指向的。

Cat.prototype.constructor = Cat;

// Test Code
var cat = new Cat();
console.log(cat.name);
console.log(cat.sleep());
console.log(cat instanceof Animal); // true
console.log(cat instanceof Cat); // true

特点：

1. 弥补了方式2的缺陷，可以继承实例属性/方法，也可以继承原型属性/方法
2. 既是子类的实例，也是父类的实例
3. 不存在引用属性共享问题
4. 可传参
5. 函数可复用

缺点：

1. 调用了两次父类构造函数，生成了两份实例（子类实例将子类原型上的那份屏蔽了）

推荐指数：★★★★（仅仅多消耗了一点内存）

6、寄生组合继承

核心：通过寄生方式，砍掉父类的实例属性，这样，在调用两次父类的构造的时候，就不会初始化两次实例方法/属性，避免的组合继承的缺点

function Cat(name){
  Animal.call(this);
  this.name = name || 'Tom';
}
(function(){
  // 创建一个没有实例方法的类
  var Super = function(){};
  Super.prototype = Animal.prototype;
  //将实例作为子类的原型
  Cat.prototype = new Super();
})();

// Test Code
var cat = new Cat();
console.log(cat.name);
console.log(cat.sleep());
console.log(cat instanceof Animal); // true
console.log(cat instanceof Cat); //true

感谢 @bluedrink 提醒，该实现没有修复constructor。

Cat.prototype.constructor = Cat; // 需要修复下构造函数

特点：

1. 堪称完美

缺点：

1. 实现较为复杂

推荐指数：★★★★（实现复杂，扣掉一颗星）

附录代码：

示例一：

function Animal (name) {
  // 属性
  this.name = name || 'Animal';
  // 实例方法
  this.sleep = function(){
    console.log(this.name + '正在睡觉！');
  }
  //实例引用属性
  this.features = [];
}
function Cat(name){
}
Cat.prototype = new Animal();

var tom = new Cat('Tom');
var kissy = new Cat('Kissy');

console.log(tom.name); // "Animal"
console.log(kissy.name); // "Animal"
console.log(tom.features); // []
console.log(kissy.features); // []

tom.name = 'Tom-New Name';
tom.features.push('eat');

//针对父类实例值类型成员的更改，不影响
console.log(tom.name); // "Tom-New Name"
console.log(kissy.name); // "Animal"
//针对父类实例引用类型成员的更改，会通过影响其他子类实例
console.log(tom.features); // ['eat']
console.log(kissy.features); // ['eat']

原因分析：

关键点：属性查找过程

执行tom.features.push，首先找tom对象的实例属性（找不到），
那么去原型对象中找，也就是Animal的实例。发现有，那么就直接在这个对象的
features属性中插入值。
在console.log(kissy.features); 的时候。同上，kissy实例上没有，那么去原型上找。
刚好原型上有，就直接返回，但是注意，这个原型对象中features属性值已经变化了。