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一起探讨 JavaScript 的对象

对象是多个属性的动态集合，它有一个指向着原型的隐藏属性（注：__proto__）。每个属性拥有一个键和对应的一个值。

属性的键（Property key）

属性的键是一个唯一的字符串。访问属性有两种方式：点表示法和括号表示法。当使用点表示法，属性的键必须是有效的标识符。

const obj = {
  message: 'A message',
}
obj.message // "A message"
obj.message // "A message"

访问一个不存在的属性不会抛出错误，但是会返回 undefined：

obj.otherProperty // undefined

当使用括号表示法，属性的键不要求是有效的标识符 —— 可以是任意值：

const french = {}
french['thank you very much'] = 'merci beaucoup'

french['thank you very much'] // "merci beaucoup"

当属性的键是一个非字符串的值，会调用 toString() 方法（如果可用的话）将其转换为字符串。

const obj = {}
// Number
obj[1] = 'Number 1'
obj[1] === obj['1'] // true
// Object
const number1 = {
  toString() {
    return '1'
  },
}
obj[number1] === obj['1'] // true

在上面的示例中，对象 number1 作一个键值时，会被转换为字符串，转换结果 “1” 被用作属性的键。

属性的值

属性的值可以是任意的基础数据类型，对象，或函数。

const obj = {
  bar: 1,
  baz: true,
  foo: { a: 'a', b: 'b' },
  isFriday(date) {
    return data.getDay === 5
  },
  reg: /^\d+$/
}

对象作为值

对象可以嵌套在其他对象里：

const book = {
  title: 'The Good Parts',
  author: {
    firstName: 'Douglas',
    lastName: 'Crockford',
  },
}
book.author.firstName // "Douglas"

通过这种方式，我们就可以创建一个命名空间:

const app = {}
app.authorService = { getAuthors() {} }
app.bookService = { getBooks() {} }

函数作为值

当一个函数被作为属性值，通常成为一个方法。在方法中，this 关键字代表着当前的对象。this ，会根据函数的调用方式有不同的值。了解更多 this 丢失上下文的问题，可以查看 What to do when “this” loses context。

动态性

对象本质上就是动态的。可以任意添加删除属性。

const obj = {}
obj.message = 'This is a message' // add new property
obj.otherMessage = 'A new message' // add new property
delete obj.otherMessage // delete property

Map

我们可以把对象当做一个 Map。Map 的键就是对象的属性。访问键/值不需要去扫描所有属性。访问的时间复杂度是 o(1)。

原型

对象有一个指向原型对象的“隐藏”属性 __proto__，对象是从这个原型对象中继承属性的。举个例子，使用对象字面量创建的对象有一个指向 Object.prototype 的链接:

const obj = {}
obj.__proto__ === Object.prototype // true

原型链

原型对象有它自己的原型。当一个属性被访问的时候并且不包含在当前对象自有属性中，JavaScript 会沿着原型链向上查找直到找到被访问的属性，或者到达 null 为止。

只读

原型只用于读取值。对象进行更改时，只会作用到当前对象，不会影响对象的原型；就算原型上有同名的属性，也是如此。

空对象

正如我们看到的，空对象 {} 并不是真正意义上的空，因为它包含着指向 Object.prototype 的链接。为了创建一个真正的空对象，我们可以使用 Object.create(null) 。它会创建一个没有任何属性的对象。这通常用来创建一个 Map。

原始值和包装对象

在允许访问属性这一点上，JavaScript 把原始值描述为对象。当然了，原始值并不是对象。

;(1.23).toFixed(1) // "1.2"
'text'.toUpperCase() // "TEXT"
true.toString() // "true"

为了允许访问原始值的属性， JavaScript 创造了一个包装对象，然后销毁它。JavaScript 引擎对创建包装和销毁包装对象的过程做了优化。数值、字符串和布尔值都有等效的包装对象。跟别是：Number、String、Boolean。null 和 undefined 原始值没有相应的包装对象并且不提供任何方法。

内置原型

Numbers 继承自 Number.prototype，Number.prototype 继承自 Object.prototype。

const no = 1
no.__proto__ === Number.prototype // true
no.__proto__.__proto__ === Object.prototype // true

Strings 继承自 String.prototype。Booleans 继承自 Boolean.prototype。函数都是对象，继承自 Function.prototype 。函数拥有 bind()、apply() 和 call() 等方法。所有对象、函数和原始值（除 null 和 undefined 外）都从 Object.prototype 继承属性。他们都有 toString() 方法。

单一继承

Object.create() 用特定的原型对象创建一个新对象，它用来做单一继承。

const bookPrototype = {
  getFullTitle() {
    return `${this.title} by ${this.author}`
  },
}
const book = Object.create(bookPrototype)
book.title = 'JavaScript: The Good Parts'
book.author = 'Douglas Crockford'
book.getFullTitle()
// JavaScript: The Good Parts by Douglas Crockford

多重继承

Object.assign() 从一个或多个对象拷贝属性到目标对象。它用来做多重继承。

const authorDataService = { getAuthors() {} }
const bookDataService = { getBooks() {} }
const userDataService = { getUsers() {} }
const dataService = Object.assign(
  {},
  authorDataService,
  bookDataService,
  userDataService
)
dataService.getAuthors()
dataService.getBooks()
dataService.getUsers()

不可变对象

Object.freeze() 冻结一个对象。属性不能被添加、删除、更改。对象会变成不可变的。

'use strict'
const book = Object.freeze({
  title: 'Functional-Light JavaScript',
  author: 'Kyle Simpson',
})

// Cannot assign to read only property 'title'
book.title = 'Other title'

Object.freeze() 实行浅冻结。要深冻结，需要递归冻结对象的每一个属性。

拷贝

Object.assign() 被用作拷贝对象。

const book = Object.freeze({
  title: 'JavaScript Allongé',
  author: 'Reginald Braithwaite',
})
const clone = Object.assign({}, book)

Object.assign() 执行浅拷贝，不是深拷贝。它拷贝对象的第一层属性。嵌套的对象会在原始对象和副本对象之间共享。

对象字面量

对象字面量提供一种简单、优雅的方式创建对象。

const timer = {
  fn: null,
  start(callback) {
    this.fn = callback
  },
  stop() {},
}

但是，这种语法有一些缺点。所有的属性都是公共的，方法能够被重定义，并且不能在新实例中使用相同的方法。

timer.fn // null
timer.start = function () {
  console.log('New implementation')
}

Object.create()

Object.create() 和 Object.freeze() 一起能够解决最后两个问题。

首先，我要使用所有方法创建一个冻结原型 timerPrototype ，然后创建对象去继承它。

const timerPrototype = Object.freeze({
  start() {},
  stop() {},
})
const timer = Object.create(timerPrototype)
timer.__proto__ === timerPrototype // true

当原型被冻结，继承它的对象不能够更改其中的属性。现在，start() 和 stop() 方法不能被重新定义。

'use strict'

// Cannot assign to read only property 'start' of object
timer.start = function () {
  console.log('New implementation')
}

Object.create(timerPrototype) 可以用来使用相同的原型构建更多对象。

构造函数

最初，JavaScript 语言提出构造函数作为这些的语法糖。

function Timer(callback) {
  this.fn = callback
}
Timer.prototype = {
  start() {},
  stop() {},
}
function getTodos() {}
const timer = new Timer(getTodos)

所有的以 function 关键字定义的函数都可以作为构造函数。构造函数使用功能 new 调用。新对象将原型设定为 FunctionConstructor.prototype。

const timer = new Timer()
timer.__proto__ === Timer.prototype

同样地，我们需要冻结原型来防止方法被重定义。

Timer.prototype = Object.freeze({
  start() {},
  stop() {},
})

new 操作符

当执行 new Timer() 时，它与函数 newTimer() 作用相同:

function newTimer() {
  const newObj = Object.create(Timer.prototype)
  const returnObj = Timer.call(newObj, arguments)
  if (returnObj)
    return returnObj

  return newObj
}

使用 Timer.prototype 作为原型，创造了一个新对象。然后执行 Timer 函数并为新对象设置属性字段。

类

ES2015 为这一切带来了更好的语法糖。

class Timer {
  constructor() {
    this.token = 0
  }

  start() {}
  stop() {}
}
Object.freeze(Timer.prototype)

const timer = new Timer()
timer.__proto__ === Timer.prototype // true

使用 class 构建的对象将原型设置为 ClassName.prototype 。在使用类创建对象时，必须使用 new 操作符。

基于原型的继承

在 JavaScript 中，对象继承自对象。构造函数和类都是用来创建原型对象的所有方法的语法糖。然后它创建一个继承自原型对象的新对象，并为新对象设置数据字段基于原型的继承具有保护记忆的好处。原型只创建一次并且由所有的实例使用。

没有封装

基于原型的继承模式没有私有性。所有对象的属性都是公有的。Object.keys() 返回一个包含所有属性键的数组。它可以用来迭代对象的所有属性。

function logProperty(name) {
  console.log(name) // property name
  console.log(obj[name]) // property value
}
Object.keys(obj).forEach(logProperty)

模拟的私有模式包含使用 _ 来标记私有属性，这样其他人会避免使用他们：

class Timer {
  constructor(callback) {
    this._fn = callback
    this._timerId = 0
  }
}

工厂模式

JavaScript 提供一种使用工厂模式创建封装对象的新方式。

function TodoStore(callback) {
  const fn = callback

  function start() {}
  function stop() {}

  return Object.freeze({
    start,
    stop,
  })
}

fn 变量是私有的。只有 start() 和 stop() 方法是公有的。start() 和 stop() 方法不能被外界改变。这里没有使用 this ，所以没有 this 丢失上下文的问题。

对象字面量依然用于返回对象，但是这次它只包含函数。更重要的是，这些函数是共享相同私有状态的闭包。 Object.freeze() 被用来冻结公有 API。

Timer 对象的完整实现，请看具有封装功能的实用 JavaScript 对象.

结论

  • JavaScript 像对象一样处理原始值、对象和函数。
  • 对象本质上是动态的，可以用作 Map。
  • 对象继承自其他对象。构造函数和类是创建从其他原型对象继承的对象的语法糖。
  • Object.create() 可以用来单一继承，Object.assign() 用来多重继承。
  • 工厂函数可以构建封装对象。

本文由 吳文俊 翻译，原文地址 Let’s explore objects in JavaScript

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