18.Class 的基本语法 - 好文

Class 的基本语法

<>Class 的基本语法

<>简介

JavaScript 语言中，生成实例对象的传统方法是通过构造函数。下面是一个例子。
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（比如 C++ 和 Java）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class改写，就是下面这样。
//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。
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。
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。
class Point { constructor() { // ... } toString() { // ... } toValue() { // ...
} }// 等同于 Point.prototype = { constructor() {}, toString() {}, toValue() {}, };
在类的实例上面调用方法，其实就是调用原型上的方法。
class B {} let b = new B(); b.constructor === B.prototype.constructor // true
上面代码中，b是B类的实例，它的constructor方法就是B类原型的constructor方法。

由于类的方法都定义在prototype对象上面，所以类的新方法可以添加在prototype对象上面。Object.assign
方法可以很方便地一次向类添加多个方法。
class Point { constructor(){ // ... } } Object.assign(Point.prototype, {
toString(){}, toValue(){} });
prototype对象的constructor属性，直接指向“类”的本身，这与 ES5 的行为是一致的。
Point.prototype.constructor === Point // true
另外，类的内部所有定义的方法，都是不可枚举的（non-enumerable）。
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。
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。
let methodName = 'getArea'; class Square { constructor(length) { // ... }
[methodName]() {// ... } }
上面代码中，Square类的方法名getArea，是从表达式得到的。

<>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。

<>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。
class Point { } // 等同于 class Point { constructor() {} }
上面代码中，定义了一个空的类Point，JavaScript 引擎会自动为它添加一个空的constructor方法。

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。
class Foo { constructor() { return Object.create(null); } } new Foo()
instanceof Foo // false
上面代码中，constructor函数返回一个全新的对象，结果导致实例对象不是Foo类的实例。

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。
class Foo { constructor() { return Object.create(null); } } Foo() //
TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'
<>类的实例对象

生成类的实例对象的写法，与 ES5 完全一样，也是使用new命令。前面说过，如果忘记加上new，像函数那样调用Class，将会报错。
class Point { // ... } // 报错 var point = Point(2, 3); // 正确 var point = new
Point(2, 3);
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）。
//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。
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.prototype，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“类”添加方法。

__proto__ 并不是语言本身的特性，这是各大厂商具体实现时添加的私有属性，虽然目前很多现代浏览器的 JS
引擎中都提供了这个私有属性，但依旧不建议在生产中使用该属性，避免对环境产生依赖。生产环境中，我们可以使用 Object.getPrototypeOf
方法来获取实例对象的原型，然后再来为原型添加方法/属性。
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“类”的原始定义，影响到所有实例。

<>Class 表达式

与函数一样，类也可以使用表达式的形式定义。
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。
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。

如果类的内部没用到的话，可以省略Me，也就是可以写成下面的形式。
const MyClass = class { /* ... */ };
采用 Class 表达式，可以写出立即执行的 Class。
let person = new class { constructor(name) { this.name = name; } sayName() {
console.log(this.name); } }('张三'); person.sayName(); // "张三"
上面代码中，person是一个立即执行的类的实例。

<>不存在变量提升

类不存在变量提升（hoist），这一点与 ES5 完全不同。
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
不会把类的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。
{ let Foo = class {}; class Bar extends Foo { } }
上面的代码不会报错，因为Bar继承Foo的时候，Foo已经有定义了。但是，如果存在class的提升，上面代码就会报错，因为class会被提升到代码头部，而
let命令是不提升的，所以导致Bar继承Foo的时候，Foo还没有定义。

<>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。
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。
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。
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; }// ... };
上面代码中，bar和snaf都是Symbol值，导致第三方无法获取到它们，因此达到了私有方法和私有属性的效果。

<>私有属性

与私有方法一样，ES6 不支持私有属性。目前，有一个提案
<https://github.com/tc39/proposal-class-fields#private-fields>，为class
加了私有属性。方法是在属性名之前，使用#表示。
class Point { #x; constructor(x = 0) { #x = +x; // 写成 this.#x 亦可 } get x() {
return #x } set x(value) { #x = +value } }
上面代码中，#x就表示私有属性x，在Point类之外是读取不到这个属性的。还可以看到，私有属性与实例的属性是可以同名的（比如，#x与get x()）。

私有属性可以指定初始值，在构造函数执行时进行初始化。
class Point { #x = 0; constructor() { #x; // 0 } }
之所以要引入一个新的前缀#表示私有属性，而没有采用private关键字，是因为 JavaScript
是一门动态语言，使用独立的符号似乎是唯一的可靠方法，能够准确地区分一种属性是否为私有属性。另外，Ruby 语言使用@表示私有属性，ES6 没有用这个符号而使用#
，是因为@已经被留给了 Decorator。

该提案只规定了私有属性的写法。但是，很自然地，它也可以用来写私有方法。
class Foo { #a; #b; #sum() { return #a + #b; } printSum() { console
.log(#sum()); }constructor(a, b) { #a = a; #b = b; } }
<>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。
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
上面代码中，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，因为找不到print方法而导致报错。

一个比较简单的解决方法是，在构造方法中绑定this，这样就不会找不到print方法了。
class Logger { constructor() { this.printName = this.printName.bind(this); }
// ... }
另一种解决方法是使用箭头函数。
class Logger { constructor() { this.printName = (name = 'there') => { this
.print(`Hello ${name}`); }; } // ... }
还有一种解决方法是使用Proxy，获取方法的时候，自动绑定this。
function selfish (target) { const cache = new WeakMap(); const handler = { get
(target, key) {const value = Reflect.get(target, key); if (typeof value !==
'function') { return value; } if (!cache.has(value)) { cache.set(value,
value.bind(target)); }return cache.get(value); } }; const proxy = new Proxy
(target, handler);return proxy; } const logger = selfish(new Logger());
<>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。
class Point {} Point.name // "Point"
name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。

<>Class 的取值函数（getter）和存值函数（setter）

与 ES5 一样，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。
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'
上面代码中，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。

存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的。
class CustomHTMLElement { constructor(element) { this.element = element; } get
html() {return this.element.innerHTML; } set html(value) { this
.element.innerHTML = value; } }var descriptor = Object
.getOwnPropertyDescriptor( CustomHTMLElement.prototype,"html" ); "get" in
descriptor// true "set" in descriptor // true
上面代码中，存值函数和取值函数是定义在html属性的描述对象上面，这与 ES5 完全一致。

<>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。
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
上面代码中，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。

<>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”。
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。

注意，如果静态方法包含this关键字，这个this指的是类，而不是实例。
class Foo { static bar () { this.baz(); } static baz () { console.log('hello'
); } baz () {console.log('world'); } } Foo.bar() // hello
上面代码中，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
。另外，从这个例子还可以看出，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。
class Foo { static classMethod() { return 'hello'; } } class Bar extends Foo {
} Bar.classMethod()// 'hello'
上面代码中，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。
class Foo { static classMethod() { return 'hello'; } } class Bar extends Foo {
static classMethod() { return super.classMethod() + ', too'; } }
Bar.classMethod()// "hello, too"
<>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。
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。
// 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
目前有一个静态属性的提案 <https://github.com/tc39/proposal-class-fields>
，对实例属性和静态属性都规定了新的写法。

（1）类的实例属性

类的实例属性可以用等式，写入类的定义之中。
class MyClass { myProp = 42; constructor() { console.log(this.myProp); // 42 }
}
上面代码中，myProp就是MyClass的实例属性。在MyClass的实例上，可以读取这个属性。

以前，我们定义实例属性，只能写在类的constructor方法里面。
class ReactCounter extends React.Component { constructor(props) { super(props);
this.state = { count: 0 }; } }
上面代码中，构造方法constructor里面，定义了this.state属性。

有了新的写法以后，可以不在constructor方法里面定义。
class ReactCounter extends React.Component { state = { count: 0 }; }
这种写法比以前更清晰。

为了可读性的目的，对于那些在constructor里面已经定义的实例属性，新写法允许直接列出。
class ReactCounter extends React.Component { state; constructor(props) { super
(props);this.state = { count: 0 }; } }
（2）类的静态属性

类的静态属性只要在上面的实例属性写法前面，加上static关键字就可以了。
class MyClass { static myStaticProp = 42; constructor() { console
.log(MyClass.myStaticProp);// 42 } }
同样的，这个新写法大大方便了静态属性的表达。
// 老写法 class Foo { // ... } Foo.prop = 1; // 新写法 class Foo { static prop = 1; }

上面代码中，老写法的静态属性定义在类的外部。整个类生成以后，再生成静态属性。这样让人很容易忽略这个静态属性，也不符合相关代码应该放在一起的代码组织原则。另外，新写法是显式声明（declarative），而不是赋值处理，语义更好。

<>new.target 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。
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
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。
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。
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。
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。

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