第五节：对象与原型链：JavaScript 的“类”与“继承”

📌 第五节：对象与原型链：JavaScript 的“类”与“继承”

目标：理解对象创建、原型继承、this 绑定，掌握类语法与原型设计模式，实现模块化组件开发。

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一、对象基础：数据的“容器”

1. 对象字面量与属性访问

• 语法：

  const person = {name: "Alice",age: 30,greet() { // 方法简写console.log(`Hi, I'm ${this.name}!`);},[Symbol("id")]: "unique-123", // Symbol 属性
  };
  

• 访问方式：

  console.log(person.name); // "Alice"（点语法）
  console.log(person["age"]); // 30（方括号语法，可动态访问）
  

2. 对象操作

• 添加/修改属性：

  person.job = "Engineer"; // 动态添加属性
  person.age = 31; // 修改属性
  

• 删除属性：

  javascriptdelete person.job; // 删除属性
  

• 遍历属性：

  for (const key in person) {if (person.hasOwnProperty(key)) { // 排除继承属性console.log(`${key}: ${person[key]}`);}
  }
  

3. 对象拷贝

• 浅拷贝：

  const shallowCopy = { ...person }; // 展开运算符
  // 或 Object.assign({}, person);
  

• 深拷贝：

  const deepCopy = JSON.parse(JSON.stringify(person)); // 仅适用于简单对象
  // 或使用 Lodash 的 `_.cloneDeep`
  

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二、原型链：继承的“幕后英雄”

1. 原型与构造函数

• __proto__ 与 prototype：

  • 每个对象有 __proto__ 指向其原型（隐式原型）。
  • 函数有 prototype 属性，指向其构造的实例的原型。

  function Person(name) {this.name = name;
  }
  Person.prototype.greet = function() {console.log(`Hello, I'm ${this.name}!`);
  };const alice = new Person("Alice");
  console.log(alice.__proto__ === Person.prototype); // true
  alice.greet(); // 输出：Hello, I'm Alice!
  

2. 原型链查找规则

• 查找顺序：对象自身属性 → 原型 → 原型链向上查找，直到null

  console.log(alice.toString()); // 调用 Object.prototype.toString
  console.log(alice.__proto__.__proto__ === Object.prototype); // true
  

3. 修改原型链

• 动态添加原型方法：

  Person.prototype.sayAge = function() {console.log(`I'm ${this.age} years old.`);
  };
  alice.age = 30;
  alice.sayAge(); // 输出：I'm 30 years old.
  

• 原型链陷阱：

  • 共享引用类型属性可能导致意外修改。

  function Animal() {this.foods = []; // 共享引用类型
  }
  const cat = new Animal();
  const dog = new Animal();
  cat.foods.push("fish");
  console.log(dog.foods); // ["fish"]（意外共享）
  

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三、this 绑定：上下文的“指挥官”

1. this 的四种绑定规则

规则	示例	this 指向
默认绑定	function foo() { console.log(this); }	全局对象（严格模式为 undefined）
隐式绑定	obj.method()	调用对象（obj）
显式绑定	foo.call(obj) 或 foo.apply(obj)	指定对象（obj）
new 绑定	new Foo()	新创建的实例对象

2. 绑定优先级

• 显式绑定 > new 绑定 > 隐式绑定 > 默认绑定

• 箭头函数：继承外层作用域的this，无动态绑定。

  const obj = {name: "Bob",greet: () => console.log(`Hello, ${this.name}`), // this 为外层作用域（可能是 window/undefined）normalGreet() {console.log(`Hello, ${this.name}`); // this 为 obj},
  };
  obj.greet(); // 输出：Hello, undefined（箭头函数无自身 this）
  obj.normalGreet(); // 输出：Hello, Bob
  

3. 常见问题与解决方案

• 回调函数中的 this 丢失：

  const button = {text: "Click me",handleClick() {console.log(`Button clicked: ${this.text}`);},
  };
  document.querySelector("button").onclick = button.handleClick; // this 丢失，指向 button 元素
  

  解决方案：

  • 使用箭头函数包裹：

    document.querySelector("button").onclick = () => button.handleClick();
    

  • 或显式绑定：

    document.querySelector("button").onclick = button.handleClick.bind(button);
    

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四、类语法：ES6 的“语法糖”

1. 类定义与继承

• 基础类：

  class Person {constructor(name, age) {this.name = name;this.age = age;}greet() {console.log(`Hi, I'm ${this.name}!`);}
  }
  const bob = new Person("Bob", 25);
  bob.greet(); // 输出：Hi, I'm Bob!
  

• 继承：

  class Student extends Person {constructor(name, age, major) {super(name, age); // 调用父类构造函数this.major = major;}study() {console.log(`${this.name} is studying ${this.major}.`);}
  }
  const charlie = new Student("Charlie", 20, "Math");
  charlie.greet(); // 输出：Hi, I'm Charlie!
  charlie.study(); // 输出：Charlie is studying Math.
  

2. 类方法与静态方法

• 实例方法：

  class Dog {bark() {console.log("Woof!");}
  }
  

• 静态方法（直接通过类调用）：

  class MathUtils {static add(a, b) {return a + b;}
  }
  console.log(MathUtils.add(2, 3)); // 5
  

3. Getter 与 Setter

• 控制属性访问：

  class Circle {constructor(radius) {this._radius = radius; // 约定前缀 `_` 表示内部属性}get radius() {return this._radius;}set radius(newRadius) {if (newRadius > 0) {this._radius = newRadius;} else {console.error("Radius must be positive!");}}
  }
  const circle = new Circle(5);
  console.log(circle.radius); // 5
  circle.radius = 10; // 调用 setter
  circle.radius = -1; // 输出错误信息
  

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五、实战案例：图书管理系统

目标：实现一个图书类，支持添加、删除、搜索图书，并统计库存。

代码实现：

// 1. 定义图书类
class Book {constructor(title, author, quantity) {this.title = title;this.author = author;this.quantity = quantity;}updateQuantity(delta) {this.quantity += delta;if (this.quantity < 0) {console.error("库存不足！");this.quantity = 0;}}
}// 2. 定义书店类（继承）
class Bookstore {constructor() {this.books = [];}addBook(book) {this.books.push(book);}removeBook(title) {this.books = this.books.filter((book) => book.title !== title);}searchByAuthor(author) {return this.books.filter((book) => book.author === author);}getTotalInventory() {return this.books.reduce((sum, book) => sum + book.quantity, 0);}
}// 3. 使用示例
const jsBook = new Book("JavaScript Guide", "Alice", 10);
const pythonBook = new Book("Python Basics", "Bob", 5);
const store = new Bookstore();
store.addBook(jsBook);
store.addBook(pythonBook);
jsBook.updateQuantity(-3); // 减少库存
console.log(store.getTotalInventory()); // 输出：12
console.log(store.searchByAuthor("Alice")); // 输出：[{ title: "JavaScript Guide", ... }]

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六、常见问题与最佳实践

1. 原型继承 vs 类继承

特性	原型继承	类继承（ES6）
语法	显式操作原型链	声明式语法，更接近传统 OOP
可读性	较低（需理解原型链）	更高（语法糖）
适用场景	底层原理学习、性能优化	现代项目开发

2. 避免滥用继承

• 组合优于继承：优先使用对象组合而非深度继承。

  // 组合示例：通过属性引入功能
  const loggerMixin = {log() {console.log(`${this.name}: Action performed`);},
  };
  class User {constructor(name) {this.name = name;}
  }
  Object.assign(User.prototype, loggerMixin); // 组合功能
  

3. 性能优化

• 缓存原型方法

  ：减少频繁查找原型链。

  const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty;
  function isProperty(obj, key) {return hasOwnProperty.call(obj, key); // 避免在循环中重复查找
  }
  

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七、课后任务

基础任务

1. 创建一个 Animal 类，支持 eat 和 sleep 方法，并继承一个 Dog 子类。
2. 用类语法实现一个“银行账户”模块，支持存款、取款、查询余额。
3. 封装一个“防篡改”对象，禁止修改或删除属性（使用 Object.freeze 或 Proxy）。

进阶任务

1. 设计一个“任务队列”类，支持并发控制（限制同时执行的任务数）。
2. 实现一个“观察者模式”类，支持多个监听器订阅和通知。
3. 用 Proxy 实现一个“数据验证”类，拦截对象的属性设置操作。

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📌 关键点总结

1. 对象基础：
   • 掌握对象字面量、属性访问、拷贝与遍历。
2. 原型链与继承：
   • 理解 __proto__、prototype、原型链查找规则，避免原型链陷阱。
3. this 绑定：
   • 区分四种绑定规则，优先使用箭头函数或显式绑定。
4. 类语法：
   • 熟练定义类、继承、静态方法、Getter/Setter，区分类继承与组合。

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🎯 下一节预告

「异步编程：从回调地狱到 Async/Await」

• 破解回调地狱，掌握 Promise、async/await，实现一个“天气查询”应用。

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如果需要补充更多案例（如设计模式应用、Object.create 手动实现继承、Proxy 高级用法等），或调整内容深度，请随时告知！ 😊