面试官问：JS 的继承-蒲公英云

用过 React的读者知道，经常用 extends继承 React.Component：

// 部分源码
function Component(props, context, updater) {
  // ...
}
Component.prototype.setState = function(partialState, callback){
    // ...
}
const React = {
    Component,
    // ...
}
// 使用
class index extends React.Component{
    // ...
}

React github源码：https://github.com/facebook/react/blob/master/packages/react/src/ReactBaseClasses.js。

面试官可以顺着这个问 JS继承的相关问题，比如：ES6的 class继承用ES5如何实现。据说很多人答得不好。

构造函数、原型对象和实例之间的关系

要弄懂extends继承之前，先来复习一下构造函数、原型对象和实例之间的关系。

代码表示：

function F(){}
var f = new F();
// 构造器
F.prototype.constructor === F; // true
F.__proto__ === Function.prototype; // true
Function.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true
// 实例
f.__proto__ === F.prototype; // true
F.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true

笔者画了一张图表示：

ES6 extends 继承做了什么操作

我们先看看这段包含静态方法的 ES6继承代码：

// ES6
class Parent{
    constructor(name){
        this.name = name;
    }
    static sayHello(){
        console.log('hello');
    }
    sayName(){
        console.log('my name is ' + this.name);
        return this.name;
    }
}
class Child extends Parent{
    constructor(name, age){
        super(name);
        this.age = age;
    }
    sayAge(){
        console.log('my age is ' + this.age);
        return this.age;
    }
}
let parent = new Parent('Parent');
let child = new Child('Child', 18);
console.log('parent: ', parent); // parent:  Parent {name: "Parent"}
Parent.sayHello(); // hello
parent.sayName(); // my name is Parent
console.log('child: ', child); // child:  Child {name: "Child", age: 18}
Child.sayHello(); // hello
child.sayName(); // my name is Child
child.sayAge(); // my age is 18

其中这段代码里有两条原型链，不信看具体代码。

// 1、构造器原型链
Child.__proto__ === Parent; // true
Parent.__proto__ === Function.prototype; // true
Function.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true
// 2、实例原型链
child.__proto__ === Child.prototype; // true
Child.prototype.__proto__ === Parent.prototype; // true
Parent.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true
Object.prototype.__proto__ === null; // true

一图胜千言，笔者也画了一张图表示，如图所示：

结合代码和图可以知道， ES6extends 继承，主要就是：

1、把子类构造函数( Child)的原型( __proto__)指向了父类构造函数( Parent)。

2、把子类实例 child的原型对象( Child.prototype) 的原型( __proto__)指向了父类 parent的原型对象( Parent.prototype)。这两点也就是图中用不同颜色标记的两条线。

3、子类构造函数 Child继承了父类构造函数 Preant的里的属性。使用 super调用的( ES5则用 call或者 apply调用传参)。也就是图中用不同颜色标记的两条线。

看过《JavaScript高级程序设计-第3版》章节 6.3继承的读者应该知道，这2和3小点，正是寄生组合式继承，书中例子没有第1小点。

1和2小点都是相对于设置了 __proto__链接。那问题来了，什么可以设置 __proto__链接呢。

设置 proto

new、 Object.create和 Object.setPrototypeOf可以设置 __proto__。

说明一下， __proto__这种写法是浏览器厂商自己的实现。

再结合一下图和代码看一下的 new， new出来的实例的 __proto__指向构造函数的 prototype，这就是 new做的事情。

new 做了什么

1、创建了一个全新的对象。

2、这个对象会被执行 [[Prototype]]（也就是 __proto__）链接。

3、生成的新对象会绑定到函数调用的 this。

4、通过 new创建的每个对象将最终被 [[Prototype]]链接到这个函数的 prototype对象上。

5、如果函数没有返回对象类型 Object(包含 Functoin, Array, Date, RegExg, Error)，那么 new表达式中的函数调用会自动返回这个新的对象。

Object.create：ES5提供的

Object.create(proto,[propertiesObject]) 方法创建一个新对象，使用现有的对象来提供新创建的对象的 __proto__。

它接收两个参数，不过第二个可选参数是属性描述符（不常用，默认是 undefined）。对于不支持 ES5的浏览器， MDN上提供了 ployfill方案：MDN Object.create()

// 简版：也正是应用了new会设置__proto__链接的原理。
if(typeof Object.create !== 'function'){
    Object.create = function(proto){
        function F() {}
        F.prototype = proto;
        return new F();
    }
}

Object.setPrototypeOf：ES6提供的

Object.setPrototypeOf() 方法设置一个指定的对象的原型（即内部 [[Prototype]]属性）到另一个对象或 null： Object.setPrototypeOf(obj,prototype)。

`ployfill`
// 仅适用于Chrome和FireFox，在IE中不工作：
Object.setPrototypeOf = Object.setPrototypeOf || function (obj, proto) {
  obj.__proto__ = proto;
  return obj; 
}

nodejs源码就是利用这个实现继承的工具函数的。

function inherits(ctor, superCtor) {
if (ctor === undefined || ctor === null)
throw new ERR_INVALID_ARG_TYPE('ctor', 'Function', ctor);
if (superCtor === undefined || superCtor === null)
throw new ERR_INVALID_ARG_TYPE('superCtor', 'Function', superCtor);
if (superCtor.prototype === undefined) {
throw new ERR_INVALID_ARG_TYPE('superCtor.prototype',
'Object', superCtor.prototype);
}
Object.defineProperty(ctor, 'super_', {
value: superCtor,
writable: true,
configurable: true
});
Object.setPrototypeOf(ctor.prototype, superCtor.prototype);
}

extends的ES5版本实现

知道了ES6 extends继承做了什么操作和设置 __proto__的知识点后，把上面 ES6例子的用 ES5就比较容易实现了，也就是说实现寄生组合式继承，简版代码就是：

// ES5 实现ES6 extends的例子
function Parent(name){
this.name = name;
}
Parent.sayHello = function(){
console.log('hello');
}
Parent.prototype.sayName = function(){
console.log('my name is ' + this.name);
return this.name;
}
function Child(name, age){
// 相当于super
Parent.call(this, name);
this.age = age;
}
// new
function object(){
function F() {}
F.prototype = proto;
return new F();
}
function _inherits(Child, Parent){
// Object.create
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
// __proto__
// Child.prototype.__proto__ = Parent.prototype;
Child.prototype.constructor = Child;
// ES6
// Object.setPrototypeOf(Child, Parent);
// __proto__
Child.__proto__ = Parent;
}
_inherits(Child, Parent);
Child.prototype.sayAge = function(){
console.log('my age is ' + this.age);
return this.age;
}
var parent = new Parent('Parent');
var child = new Child('Child', 18);
console.log('parent: ', parent); // parent: Parent {name: "Parent"}
Parent.sayHello(); // hello
parent.sayName(); // my name is Parent
console.log('child: ', child); // child: Child {name: "Child", age: 18}
Child.sayHello(); // hello
child.sayName(); // my name is Child
child.sayAge(); // my age is 18

我们完全可以把上述 ES6的例子通过 babeljs(https://babeljs.io/repl)转码成 ES5来查看，更严谨的实现。

// 对转换后的代码进行了简要的注释
"use strict";
// 主要是对当前环境支持Symbol和不支持Symbol的typeof处理
function _typeof(obj) {
if (typeof Symbol === "function" && typeof Symbol.iterator === "symbol") {
_typeof = function _typeof(obj) {
return typeof obj;
};
} else {
_typeof = function _typeof(obj) {
return obj && typeof Symbol === "function" && obj.constructor === Symbol && obj !== Symbol.prototype ? "symbol" : typeof obj;
};
}
return _typeof(obj);
}
// _possibleConstructorReturn 判断Parent。call(this, name)函数返回值是否为null或者函数或者对象。
function _possibleConstructorReturn(self, call) {
if (call && (_typeof(call) === "object" || typeof call === "function")) {
return call;
}
return _assertThisInitialized(self);
}
// 如何 self 是void 0 （undefined）则报错
function _assertThisInitialized(self) {
if (self === void 0) {
throw new ReferenceError("this hasn't been initialised - super() hasn't been called");
}
return self;
}
// 获取__proto__
function _getPrototypeOf(o) {
_getPrototypeOf = Object.setPrototypeOf ? Object.getPrototypeOf : function _getPrototypeOf(o) {
return o.__proto__ || Object.getPrototypeOf(o);
};
return _getPrototypeOf(o);
}
// 寄生组合式继承的核心
function _inherits(subClass, superClass) {
if (typeof superClass !== "function" && superClass !== null) {
throw new TypeError("Super expression must either be null or a function");
}
// Object.create()方法创建一个新对象，使用现有的对象来提供新创建的对象的__proto__。
// 也就是说执行后 subClass.prototype.__proto__ === superClass.prototype; 这条语句为true
subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, {
constructor: {
value: subClass,
writable: true,
configurable: true
}
});
if (superClass) _setPrototypeOf(subClass, superClass);
}
// 设置__proto__
function _setPrototypeOf(o, p) {
_setPrototypeOf = Object.setPrototypeOf || function _setPrototypeOf(o, p) {
o.__proto__ = p;
return o;
};
return _setPrototypeOf(o, p);
}
// instanceof操作符包含对Symbol的处理
function _instanceof(left, right) {
if (right != null && typeof Symbol !== "undefined" && right[Symbol.hasInstance]) {
return right[Symbol.hasInstance](left);
} else {
return left instanceof right;
}
}
function _classCallCheck(instance, Constructor) {
if (!_instanceof(instance, Constructor)) {
throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
}
}
// 按照它们的属性描述符把方法和静态属性赋值到构造函数的prototype和构造器函数上
function _defineProperties(target, props) {
for (var i = 0; i < props.length; i++) {
var descriptor = props[i];
descriptor.enumerable = descriptor.enumerable || false;
descriptor.configurable = true;
if ("value" in descriptor) descriptor.writable = true;
Object.defineProperty(target, descriptor.key, descriptor);
}
}
// 把方法和静态属性赋值到构造函数的prototype和构造器函数上
function _createClass(Constructor, protoProps, staticProps) {
if (protoProps) _defineProperties(Constructor.prototype, protoProps);
if (staticProps) _defineProperties(Constructor, staticProps);
return Constructor;
}
// ES6
var Parent = function () {
function Parent(name) {
_classCallCheck(this, Parent);
this.name = name;
}
_createClass(Parent, [{
key: "sayName",
value: function sayName() {
console.log('my name is ' + this.name);
return this.name;
}
}], [{
key: "sayHello",
value: function sayHello() {
console.log('hello');
}
}]);
return Parent;
}();
var Child = function (_Parent) {
_inherits(Child, _Parent);
function Child(name, age) {
var _this;
_classCallCheck(this, Child);
// Child.__proto__ => Parent
// 所以也就是相当于Parent.call(this, name); 是super(name)的一种转换
// _possibleConstructorReturn 判断Parent.call(this, name)函数返回值是否为null或者函数或者对象。
_this = _possibleConstructorReturn(this, _getPrototypeOf(Child).call(this, name));
_this.age = age;
return _this;
}
_createClass(Child, [{
key: "sayAge",
value: function sayAge() {
console.log('my age is ' + this.age);
return this.age;
}
}]);
return Child;
}(Parent);
var parent = new Parent('Parent');
var child = new Child('Child', 18);
console.log('parent: ', parent); // parent: Parent {name: "Parent"}
Parent.sayHello(); // hello
parent.sayName(); // my name is Parent
console.log('child: ', child); // child: Child {name: "Child", age: 18}
Child.sayHello(); // hello
child.sayName(); // my name is Child
child.sayAge(); // my age is 18