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itoedr的it学苑

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日志

 
 

Jscript面向对象编程思路分析(收集)  

2014-08-23 21:33:54|  分类: html5-webapp |  标签: |举报 |字号 订阅

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  在web页面的客户端应用中,js已经成为不可缺少的部分。传统方式对js的应用完全基于过程模型,在这种模型里,普通语句及全局函数的使用最为普遍。当代码的数量逐渐增加,整个项目的维护就变得困难,逻辑也渐渐超出设计者的掌控,这个时候,我们需要借用软件工程的观念来管理项目。现代软件工程的根基是组件化、对象化的程序设计,由UML设计图指导的程序设计过程有条不紊地进行着。

  问题的根源是什么?是我们没有一种有效的方式来组织js程序,使得它能够遵循一些基本的面向对象思想。然而,js并非没有办法体现出这些思想,本文试图用某些特殊的组织方式来让js符合基本的面向对象特性,为进一步应用软件工程的某些设计模式作铺垫。

  Jscript中内置了一些类,例如String、Array、Math等,用户可以直接从这些类实例化出对象,并使用其中的属性和方法。单凭这一点,不能说js符合面向对象语言的特征。一种面向对象的语言,应当具有封装,继承,多态等基本特性。Jscript并没有直接提供实现这些特性的方法,但是,也并非完全无法实现。

一、Js中的封装
  一种面向对象的语言应当允许用户创建自定义类型,这一点js做到了,只是它的自定义类型不是用class限定,而是作为function,这个function的作用相当于其他语言中的构造函数。在自定义类型中,用户可以添加属性、方法。但是,js中并未显式提供public、private、protected等访问限定,也没有提供static之类的作用域限定。下面通过几个例子,逐一说明创建自定义类型及实现各种限定的方法。

    示例1-1:该例子演示了创建及使用包含属性和方法的自定义类型的过程。本例子中,我们创建了一个名为MyClass的类,其中包含了一个Name属性和一个showName方法,然后将这个类实例化,即可调用其中的方法,使用其中的属性。注意,在类中定义的方法和属性应当使用this关键字绑定到这个类,调用时使用绑定名字来访问,而不是通过实际名字。

<html>
    <head>
        <script language="Jscript">
        <!--
            function MyClass(name)
            {
                this.Name = name;
                this.showName = writeName;

                function writeName()
                {
                    document.write(this.Name);
                    document.write("<br />");
                }
            }
        -->
        </script>
    </head>
    <body>
        <script language="Jscript">
        <!--
            var myClass = new MyClass("Tom");
            myClass.showName();
            document.write(myClass.Name);
            document.write("<br />");
            myClass.Name = "Jerry";
            myClass.showName();
        -->
        </script>
    </body>
</html> 
提示:您可以先修改部分代码再运行


示例1-2:该例子演示了public和private访问限定的实现。本例子中,我们修改了上个例子中的MyClass类,将其扩充为两个属性和两个方法。注意到PrivateName的声明,它并没有绑定到这个类,因此只具有局部作用域,生命期仅在本类中,如果在类的方法中调用它的话,是可以正常调用的(调用的时候不加this关键字)。同理,没有绑定的方法也只能在类的内部调用。因此,js中的public与private限定可以通过这种方式来实现。

<html>
    <head>
        <script language="Jscript">
        <!--
            function MyClass(name)
            {
                this.Name = name;
                this.showName = writeName;

                function writeName()
                {
                    document.write(this.Name);
                    document.write("<br />");
                }
            }
        -->
        </script>
    </head>
    <body>
        <script language="Jscript">
        <!--
            var myClass = new MyClass("Tom");
            myClass.showName();
            document.write(myClass.Name);
            document.write("<br />");
            myClass.Name = "Jerry";
            myClass.showName();
        -->
        </script>
    </body>
</html>

 提示:您可以先修改部分代码再运行


  在这里,需要注意到一个现象,既然js把类本身作为一个构造函数,它在实例化的时候将逐个执行其中的语句,保留其中的方法定义,一直把整个函数执行完。因此,本例子中注释掉的writePrivateName();语句如果正常执行,将在MyClass类实例化的时候运行。

示例1-3:该例子演示了static限定的实现。本例子中,我们将MyClass类修改为带一个普通属性、一个静态属性和两个静态方法的类。这个类可以被实例化,所能够访问的仅仅是在类中定义的普通属性。当不实例化,通过类名访问的时候,可以访问类中的静态方法和静态属性,静态方法只能访问静态属性。与C++类似,静态成员的初始化需要在类的外面进行。

<html>
    <head>
        <script language="Jscript">
        <!--
            function MyClass(name)
            {
                this.Name = name;
                this.showName = writeName;

                function writeName()
                {
                    document.write(this.Name);
                    document.write("<br />");
                }
            }
        -->
        </script>
    </head>
    <body>
        <script language="Jscript">
        <!--
            var myClass = new MyClass("Tom");
            myClass.showName();
            document.write(myClass.Name);
            document.write("<br />");
            myClass.Name = "Jerry";
            myClass.showName();
        -->
        </script>
    </body>
</html>

 提示:您可以先修改部分代码再运行


  通过以上三个示例,我们能够看出,js很好地支持了封装,并且支持了基本的访问限定。

二、Js中的继承
  继承是面向对象语言中扩展已有类型的一种有效途径,js没有提供用于实现继承的extends关键字或者“:”操作符,但是,由于它是一种动态语言,可以在需要的时候添加属性和方法。以下示例中继承机制的实现均基于这种原理。

示例2-1:该例子演示了从基类派生出一个子类的方法。子类中创建了基类的对象,为它添加了新的属性和方法,然后将它作为子类构造函数的结果返回出去,得到子类对象。子类对象比基类对象多了一些属性和方法,分配到了更多内存空间。注意到每次输出的constructor属性的值,发现它们两次返回的都是基类的构造函数,这并不奇怪,因为子类的构造函数最后返回的是添加了新属性、新方法的基类对象,js执行环境仍然会认为它是一个基类对象。

<html>
    <head>
        <script language="Jscript">
        <!--
            function MyClass(name)
            {
                this.Name = name;
                this.showName = writeName;

                function writeName()
                {
                    document.write(this.Name);
                    document.write("<br />");
                }
            }
        -->
        </script>
    </head>
    <body>
        <script language="Jscript">
        <!--
            var myClass = new MyClass("Tom");
            myClass.showName();
            document.write(myClass.Name);
            document.write("<br />");
            myClass.Name = "Jerry";
            myClass.showName();
        -->
        </script>
    </body>
</html>

 提示:您可以先修改部分代码再运行


示例2-2:该例子演示了从两个不同基类派生出一个子类的方法。子类中分别创建了两个基类的对象,将其中一个的所有属性和方法添加到另外一个上,然后将后者作为子类构造函数的结果返回出去,得到子类对象。通过这种途径,变相地实现了多重继承。这里有一个注意点,不同的基类中如果包含同名变量或方法,需要自己指定以哪个作为实际绑定。

<html>
    <head>
        <script language="Jscript">
        <!--
            function MyClass(name)
            {
                this.Name = name;
                this.showName = writeName;

                function writeName()
                {
                    document.write(this.Name);
                    document.write("<br />");
                }
            }
        -->
        </script>
    </head>
    <body>
        <script language="Jscript">
        <!--
            var myClass = new MyClass("Tom");
            myClass.showName();
            document.write(myClass.Name);
            document.write("<br />");
            myClass.Name = "Jerry";
            myClass.showName();
        -->
        </script>
    </body>
</html>

 提示:您可以先修改部分代码再运行


  通过以上两个示例能够看出,js其实支持了继承的机制,只不过这种机制需要更多的手工控制。

  既然提到继承,顺便讨论一下protected限定,它的作用是使得被限定的变量或方法不能被类的实例调用,但是能够被派生类调用。写这篇文章的时候本人曾经花了不少时间来考虑是否有可能使用js模拟出这种限定,后来发现,既然public跟private限定是通过指定绑定来实现的,那么,没法创建一种介于绑定和不绑定之间的关系,也就不好用这种方式模拟。再转念一想,protected限定几乎都是实现在编译型的语言中。在目标代码或者中间代码层次,这种限定非常重要,它能够有效配合软件工程理论进行开发,但是js是纯解释型语言,源代码公开的级别,不存在有效的模块保护机制,任何人可以随意修改代码,这样,protected关键字完全没有用武之地。

  C++等语言拥有一种特殊类:接口。接口的作用是为类提供规范、约束,它规定了继承这个接口所必须实现的方法集合。我们当然可以实现这样一个机制,当类继承接口的时候,检查它是否实现了接口中的全部方法,或者是否提供了这些方法的声明,但这种做法并不必要。当继承这个接口的时候,根据上面实现的这种继承机制,将会直接创建接口的一个对象(有的语言中禁止把接口实例化),这个时候,它已经包含了接口中所定义的方法集合,即使不重新定义这些方法并绑定,他们显然已经被声明了,而且,js不提供一个机制用于识别抽象方法,接口中的方法是否已被实现也无从得知。

三、Js中的多态
  多态能够让对象在运行时决定实际调用的方法体。由于js是一种动态语言,支持运行时绑定,讨论它的多态实际上并没有太大意义。Js不支持virtual关键字,而virtual关键字在现在的js里面也不会有明显用处。最根本的一点,js能够在运行时改变数据类型,可以随时根据新类型来取得它所拥有的方法,而忽视原有类型的影响。

示例3-1:该例子创建了一个基类跟一个子类,拥有一个同名方法,分别将基类和子类实例化并调用这个方法,显示的结果将随着方法所属类的不同而不同。原因很简单,因为例子使用的这种“继承”机制本身就是利用js语言的动态特性实现的,在一个类实例化的时候,它已经知道自己拥有哪些方法,而且,它也不关心这些方法从哪个类继承,只是将它们作为普通的成员方法来调用,所以,每一个类调用的同名方法都是属于自己的那个。再者,js是弱类型语言,它的变量声明的时候并不知道自己的类型,也并不知道将要被初始化成什么类型,赋予它什么类型的值,它就是什么类型的变量。本例子中分别注释掉的两段语句就说明了这个问题:Js在运行时既能够将子类变量赋给基类变量(这个特性在C++等语言中正是实现多态的关键),也可以将基类变量赋给子类变量(一般在静态语言中不允许,因为缺少附加信息)。

<html>
    <head>
        <script language="Jscript">
        <!--
            function MyClass(name)
            {
                this.Name = name;
                this.showName = writeName;

                function writeName()
                {
                    document.write(this.Name);
                    document.write("<br />");
                }
            }
        -->
        </script>
    </head>
    <body>
        <script language="Jscript">
        <!--
            var myClass = new MyClass("Tom");
            myClass.showName();
            document.write(myClass.Name);
            document.write("<br />");
            myClass.Name = "Jerry";
            myClass.showName();
        -->
        </script>
    </body>
</html>



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