您在问题中展示的两个代码示例都使用了原型继承。事实上,你用 JavaScript 编写的任何面向对象的代码都是原型继承的范式。JavaScript 根本就没有经典的继承。这应该让事情变得更清楚一点:
Inheritance
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+-----------------------------+
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v v
Prototypal Classical
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+------------------------------+
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v v
Prototypal Pattern Constructor Pattern
如您所见,原型继承和经典继承是两种不同的继承范式。Self、Lua 和 JavaScript 等一些语言支持原型继承。然而,像 C++、Java 和 C# 这样的大多数语言都支持经典继承。
面向对象编程的快速概览
原型继承和经典继承都是面向对象的编程范式(即它们处理对象)。对象是简单的抽象,它封装了现实世界实体的属性(即它们代表程序中的真实事物)。这被称为抽象。
抽象:计算机程序中现实世界事物的表示。
理论上,抽象被定义为“通过从特定示例中提取共同特征而形成的一般概念”。然而,为了这个解释,我们将使用前面提到的定义。
现在有些对象有很多共同点。例如,一辆泥地自行车和一辆哈雷戴维森 (Harley Davidson) 有很多共同之处。
泥地自行车:
哈雷戴维森:
泥地自行车和哈雷戴维森都是自行车。因此,自行车是泥地自行车和哈雷戴维森的概括。
Bike
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+---------------------------------+
| |
v v
Mud Bike Harley Davidson
在上面的例子中,自行车、泥地自行车和哈雷戴维森都是抽象的。然而,自行车是泥地自行车和哈雷戴维森的更一般抽象(即泥地自行车和哈雷戴维森都是特定类型的自行车)。
泛化:对更具体抽象的抽象。
在面向对象的编程中,我们创建对象(它们是现实世界实体的抽象),我们使用类或原型来创建这些对象的泛化。泛化是通过继承创建的。自行车是泥地自行车的概括。因此,泥地自行车继承了自行车。
经典的面向对象编程
在经典的面向对象编程中,我们有两种类型的抽象:类和对象。如前所述,对象是现实世界实体的抽象。另一方面,类是对象或另一个类的抽象(即它是一种概括)。例如,考虑:
+----------------------+----------------+---------------------------------------+
| Level of Abstraction | Name of Entity | Comments |
+----------------------+----------------+---------------------------------------+
| 0 | John Doe | Real World Entity. |
| 1 | johnDoe | Variable holding object. |
| 2 | Man | Class of object johnDoe. |
| 3 | Human | Superclass of class Man. |
+----------------------+----------------+---------------------------------------+
正如您在经典的面向对象编程语言中所见,对象只是抽象(即所有对象的抽象级别为 1),而类只是泛化(即所有类的抽象级别都大于 1)。
经典的面向对象编程语言中的对象只能通过实例化类来创建:
class Human {
// ...
}
class Man extends Human {
// ...
}
Man johnDoe = new Man();
总之,在经典的面向对象编程语言中,对象是现实世界实体的抽象,而类是泛化(即对象或其他类的抽象)。
因此,随着抽象级别的增加,实体变得更一般,而随着抽象级别的降低,实体变得更具体。从这个意义上说,抽象级别类似于从更具体的实体到更一般的实体的范围。
原型面向对象编程
原型面向对象编程语言比经典的面向对象编程语言简单得多,因为在原型面向对象编程中,我们只有一种抽象类型(即对象)。例如,考虑:
+----------------------+----------------+---------------------------------------+
| Level of Abstraction | Name of Entity | Comments |
+----------------------+----------------+---------------------------------------+
| 0 | John Doe | Real World Entity. |
| 1 | johnDoe | Variable holding object. |
| 2 | man | Prototype of object johnDoe. |
| 3 | human | Prototype of object man. |
+----------------------+----------------+---------------------------------------+
正如您在原型面向对象编程语言中所见,对象是现实世界实体(在这种情况下,它们简称为对象)或其他对象(在这种情况下,它们被称为它们抽象的对象的原型)的抽象。因此,原型是一种概括。
原型面向对象编程语言中的对象可以是 ex-nihilo(即从无到有)或从另一个对象(成为新创建对象的原型)创建的:
var human = {};
var man = Object.create(human);
var johnDoe = Object.create(man);
在我看来,原型面向对象编程语言比经典的面向对象编程语言更强大,因为:
- 只有一种抽象类型。
- 概括只是对象。
到现在为止,您一定已经意识到经典继承和原型继承之间的区别。经典继承仅限于从其他类继承的类。然而原型继承不仅包括从其他原型继承的原型,还包括从原型继承的对象。
原型类同构
您一定已经注意到原型和类非常相似。这是真的。他们是。事实上,它们非常相似,您实际上可以使用原型来对类进行建模:
function CLASS(base, body) {
if (arguments.length < 2) body = base, base = Object.prototype;
var prototype = Object.create(base, {new: {value: create}});
return body.call(prototype, base), prototype;
function create() {
var self = Object.create(prototype);
return prototype.hasOwnProperty("constructor") &&
prototype.constructor.apply(self, arguments), self;
}
}
使用上面的CLASS
函数,你可以创建看起来像类的原型:
var Human = CLASS(function () {
var milliseconds = 1
, seconds = 1000 * milliseconds
, minutes = 60 * seconds
, hours = 60 * minutes
, days = 24 * hours
, years = 365.2425 * days;
this.constructor = function (name, sex, dob) {
this.name = name;
this.sex = sex;
this.dob = dob;
};
this.age = function () {
return Math.floor((new Date - this.dob) / years);
};
});
var Man = CLASS(Human, function (Human) {
this.constructor = function (name, dob) {
Human.constructor.call(this, name, "male", dob);
if (this.age() < 18) throw new Error(name + " is a boy, not a man!");
};
});
var johnDoe = Man.new("John Doe", new Date(1970, 0, 1));
然而反过来就不是这样了(即你不能使用类来建模原型)。这是因为原型是对象而类不是对象。它们是完全不同的抽象类型。
结论
综上,我们了解到抽象是“从具体的例子中提取共同特征形成的一般概念”,而泛化是“对更具体的抽象的抽象”。我们还了解了原型继承和经典继承之间的区别,以及它们如何成为同一枚硬币的两张脸。
在离别笔记中,我想指出原型继承有两种模式:原型模式和构造函数模式。原型模式是原型继承的规范模式,而构造函数模式用于使原型继承看起来更像经典继承。我个人更喜欢原型模式。