{T}

Class类

Class 的基本语法

ECMAScript 6 新引入的 class 关键字具有正式定义类的能力。类 (class) 是 ECMAScript 中新的基础性语法糖结构，因此刚开始接触时可能会不太习惯。虽然 ECMAScript 6 类表面上看起来可以支持正式的面向对象编程，但实际上它背后使用的仍然是原型和构造函数的概念

类定义

在 JavaScript 语言中，生成实例对象的传统方法是通过构造函数

js
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);

上面的代码用 ES6 的 class 改写，就是下面这样

javascript
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

ES6 的类，完全可以看作构造函数的另一种写法。类的数据类型就是函数，类本身就指向构造函数。

javascript
class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

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

javascript
class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}

const 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

javascript
class Point {
  constructor() {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }

  toValue() {
    // ...
  }
}

// 等同于
Point.prototype = {
  constructor() {},
  toString() {},
  toValue() {},
};

上面代码中，constructor()、toString()、toValue()这三个方法，其实都是定义在Point.prototype上面。

因此，在类的实例上面调用方法，其实就是调用原型上的方法。

javascript
class B {}
const 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

javascript
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

javascript
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）。

javascript
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

javascript
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

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

javascript
class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

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。

javascript
class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

new Foo() instanceof Foo
// false

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。

javascript
class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

Foo()
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

类的实例

生成类的实例的写法，与 ES5 完全一样，也是使用 new 命令

javascript
class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);

类的属性和方法，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）

javascript
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对象上），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。

javascript
var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__ === p2.__proto__
//true

__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

javascript
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"

实例属性的新写法

ES2022 为类的实例属性，又规定了一种新写法。实例属性现在除了可以定义在 constructor() 方法里面的 this 上面，也可以定义在类内部的最顶层，实例属性 _count 定义在 constructor() 方法里面的 this 上面

javascript
// 原来的写法
class IncreasingCounter {
  constructor() {
    this._count = 0;
  }
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

现在的新写法是，这个属性也可以定义在类的最顶层，其他都不变。

javascript
class IncreasingCounter {
  _count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

实例属性 _count 与取值函数 value() 和 increment() 方法，处于同一个层级。这时，不需要在实例属性前面加上 this。

注意，新写法定义的属性是实例对象自身的属性，而不是定义在实例对象的原型上面。

这种新写法的好处是，所有实例对象自身的属性都定义在类的头部，看上去比较整齐，一眼就能看出这个类有哪些实例属性。

javascript
class foo {
  bar = 'hello';
  baz = 'world';

  constructor() {
    // ...
  }
}

上面的代码，一眼就能看出，foo 类有两个实例属性，一目了然。另外，写起来也比较简洁。

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

javascript
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'

存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的

javascript
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。

属性表达式

类的属性名，可以采用表达式,，Square 类的方法名 getArea，是从表达式得到的

javascript
let methodName = 'getArea';

class Square {
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}

Class 表达式

与函数一样，类也可以使用表达式的形式定义

javascript
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 Me，但是 Me 只在 Class 的内部可用，指代当前类。在 Class 外部，这个类只能用 MyClass 引用

javascript
let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

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

javascript
const MyClass = class { /* ... */ };

采用 Class 表达式，可以写出立即执行的 Class , person 是一个立即执行的类的实例

javascript
let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
}('张三');

person.sayName(); // "张三"

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”。

javascript
class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function

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 (静态方法可以与非静态方法重名)

javascript
class Foo {
  static bar() {
    this.baz();
  }
  static baz() {
    console.log('hello');
  }
  baz() {
    console.log('world');
  }
}

Foo.bar() // hello

父类的静态方法，可以被子类继承。

javascript
class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'

静态方法也是可以从 super 对象上调用的

javascript
class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

Bar.classMethod() // "hello, too"

静态属性

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，为Foo类定义了一个静态属性prop。

javascript
class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1

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。现在有一个提案提供了类的静态属性，写法是在实例属性的前面，加上static关键字。

javascript
class MyClass {
  static myStaticProp = 42;

  constructor() {
    console.log(MyClass.myStaticProp); // 42
  }
}

这个新写法大大方便了静态属性的表达。

javascript
// 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

私有方法和私有属性

私有方法和私有属性，是只能在类的内部访问的方法和属性，外部不能访问。这是常见需求，有利于代码的封装，但早期的 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，_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

javascript
class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }

  // ...
}

另一种方法就是索性将私有方法移出类，因为类内部的所有方法都是对外可见的。

javascript
class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

上面代码中，foo 是公开方法，内部调用了 bar.call(this, baz)。这使得 bar() 实际上成为了当前类的私有方法。

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。

javascript
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，一般情况下无法获取到它们，因此达到了私有方法和私有属性的效果。但是也不是绝对不行，Reflect.ownKeys() 依然可以拿到它们

javascript
const inst = new myClass();

Reflect.ownKeys(myClass.prototype)
// [ 'constructor', 'foo', Symbol(bar) ]

上面代码中，Symbol 值的属性名依然可以从类的外部拿到。

私有属性的正式写法

ES2022 正式为 class 添加了私有属性，方法是在属性名之前使用 # 表示

javascript
class IncreasingCounter {
  #count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this.#count;
  }
  increment() {
    this.#count++;
  }
}

上面代码中，#count 就是私有属性，只能在类的内部使用（this.#count）。如果在类的外部使用，就会报错

javascript
const counter = new IncreasingCounter();
counter.#count // 报错
counter.#count = 42 // 报错

注意，从 Chrome 111 开始，开发者工具里面可以读写私有属性，不会报错，原因是 Chrome 团队认为这样方便调试。

另外，不管在类的内部或外部，读取一个不存在的私有属性，也都会报错。这跟公开属性的行为完全不同，如果读取一个不存在的公开属性，不会报错，只会返回 undefined

javascript
class IncreasingCounter {
  #count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this.#myCount; // 报错
  }
  increment() {
    this.#count++;
  }
}

const counter = new IncreasingCounter();
counter.#myCount // 报错

上面示例中，#myCount 是一个不存在的私有属性，不管在函数内部或外部，读取该属性都会导致报错。

注意，私有属性的属性名必须包括#，如果不带#，会被当作另一个属性。

javascript
class Point {
  #x;

  constructor(x = 0) {
    this.#x = +x;
  }

  get x() {
    return this.#x;
  }

  set x(value) {
    this.#x = +value;
  }
}

上面代码中，#x 就是私有属性，在 Point 类之外是读取不到这个属性的。由于井号 # 是属性名的一部分，使用时必须带有 # 一起使用，所以 #x 和 x 是两个不同的属性

这种写法不仅可以写私有属性，还可以用来写私有方法。

javascript
class Foo {
  #a;
  #b;
  constructor(a, b) {
    this.#a = a;
    this.#b = b;
  }
  #sum() {
    return this.#a + this.#b;
  }
  printSum() {
    console.log(this.#sum());
  }
}

另外，私有属性也可以设置 getter 和 setter 方法。

javascript
class Counter {
  #xValue = 0;

  constructor() {
    console.log(this.#x);
  }

  get #x() { return this.#xValue; }
  set #x(value) {
    this.#xValue = value;
  }
}

上面代码中，#x是一个私有属性，它的读写都通过get #x()和set #x()操作另一个私有属性#xValue来完成。

私有属性不限于从 this 引用，只要是在类的内部，实例也可以引用私有属性

javascript
class Foo {
  #privateValue = 42;
  static getPrivateValue(foo) {
    return foo.#privateValue;
  }
}

Foo.getPrivateValue(new Foo()); // 42

私有属性和私有方法前面，也可以加上 static 关键字，表示这是一个静态的私有属性或私有方法。

javascript
class FakeMath {
  static PI = 22 / 7;
  static #totallyRandomNumber = 4;

  static #computeRandomNumber() {
    return FakeMath.#totallyRandomNumber;
  }

  static random() {
    console.log('I heard you like random numbers…')
    return FakeMath.#computeRandomNumber();
  }
}

FakeMath.PI // 3.142857142857143
FakeMath.random()
// I heard you like random numbers…
// 4
FakeMath.#totallyRandomNumber // 报错
FakeMath.#computeRandomNumber() // 报错

上面代码中，#totallyRandomNumber 是私有属性，#computeRandomNumber() 是私有方法，只能在 FakeMath这个类的内部调用，外部调用就会报错

in 运算符

前面说过，直接访问某个类不存在的私有属性会报错，但是访问不存在的公开属性不会报错。这个特性可以用来判断，某个对象是否为类的实例

javascript
class C {
  #brand;

  static isC(obj) {
    try {
      obj.#brand;
      return true;
    } catch {
      return false;
    }
  }
}

上面示例中，类C的静态方法isC()就用来判断，某个对象是否为C的实例。它采用的方法就是，访问该对象的私有属性#brand。如果不报错，就会返回true；如果报错，就说明该对象不是当前类的实例，从而catch部分返回false。

因此，try...catch 结构可以用来判断某个私有属性是否存在。但是，这样的写法很麻烦，代码可读性很差，ES2022 改进了in运算符，使它也可以用来判断私有属性。

javascript
class C {
  #brand;

  static isC(obj) {
    if (#brand in obj) {
      // 私有属性 #brand 存在
      return true;
    } else {
      // 私有属性 #foo 不存在
      return false;
    }
  }
}

上面示例中，in 运算符判断某个对象是否有私有属性 #brand。它不会报错，而是返回一个布尔值。

这种用法的 in，也可以跟 this 一起配合使用。

javascript
class A {
  #foo = 0;
  m() {
    console.log(#foo in this); // true
  }
}

注意，判断私有属性时，in 只能用在类的内部。另外，判断所针对的私有属性，一定要先声明，否则会报错

javascript
class A {
  m() {
    console.log(#foo in this); // 报错
  }
}

上面示例中，私有属性 #foo 没有声明，就直接用于in运算符的判断，导致报错。

子类从父类继承的私有属性，也可以使用in运算符来判断。SubA 从父类继承了私有属性 #foo，in 运算符也有效

javascript
class A {
  #foo = 0;
  static test(obj) {
    console.log(#foo in obj);
  }
}

class SubA extends A {};

A.test(new SubA()) // true

注意，in 运算符对于 Object.create() 、Object.setPrototypeOf 形成的继承，是无效的，因为这种继承不会传递私有属性

javascript
class A {
  #foo = 0;
  static test(obj) {
    console.log(#foo in obj);
  }
}
const a = new A();

const o1 = Object.create(a);
A.test(o1) // false
A.test(o1.__proto__) // true

const o2 = {};
Object.setPrototypeOf(o2, a);
A.test(o2) // false
A.test(o2.__proto__) // true

上面示例中，对于修改原型链形成的继承，子类都取不到父类的私有属性，所以in运算符无效。

静态块

静态属性的一个问题是，如果它有初始化逻辑，这个逻辑要么写在类的外部，要么写在constructor()方法里面。

javascript
class C {
  static x = 234;
  static y;
  static z;
}

try {
  const obj = doSomethingWith(C.x);
  C.y = obj.y
  C.z = obj.z;
} catch {
  C.y = ...;
  C.z = ...;
}

上面示例中，静态属性y和z的值依赖于静态属性x的运算结果，这段初始化逻辑写在类的外部。另一种方法是写到类的 constructor() 方法里面。这两种方法都不是很理想，前者是将类的内部逻辑写到了外部，后者则是每次新建实例都会运行一次

为了解决这个问题，ES2022 引入了静态块（static block），允许在类的内部设置一个代码块，在类生成时运行且只运行一次，主要作用是对静态属性进行初始化。以后，新建类的实例时，这个块就不运行了

javascript
class C {
  static x = ...;
  static y;
  static z;

  static {
    try {
      const obj = doSomethingWith(this.x);
      this.y = obj.y;
      this.z = obj.z;
    }
    catch {
      this.y = ...;
      this.z = ...;
    }
  }
}

上面代码中，类的内部有一个 static 代码块，这就是静态块。它的好处是将静态属性y和z的初始化逻辑，写入了类的内部，而且只运行一次。

每个类允许有多个静态块，每个静态块中只能访问之前声明的静态属性。另外，静态块的内部不能有 return 语句

静态块内部可以使用类名或 this，指代当前类。

javascript
class C {
  static x = 1;
  static {
    this.x; // 1
    // 或者
    C.x; // 1
  }
}

上面示例中，this.x 和 C.x 都能获取静态属性 x

除了静态属性的初始化，静态块还有一个作用，就是将私有属性与类的外部代码分享。

javascript
let getX;

export class C {
  #x = 1;
  static {
    getX = obj => obj.#x;
  }
}

console.log(getX(new C())); // 1

上面示例中，#x是类的私有属性，如果类外部的getX()方法希望获取这个属性，以前是要写在类的 constructor() 方法里面，这样的话，每次新建实例都会定义一次 getX() 方法。现在可以写在静态块里面，这样的话，只在类生成时定义一次

类的注意点

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

不存在提升

类不存在变量提升（hoist），这一点与 ES5 完全不同。

javascript
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。

javascript
{
  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，而定义 Foo 的那一行没有提升，导致 Bar 继承Foo的时候，Foo 还没有定义

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

javascript
class Point {}
Point.name // "Point"

name 属性总是返回紧跟在 class 关键字后面的类名

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。

javascript
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

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

javascript
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（由于 class 内部是严格模式，所以 this 实际指向的是 undefined），从而导致找不到 print 方法而报错

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

javascript
class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }

  // ...
}

另一种解决方法是使用箭头函数

javascript
class Obj {
  constructor() {
    this.getThis = () => this;
  }
}

const myObj = new Obj();
myObj.getThis() === myObj // true

箭头函数内部的 this 总是指向定义时所在的对象。上面代码中，箭头函数位于构造函数内部，它的定义生效的时候，是在构造函数执行的时候。这时，箭头函数所在的运行环境，肯定是实例对象，所以 this 会总是指向实例对象。

还有一种解决方法是使用 Proxy，获取方法的时候，自动绑定 this

javascript
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());

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 命令或 Reflect.construct() 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

javascript
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。

javascript
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。

javascript
class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    // ...
  }
}

class Square extends Rectangle {
  constructor(length, width) {
    super(length, width);
  }
}

var obj = new Square(3); // 输出 false

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

javascript
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

注意，在函数外部，使用 new.target 会报错

继承

Class 可以通过 extends 关键字实现继承，让子类继承父类的属性和方法。extends 的写法比 ES5 的原型链继承，要清晰和方便很多

javascript
class Point {
}

class ColorPoint extends Point {
}

由于没有部署任何代码，所以这两个类完全一样，等于复制了一个 Point 类。下面，我们在 ColorPoint 内部加上代码

javascript
class Point { /* ... */ }

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的 constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}

示例中，constructor() 方法和 toString() 方法内部，都出现了 super 关键字。super 在这里表示父类的构造函数，用来新建一个父类的实例对象。

ES6 规定，子类必须在 constructor() 方法中调用 super()，否则就会报错。这是因为子类自己的 this 对象，必须先通过父类的构造函数完成塑造，得到与父类同样的实例属性和方法，然后再对其进行加工，添加子类自己的实例属性和方法。如果不调用 super() 方法，子类就得不到自己的 this 对象

javascript
class Point { /* ... */ }

class ColorPoint extends Point {
  constructor() {
  }
}

let cp = new ColorPoint(); // ReferenceError

上面代码中，ColorPoint 继承了父类 Point，但是它的构造函数没有调用 super() ，导致新建实例时报错。

为什么子类的构造函数，一定要调用 super()？原因就在于 ES6 的继承机制，与 ES5 完全不同。ES5 的继承机制，是先创造一个独立的子类的实例对象，然后再将父类的方法添加到这个对象上面，即“实例在前，继承在后”。ES6 的继承机制，则是先将父类的属性和方法，加到一个空的对象上面，然后再将该对象作为子类的实例，即“继承在前，实例在后”。这就是为什么 ES6 的继承必须先调用super()方法，因为这一步会生成一个继承父类的 this 对象，没有这一步就无法继承父类

注意，这意味着新建子类实例时，父类的构造函数必定会先运行一次

javascript
class Foo {
  constructor() {
    console.log(1);
  }
}

class Bar extends Foo {
  constructor() {
    super();
    console.log(2);
  }
}

const bar = new Bar();
// 1
// 2

另一个需要注意的地方是，在子类的构造函数中，只有调用 super() 之后，才可以使用 this 关键字，否则会报错。这是因为子类实例的构建，必须先完成父类的继承，只有 super() 方法才能让子类实例继承父类

javascript
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError，没有调用 super() 之前，就使用 this 关键字
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}

如果子类没有定义 constructor() 方法，这个方法会默认添加，并且里面会调用 super() 。也就是说，不管有没有显式定义，任何一个子类都有 constructor() 方法

javascript
class ColorPoint extends Point {
}

// 等同于
class ColorPoint extends Point {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

有了子类的定义，就可以生成子类的实例了

javascript
let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');

cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true

上面示例中，实例对象 cp 同时是 ColorPoint 和 Point 两个类的实例，这与 ES5 的行为完全一致

私有属性和私有方法的继承

父类所有的属性和方法，都会被子类继承，除了私有的属性和方法。子类无法继承父类的私有属性，或者说，私有属性只能在定义它的 class 里面使用。子类 Bar 调用父类 Foo 的私有属性或私有方法，都会报错。

javascript
class Foo {
  #p = 1;
  #m() {
    console.log('hello');
  }
}

class Bar extends Foo {
  constructor() {
    super();
    console.log(this.#p); // 报错
    this.#m(); // 报错
  }
}

如果父类定义了私有属性的读写方法，子类就可以通过这些方法，读写私有属性

javascript
class Foo {
  #p = 1;
  getP() {
    return this.#p;
  }
}

class Bar extends Foo {
  constructor() {
    super();
    console.log(this.getP()); // 1
  }
}

静态属性和静态方法的继承

父类的静态属性和静态方法，也会被子类继承。hello() 是 A 类的静态方法，B 继承 A ，也继承了 A 的静态方法

javascript
class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}

class B extends A {
}

B.hello()  // hello world

注意，静态属性是通过浅拷贝实现继承的，因此 A.foo 和 B.foo 是两个彼此独立的属性

javascript
class A { static foo = 100; }
class B extends A {
  constructor() {
    super();
    B.foo--;
  }
}

const b = new B();
B.foo // 99
A.foo // 100

但是，由于这种拷贝是浅拷贝，如果父类的静态属性的值是一个对象，那么子类的静态属性也会指向这个对象，因为浅拷贝只会拷贝对象的内存地址。A.foo 的值是一个对象，浅拷贝导致 B.foo 和 A.foo 指向同一个对象

javascript
class A {
  static foo = { n: 100 };
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    B.foo.n--;
  }
}

const b = new B();
B.foo.n // 99
A.foo.n // 99

Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf() 方法可以用来从子类上获取父类，可以使用这个方法判断，一个类是否继承了另一个类

javascript
class Point { /*...*/ }

class ColorPoint extends Point { /*...*/ }

Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

super 关键字

super 这个关键字，既可以当作函数使用，也可以当作对象使用。在这两种情况下，它的用法完全不同。第一种情况，super 作为函数调用时，代表父类的构造函数。ES6 要求，子类的构造函数必须执行一次 super() 函数

javascript
class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

调用 super() 的作用是形成子类的 this 对象，把父类的实例属性和方法放到这个 this 对象上面。子类在调用 super() 之前，是没有 this 对象的，任何对 this 的操作都要放在 super() 的后面。

注意，这里的 super 虽然代表了父类的构造函数，但是因为返回的是子类的 this（即子类的实例对象），所以 super 内部的 this 代表子类的实例，而不是父类的实例。

javascript
class A {
  constructor() {
    console.log(new.target.name);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

new A() // A
new B() // B

不过，由于 super() 在子类构造方法中执行时，子类的属性和方法还没有绑定到 this，所以如果存在同名属性，此时拿到的是父类的属性

javascript
class A {
  name = 'A';
  constructor() {
    console.log('My name is ' + this.name);
  }
}

class B extends A {
  name = 'B';
}

const b = new B(); // My name is A

上面示例中，最后一行输出的是 A，而不是 B，原因就在于 super() 执行时，B 的 name 属性还没有绑定到 this，所以this.name拿到的是 A 类的 name 属性

第二种情况，super 作为对象时，在普通方法中，指向父类的原型对象；在静态方法中，指向父类。子类 B 当中的 super.p() ，就是将super 当作一个对象使用。这时，super 在普通方法之中，指向 A.prototype，所以 super.p() 就相当于 A.prototype.p()

javascript
class A {
  p() {
    return 2;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.p()); // 2
  }
}

let b = new B();

这里需要注意，由于 super 指向父类的原型对象，所以定义在父类实例上的方法或属性，是无法通过 super 调用的，p 是父类 A 实例的属性，super.p 就引用不到它

javascript
class A {
  constructor() {
    this.p = 2;
  }
}

class B extends A {
  get m() {
    return super.p;
  }
}

let b = new B();
b.m // undefined

如果属性定义在父类的原型对象上，super 就可以取到

javascript
class A {}
A.prototype.x = 2;

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.x) // 2
  }
}

let b = new B();

ES6 规定，在子类普通方法中通过 super 调用父类的方法时，方法内部的 this 指向当前的子类实例。super.print() 虽然调用的是A.prototype.print()，但是 A.prototype.print() 内部的 this 指向子类 B 的实例，导致输出的是 2。也就是说，实际上执行的是super.print.call(this)

javascript
class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print();
  }
}

let b = new B();
b.m() // 2

由于 this 指向子类实例，所以如果通过 super 对某个属性赋值，这时 super 就是 this ，赋值的属性会变成子类实例的属性。super.x 赋值为 3，这时等同于对 this.x 赋值为 3。而当读取 super.x 的时候，读的是 A.prototype.x，返回 undefined

javascript
class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
    super.x = 3;
    console.log(super.x); // undefined
    console.log(this.x); // 3
  }
}

let b = new B();

如果 super 作为对象，用在静态方法之中，这时 super 将指向父类，而不是父类的原型对象，在普通方法之中指向父类的原型对象

javascript
class Parent {
  static myMethod(msg) {
    console.log('static', msg);
  }

  myMethod(msg) {
    console.log('instance', msg);
  }
}

class Child extends Parent {
  static myMethod(msg) {
    super.myMethod(msg);
  }

  myMethod(msg) {
    super.myMethod(msg);
  }
}

Child.myMethod(1); // static 1

var child = new Child();
child.myMethod(2); // instance 2

另外，在子类的静态方法中通过 super 调用父类的方法时，方法内部的 this 指向当前的子类，而不是子类的实例。静态方法 B.m 里面，super.print 指向父类的静态方法。这个方法里面的 this 指向的是B，而不是B的实例。

javascript
class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  static print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  static m() {
    super.print();
  }
}

B.x = 3;
B.m() // 3

注意，使用 super 的时候，必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用，否则会报错。

javascript
class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super); // 报错
  }
}

上面代码中，console.log(super) 当中的 super ，无法看出是作为函数使用，还是作为对象使用，所以 JavaScript 引擎解析代码的时候就会报错。这时，如果能清晰地表明 super 的数据类型，就不会报错。

javascript
class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.valueOf() instanceof B); // true
  }
}

let b = new B();

上面代码中，super.valueOf() 表明 super 是一个对象，因此就不会报错。同时，由于 super 使得 this 指向 B 的实例，所以super.valueOf() 返回的是一个 B 的实例

最后，由于对象总是继承其他对象的，所以可以在任意一个对象中，使用 super 关键字。

javascript
var obj = {
  toString() {
    return "MyObject: " + super.toString();
  }
};

obj.toString(); // MyObject: [object Object]

类的 prototype 属性和__proto__属性

大多数浏览器的 ES5 实现之中，每一个对象都有 __proto__ 属性，指向对应的构造函数的 prototype 属性。Class 作为构造函数的语法糖，同时有 prototype 属性和 __proto__ 属性，因此同时存在两条继承链。

  1. 子类的 __proto__ 属性，表示构造函数的继承，总是指向父类

  2. 子类 prototype 属性的 __proto__ 属性，表示方法的继承，总是指向父类的 prototype 属性

javascript
class A {
}

class B extends A {
}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

这样的结果是因为，类的继承是按照下面的模式实现的。

javascript
class A {
}

class B {
}

// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);

// B 继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);

const b = new B();

Object.setPrototypeOf方法的实现

javascript
Object.setPrototypeOf = function (obj, proto) {
  obj.__proto__ = proto;
  return obj;
}

因此，就得到了上面的结果

javascript
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

Object.setPrototypeOf(B, A);
// 等同于
B.__proto__ = A;

这两条继承链，可以这样理解：作为一个对象，子类（B）的原型（__proto__属性）是父类（A）；作为一个构造函数，子类（B）的原型对象（prototype属性）是父类的原型对象（prototype属性）的实例。

javascript
B.prototype = Object.create(A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

下面，讨论两种情况。第一种，子类继承 Object 类。A 其实就是构造函数 Object的复制，A 的实例就是 Object 的实例

javascript
class A extends Object {
}

A.__proto__ === Object // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

第二种情况，不存在任何继承。

javascript
class A {
}

A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

这种情况下，A作为一个基类（即不存在任何继承），就是一个普通函数，所以直接继承Function.prototype。但是，A调用后返回一个空对象（即Object实例），所以A.prototype.__proto__指向构造函数（Object）的prototype属性。

实例的 __proto__ 属性

子类实例的 __proto__ 属性的 __proto__ 属性，指向父类实例的 __proto__ 属性。也就是说，子类的原型的原型，是父类的原型。

javascript
var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');

p2.__proto__ === p1.__proto__ // false
p2.__proto__.__proto__ === p1.__proto__ // true

因此，通过子类实例的 __proto__.__proto__ 属性，可以修改父类实例的行为。在 ColorPoint 的实例 p2 上向 Point 类添加方法，结果影响到了 Point 的实例 p1

javascript
p2.__proto__.__proto__.printName = function () {
  console.log('Ha');
};

p1.printName() // "Ha"

原生构造函数的继承

原生构造函数是指语言内置的构造函数，通常用来生成数据结构。ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些。

  • Boolean()
  • Number()
  • String()
  • Array()
  • Date()
  • Function()
  • RegExp()
  • Error()
  • Object()

以前，这些原生构造函数是无法继承的，比如，不能自己定义一个 Array 的子类。

javascript
function MyArray() {
  Array.apply(this, arguments);
}

MyArray.prototype = Object.create(Array.prototype, {
  constructor: {
    value: MyArray,
    writable: true,
    configurable: true,
    enumerable: true
  }
});

上面代码定义了一个继承 Array 的 MyArray 类。但是，这个类的行为与 Array 完全不一致

javascript
var colors = new MyArray();
colors[0] = "red";
colors.length  // 0

colors.length = 0;
colors[0]  // "red"

之所以会发生这种情况，是因为子类无法获得原生构造函数的内部属性，通过 Array.apply() 或者分配给原型对象都不行。原生构造函数会忽略 apply 方法传入的 this，也就是说，原生构造函数的 this 无法绑定，导致拿不到内部属性

ES5 是先新建子类的实例对象 this，再将父类的属性添加到子类上，由于父类的内部属性无法获取，导致无法继承原生的构造函数。比如，Array 构造函数有一个内部属性 [[DefineOwnProperty]]，用来定义新属性时，更新 length 属性，这个内部属性无法在子类获取，导致子类的length属性行为不正常。

下面的例子中，我们想让一个普通对象继承 Error 对象。

javascript
var e = {};

Object.getOwnPropertyNames(Error.call(e))
// [ 'stack' ]

Object.getOwnPropertyNames(e)
// []

上面代码中，我们想通过 Error.call(e) 这种写法，让普通对象 e 具有 Error 对象的实例属性。但是，Error.call() 完全忽略传入的第一个参数，而是返回一个新对象，e 本身没有任何变化。这证明了 Error.call(e) 这种写法，无法继承原生构造函数。

ES6 允许继承原生构造函数定义子类，因为 ES6 是先新建父类的实例对象this，然后再用子类的构造函数修饰 this，使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承 Array 的例子

javascript
class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1

arr.length = 0;
arr[0] // undefined

这意味着，ES6 可以自定义原生数据结构（比如Array、String等）的子类，这是 ES5 无法做到的。

上面这个例子也说明，extends 关键字不仅可以用来继承类，还可以用来继承原生的构造函数。因此可以在原生数据结构的基础上，定义自己的数据结构。下面就是定义了一个带版本功能的数组。

javascript
class VersionedArray extends Array {
  constructor() {
    super();
    this.history = [[]];
  }
  commit() {
    this.history.push(this.slice());
  }
  revert() {
    this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
  }
}

var x = new VersionedArray();

x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]

x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]

x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]

x.revert();
x // [1, 2]

VersionedArray 会通过 commit 方法，将自己的当前状态生成一个版本快照，存入 history 属性。revert 方法用来将数组重置为最新一次保存的版本。除此之外，VersionedArray 依然是一个普通数组，所有原生的数组方法都可以在它上面调用。

下面是一个自定义 Error 子类的例子，可以用来定制报错时的行为

javascript
class ExtendableError extends Error {
  constructor(message) {
    super();
    this.message = message;
    this.stack = (new Error()).stack;
    this.name = this.constructor.name;
  }
}

class MyError extends ExtendableError {
  constructor(m) {
    super(m);
  }
}

var myerror = new MyError('ll');
myerror.message // "ll"
myerror instanceof Error // true
myerror.name // "MyError"
myerror.stack
// Error
//     at MyError.ExtendableError
//     ...

注意，继承 Object 的子类，有一个行为差异

javascript
class NewObj extends Object{
  constructor(){
    super(...arguments);
  }
}
var o = new NewObj({attr: true});
o.attr === true  // false

上面代码中，NewObj 继承了 Object，但是无法通过 super 方法向父类 Object 传参。这是因为 ES6 改变了 Object 构造函数的行为，一旦发现 Object 方法不是通过 new Object() 这种形式调用，ES6 规定 Object 构造函数会忽略参数

Mixin 模式的实现

Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象，新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下。

javascript
const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

下面是一个更完备的实现，将多个类的接口“混入”（mix in）另一个类。

javascript
function mix(...mixins) {
  class Mix {
    constructor() {
      for (let mixin of mixins) {
        copyProperties(this, new mixin()); // 拷贝实例属性
      }
    }
  }

  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝静态属性
    copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
  }

  return Mix;
}

function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== 'constructor'
      && key !== 'prototype'
      && key !== 'name'
    ) {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}

上面代码的 mix 函数，可以将多个对象合成为一个类。使用的时候，只要继承这个类即可

javascript
class DistributedEdit extends mix(Loggable, Serializable) {
  // ...
}