拥抱原型面向对象编程.doc

JavaScript 是最低级的Web 编程接口，随处可见。随着Web 日益成为日常生活的一部分，JavaScript 也开始变得备受关注。JavaScript 是一个经常遭到误解的语言，被认为是一种玩具语言或者一种“不成熟的Java 语言”。JavaScript 最饱受非议的特性之一是它的原型对象系统。尽管不可否认JavaScript 是存在一些缺陷，但原型对象系统并不在其内。在本文中，我们将了解功能强大、简洁、典雅的JavaScript 原型的面向对象编程。对象的世界当您开始新的一天时（开车去上班，坐在办公桌前执行一个任务，吃一顿饭，逛逛公园），您通常可以掌控您的世界，或者与之交互，不必了解支配它的具体物理法则。您可以将每天面对的各种系统看作是一个单元，或者是一个对象。不必考虑它们的复杂性，只需关注您与它们之间的交互。历史Simula 是一种建模语言，通常被认为是第一个面向对象(Object-oriented, OO) 的语言，随后出现的此类语言包括Smalltalk、C+、Java 和C#。那时，大多数面向对象的语言是通过类来定义的。后来，Self编程语言（一个类似Smalltalk 的系统）开发人员创建了一种可替代的轻量级方法来定义这类对象，并将这种方法称为基于原型的面向对象编程或者原型对象编程。终于，使用一种基于原型的对象系统将JavaScript 开发了出来，JavaScript 的流行将基于原型的对象带入了主流。尽管许多开发人员对此很反感，不过仔细研究基于原型的系统，就会发现它的很多优点。面向对象的编程(Object-oriented, OO) 试图创建工作原理相似的软件系统，面向对象编程是一个功能强大的、广泛流行的、用于软件开发的建模工具。 面向对象编程之所以流行，是因为它反映了我们观察世界的方法：将世界看作是一个对象集合，可与其他对象进行交互，并且可以采用各种方式对其进行操作。面向对象编程的强大之处在于其两个核心原则：封装允许开发人员隐藏数据结构的内部工作原理，呈现可靠的编程接口，使用这些编程接口来创建模块化的、适应性强的软件。我们可以将信息封装视为信息隐藏。继承增强封装功能，允许对象继承其他对象的封装行为。我们可以将信息继承视为是信息共享。这些原则对于大多数开发人员来说是众所周知的，因为每个主流编程语言都支持面向对象编程（在很多情况下是强制执行的）。尽管所有面向对象语言都以这样或那样的形式支持这两个核心原则，但多年来至少形成了2 种定义对象的不同方法。在本文中，我们将了解原型对象编程和JavaScript 对象模式的优势。什么是Prototypo？类和原型的关系类提供对象的抽象定义，为整个类或对象集合定义了共享的数据结构和方法。每个对象都被定义为其类的一个实例。类还有根据其定义和（可选）用户参数来构造类对象的责任。一个典型的示例是Point类及其子类Point3D，用来分别定义二维点和三维点。清单1 显示了Java 代码中的类。清单1. JavaPoint类class Point private int x;private int y;static Point(int x, int y) this.x = x;this.y = y;int getX() return this.x;int getY() return this.y;void setX(int val) this.x = val;void setY(int val) this.y = val;Point p1 = new Point(0, 0);p1.getX() / = 0;p1.getY() / = 0;/ The Point3D class extends Point, inheriting its behaviorclass Point3D extends Point private int z;static Point3D(int x, int y, int z) this.x = x;this.y = y;this.z = z;int getZ() return Z;void setZ(int val) this.z = val;Point3D p2 = Point3D(0, 0, 0);p2.getX() / = 0p2.getY() / = 0p2.getZ() / = 0和通过类来定义对象相比，原型对象系统支持一个更为直接的对象创建方法。例如，在JavaScript 中，一个对象是一个简单的属性列表。每个对象包含另一个父类或原型的一个特别引用，对象从父类或原型中继承行为。您可以使用 JavaScript 模拟Point示例，如清单2 所示。清单2. JavaScriptPoint类var point = x : 0,y : 0;point.x / = 0point.y / = 0/ creates a new object with point as its prototype, inheriting points behaviorpoint3D = Object.create(point);point3D.z = 0;point3D.x / = 0point3D.y / = 0point3D.z / = 0传统对象系统和原型对象系统有本质的区别。传统对象被抽象地定义为概念组的一部分，从对象的其他类或组中继承一些特性。相反，原型对象被具体地定义为特定对象，从其他特定对象中继承行为。因此，基于类的面向对象语言具有双重特性，至少需要2 个基础结构：类和对象。由于这种双重性，随着基于类的软件的发展，复杂的类层次结构继承也将逐渐开发出来。通常无法预测出未来类需要使用的方法，因此，类层次结构需要不断重构，让更改变得更轻松。基于原型的语言会减少上述双重性需求，促进对象的直接创建和操作。如果没有通过类来束缚对象，则会创建更为松散的类系统，这有助于维护模块性并减少重构需求。直接定义对象的能力将会加强和简化对象的创建和操作。例如，在清单2 中，仅用一行代码即可声明您的point对象：var point = x: 0, y: 0 ;。仅使用这一行代码，就可以获得一个完整的工作对象，从JavaScriptOtotype（比如toString方法）继承行为。要扩展对象行为，只需使用point将另一个对象声明为其原型。相反，即使最简洁的传统面向对象语言，也必须先定义一个类，然后在获得可操作对象之前将其实例化。要继承有关行为，可能需要定义另一个类来扩展第一个类。原型模式理论上比较简单。作为人类，我们往往习惯于从原型方面思考问题。例如，Steve Yegge 在博客文章“The Universal Design Pattern”（请参阅参考资料）中讨论过，以橄榄球运动员Emmitt Smith 为例，谁拥有速度、敏捷性和剪力，谁就将成为美国国家橄榄球联盟（National Football League，NFL）所有新成员的榜样。当一个新跑步运动员LT 发挥超常捡到球时，评论员通常会这样说：“LT 有双Emmitt 的腿。”“他就像Emmitt 一样自由穿过终点线。”“他跑一英里只用5 分钟！”评论员以原型对象Emmitt Smith 为模型来评论新对象LT。在JavaScript 中，这类模型看起来如清单3 所示。清单3. JavaScript 模型var emmitt = / . properties go here;var lt = Object.create(emmitt);/ . add other properties directly to lt您可以将该示例与经典模型进行比较，在经典模型中您可能会定义一个继承自FootballPlayer类的RunningBack类。LT 和Emmitt 可能是RunningBack的实例。这些Java 代码编写的类看起来如清单4 所示。清单4. 3 个Java 类class FootballPlayer private string name;private string team;static void FootballPlayer() string getName() return ;string getTeam() return this.team;void setName(string val) = val;void setTeam(string val) this.team = val;class RunningBack extends FootballPlayer private bool offensiveTeam = true;bool isOffesiveTeam() return this.offensiveTeam;RunningBack emmitt = new RunningBack();Runn