《JavaScript面向对象编程指南（第2版）》——1.6 面向对象的程序设计

本节书摘来自异步社区《JavaScript面向对象编程指南（第2版）》一书中的第1章，第1.6节，作者：【加拿大】Stoyan Stefanov著，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

1.6 面向对象的程序设计

在深入学习JavaScript之前，我们首先要了解一下“面向对象”的具体含义，以及这种程序设计风格的主要特征。下面我们列出了一系列在面向对象程序设计（OOP）中最常用到的概念：

• 对象、方法、属性；
• 类；
• 封装；
• 聚合；
• 重用与继承；
• 多态。

现在，我们就来详细了解每个概念。当然，如果您在面向对象程序设计方面是一个新手，或者不能确定自己是否真的理解了这些概念，那也不必太过担心。以后我们还会通过一些代码来为您具体分析它们。尽管这些概念说起来好像很复杂、很高级，但一旦我们进入真正的实践，事情往往就会简单得多。

1.6.1 对象
既然这种程序设计风格叫做面向对象，那么其重点就应该在对象上。而所谓对象，实质上就是指“事物”（包括人和物）在程序设计语言中的表现形式。这里的“事物”可以是任何东西（如某个客观存在的对象，或者某些较为抽象的概念）。例如，对于猫这种常见对象来说，我们可以看到它们具有某些明确的特征（如颜色、名字、体型等），能执行某些动作（如喵喵叫、睡觉、躲起来、逃跑等）。在OOP语义中，这些对象特征都叫做属性，而那些动作则被称为方法。

此外，我们还有一个口语方面的类比1。

• 对象往往是用名词来表示的（如book、person）。
• 方法一般都是些动词（如read、run）。
• 属性值则往往是一些形容词。

我们可以试一下。例如，在“The black cat sleeps on my head”这个句子中，“the cat”（名词）就是一个对象，“black”（形容词）则是一个颜色属性值，而“sleep”（动词）则代表一个动作，也就是OOP语义中的方法。甚至，为了进一步证明这种类比的合理性，我们也可以将句子中的“on my head”看做动作“sleep”的一个限定条件，因此，它也可以被当做传递给sleep方法的一个参数。

1.6.2 类
在现实生活中，相似对象之间往往都有一些共同的组成特征。例如蜂鸟和老鹰都具有鸟类的特征，因此它们可以被统称为鸟类。在OOP中，类实际上就是对象的设计蓝图或制作配方。“对象”这个词，我们有时候也叫做“实例”，所以我们可以说老鹰是鸟类的一个实例2。我们可以基于同一个类创建出许多不同的对象。因为类更多的是一种模板，而对象则是在这些模板的基础上被创建出来的实体。

但我们要明白，JavaScript与C++或Java这种传统的面向对象语言不同，它实际上压根儿没有类。该语言的一切都是基于对象的，其依靠的是一套原型（prototype）系统。而原型本身实际上也是一种对象，我们后面也会再来详细讨论这个问题。在传统的面向对象语言中，我们一般会这样描述自己的做法：“我基于Person类创建了一个叫做Bob的新对象。”而在这种基于原型的面向对象语言中，我们则要这样描述：“我将现有的Person对象扩展成了一个叫做Bob的新对象。”

1.6.3 封装
封装是另一个与OOP相关的概念，其主要用于阐述对象中所包含的内容。封装概念通常由两部分组成。

• 相关的数据（用于存储属性）。
• 基于这些数据所能做的事（所能调用的方法）。

除此之外，这个术语中还有另一层信息隐藏的概念，这完全是另一方面的问题。因此，我们在理解这个概念时，必须要留意它在OOP中的具体语境。

以一个MP3播放器为例。如果我们假设它是一个对象，那么作为该对象的用户，我们无疑需要一些类似于像按钮、显示屏这样的工作接口。这些接口会帮助我们使用该对象（如播放歌曲之类）。至于它们内部是如何工作的，我们并不清楚，而且大多数情况下也不会在乎这些。换句话说，这些接口的实现对我们来说是隐藏的。同样的，在OOP中也是如此。当我们在代码中调用一个对象的方法时，无论该对象是来自我们自己的实现还是某个第三方库，我们都不需要知道该方法是如何工作的。在编译型语言中，我们甚至都无法查看这些对象的工作代码。由于JavaScript是一种解释型语言，源代码是可以查看的。但至少在封装概念上它们是一致的，即我们只需要知道所操作对象的接口，而不必去关心它的具体实现。

关于信息隐藏，还有另一方面内容，即方法与属性的可见性。在某些语言中，我们能通过public、private、protected这些关键字来限定方法和属性的可见性。这种限定分类定义了对象用户所能访问的层次。例如，private方法只有其所在对象内部的代码才有权访问，而public方法则是任何人都能访问的。在JavaScript中，尽管所有的方法和属性都是public的，但是我们将会看到，该语言还是提供了一些隐藏数据的方法，以保护程序的隐密性。

1.6.4 聚合
所谓聚合，有时候也叫做组合，实际上是指我们将几个现有对象合并成一个新对象的过程。总之，这个概念所强调的就是这种将多个对象合而为一的能力。通过聚合这种强有力的方法，我们可以将一个问题分解成多个更小的问题。这样一来，问题就会显得更易于管理（便于我们各个击破）。当一个问题域的复杂程度令我们难以接受时，我们就可以考虑将它分解成若干子问题区，并且必要的话，这些问题区还可以再继续分解成更小的分区。这样做有利于我们从几个不同的抽象层次来考虑这个问题。

例如，个人电脑是一个非常复杂的对象，我们不可能知道它启动时所发生的全部事情。但如果我们将这个问题的抽象级别降低到一定的程度，只关注它几个组件对象的初始化工作，例如显示器对象、鼠标对象、键盘对象等，我们就很容易深入了解这些子对象情况，然后再将这些部分的结果合并起来，之前那个复杂问题就迎刃而解了。

我们还可以找到其他类似情况，例如Book是由一个或多个author对象、publisher对象、若干chapter对象以及一组table对象等组合（聚合）而成的对象。

1.6.5 继承
通过继承这种方式，我们可以非常优雅地实现对现有代码的重用。例如，我们有一个叫做Person的一般性对象，其中包含一些姓名、出生日期之类的属性，以及一些功能性函数，如步行、谈话、睡觉、吃饭等。然后，当我们发现自己需要一个Programmer对象时，当然，这时候你可以再将Person对象中所有的方法与属性重新实现一遍，但除此之外还有一种更聪明的做法，即我们可以让Programmer继承自Person，这样就省去了我们不少工作。因为Programmer对象只需要实现属于它自己的那部分特殊功能（例如“编写代码”），而其余部分只需重用Person的实现即可。

在传统的OOP环境中，继承通常指的是类与类之间的关系，但由于JavaScript中不存在类，因此它的继承只能发生在对象之间。

当一个对象继承自另一个对象时，通常会往其中加入新的方法，以扩展被继承的老对象。我们通常将这一过程称之为“B继承自A”或者“B扩展自A”。另外对于新对象来说，它也可以根据自己的需要，从继承的那组方法中选择几个来重新定义。这样做并不会改变对象的接口，因为其方法名是相同的，只不过当我们调用新对象时，该方法的行为与之前不同了。我们将这种重定义继承方法的过程叫做覆写。

1.6.6 多态
在之前的例子中，我们的Programmer对象继承了上一级对象Person的所有方法。这意味着这两个对象都实现了“talk”等方法。现在，我们的代码中有一个叫做Bob的变量，即便是在我们不知道它是一个Person对象还是一个Programmer对象情况下，也依然可以直接调用该对象的“talk”方法，而不必担心这会影响代码的正常工作。类似这种不同对象通过相同的方法调用来实现各自行为的能力，我们就称之为多态。