JS中的六种继承方式以及优缺点总结

来源：jb51　　时间：2021/10/11 15:53:35　　对本文有异议

前言

继承是JS世界中必不可少的一个环节，号称JS的三座大山之一，使用这种方式我们可以更好地复用以前的开发代码，缩短开发的周期、提升开发效率

在ES6之前，JS中的类都是通过构造函数模拟的，并不存在真正意义上的类，虽然ES6的类知识一个语法糖😂，这个时期的类是可以当作函数直接使用的，到了ES6之后，类是不可以再当作函数使用了

在开始聊继承之前，首先需要明确的是类中存在两种属性：实例上的属性和公共属性，接下来谈到的所有继承方式都是围绕这两点来展开

function Animal(name) {
  // 实例上的属性
  this.name = name;
}
 
// 公共属性
Animal.prototype.eat = function() {
  // todo ...
}

如何避免将ES6之前的构造函数直接当作函数调用？

ES5时期解决方案:

function Animal() {
    // 若是直接调用, 不是使用 new调用, 抛出异常
    if (!(this instanceof Animal)) {
        // new的原理, 使用new的时候, this是Animal的实例, 则 this instanceof Animal 为true
        throw new Error("请勿直接调用构造函数");
    }
}

ES6之后解决方案：

function Animal() {
    // 若是使用new, 则new.target指向自身, 否则为undefined, 但是在继承的时候不能使用,因为继承实例上属性的时候, 原来的es5是使用 Animal.call(this)的方式
    if (!new.target) {
        throw new Error("请勿直接调用构造函数");
    }
}

上述两种方案都可以解决直接当作函数调用，若是直接调用控制台会报错：Uncaught Error: 请勿直接调用构造函数

接下来便一起看看JS中有哪些继承方式

原型链继承

原型链继承是比较常见的继承方式之一，其中涉及的构造函数、原型和实例，三者之间存在着一定的关系，即每一个构造函数都有一个原型对象，原型对象又包含一个指向构造函数的指针，而实例则包含一个原型对象的指针。

function Person(name) {
    this.name = name;
    this.permission = ["user", "salary", "vacation"];
}
 
Person.prototype.say = function () {
    console.log(`${this.name} 说话了`);
};
 
function Staff(age) {
    this.age = age;
}
 
Staff.prototype = new Person("张三");
 
const zs = new Staff(12);
console.log(zs.name); // 张三
zs.say(); // 张三 说话了

此时代码是符合期望，接下来再创建一个实例并修改name和permission

const zs = new Staff(12);
const zs2 = new Staff(18);
zs.permission.pop()
zs.name = '李四';
 
console.log(zs.name);
console.log(zs2.name);
console.log(zs.permission);
console.log(zs2.permission);

前两个分别输出是：李四、张三，后面两个输出结果一致，都为["user", "salary"]，为什么会出现这种情况呢？
当执行zs.name = '李四';时，其实这个时候是赋值操作，赋值之后zs变为

而zs2.name是通过原型链继续查找，因此前面的两个输出是李四、张三

通过console.log(zs.__proto__ === zs2.__proto__);输出为true，可以得知两个实例使用的是同一个原型对象Person，他们的内存空间是共享的，当一个发生变化时，另外一个也随之进行了变化

通过上述发现原型链继承存在一些缺点

构造函数继承

构造函数通常时借助call、apply来完成继承

function Person(name) {
    this.name = name;
    this.permission = ["user", "salary", "vacation"];
}
 
Person.prototype.say = function () {
    console.log(`${this.name} 说话了`);
};
 
function Staff(name, age) {
    Person.call(this, name);
    this.age = age;
}
 
Staff.prototype.eat = function () {
    console.log('吃东西啦～～～');
}
 
const zs = new Staff("张三", 12);
console.log(zs);

上述代码控制台输出：

可以看到不仅拥有Staff的属性和方法，同时也继承了Person的属性，因为每次实例化的时候都会调用Person.call(this, name);,可以解决原型链继承的问题

此时调用Person原型上的方法

zs.say()

这个时候控制台会报错：Uncaught TypeError: zs.say is not a function

组合继承（原型链继承和构造函数继承组合）

原型链继承和构造函数继承都存在各自的问题和优势，结合两种继承方式便生成了组合继承

function Person(name) {
    this.name = name;
    this.permission = ["user", "salary", "vacation"];
}
 
Person.prototype.say = function () {
	console.log(`${this.name} 说话了`);
};
 
function Staff(name, age) {
    // 第二次执行 Person
    Person.call(this, name);
    this.age = age;
}
 
Staff.prototype.eat = function () {
    console.log("吃东西啦～～～");
};
 
// 第一次执行 Person
Staff.prototype = new Person();
// 若是不将Staff constructor指回到Staff, 此时的Staff实例zs.constructor则指向Person
Staff.prototype.constructor = Staff;
 
const zs = new Staff("张三", 12);
const ls = new Staff("李四", 12);
zs.permission.pop();
console.log(zs.permission);
console.log(ls.permission);
zs.say();
ls.say();

暂时控制台的输出都是正常的，也将上述两种继承的缺点解决了，但是此时又新增了两个个问题：

Person被执行了两次，分别为：Person.call(this, name)和new Person()，期望执行一次，多执行的一次便会造成一次性能开销
在之前Staff.prototype = new Person()定义一些公共属性和方法时会被覆盖掉，例如不能实例调用zs.eat()，控制台会报错Uncaught TypeError: zs.eat is not a function，若是在其之后定义则会污染Person

寄生式继承

通过利用Object.create获得一份目标对象的浅拷贝，然后添加一些方法避免污染基类，主要是解决组合继承的第二个问题

主要将如下两行代码进行替换

Staff.prototype = new Person();
Staff.prototype.constructor = Staff;

替换为：

Staff.prototype = Object.create(Person.prototype, {
    constructor: {
        // 若是不将Staff constructor指回到Staff, 此时的Staff实例zs.constructor则指向Person
        value: Staff,
    },
});

组合寄生式继承

到目前为止，还有一个两次实例化Person的问题没有解决，接下来的组合寄生式继承可完美解决上述问题，这也是ES6之前所有继承方式中最优的继承方式

完整代码如下：

function Person(name) {
    this.name = name;
    this.permission = ["user", "salary", "vacation"];
}
 
Person.prototype.say = function () {
    console.log(`${this.name} 说话了`);
};
 
function Staff(name, age) {
    Person.call(this, name);
    this.age = age;
}
 
Staff.prototype = Object.create(Person.prototype, {
    constructor: {
        // 若是不将Staff constructor指回到Staff, 此时的Staff实例zs.constructor则指向Person
        value: Staff,
    },
});
 
Staff.prototype.eat = function () {
    console.log("吃东西啦～～～");
};

其实继承时，改变Staff.prototype指向并不止上述这些方式，还有一些其他方法

prototype.__proto__方式

Staff.prototype.__proto__ = Person.prototype

prototype.__proto__存在兼容性问题,自己找不到,通过原型链继续向上查找,此时Animal和Tiger不会再共享同一地址,不会相互影响

Object.setPrototypeOf方式

Object.setPrototypeOf(Staff.prototype, Person.prototype)

es6语法, 存在兼容性，其原理就是原理就是 prototype.__proto__方式

extends继承

在ES6之后，可以使用extends进行继承，这也是目前开发中最常使用的方式，虽然目前浏览器支持度并不理想，但是在工程化如此完善的今天，这些都已经不是制约使用其的理由

class Person {
    constructor(name) {
        this.name = name;
        this.permission = ["user", "salary", "vacation"];
    }
 
    say() {
        console.log(`${this.name} 说话了`);
    }
}
 
class Staff extends Person {
    constructor(name, age) {
        super(name);
        this.age = age;
    }
 
    eat() {
        console.log("吃东西啦～～～");
    }
}