JavaScript面向对象的支持(1)

aimingoo Javascript, 面向对象

书接上回：

《从基础开始：Qomo OpenProject中的一些关键词》(1)(2)

八、JavaScript面向对象的支持

很少有人对JavaScript的面向对象特性进行系统的分析。我希望接下来的文字让你了解到这个语言最少为人知的一面。

1. JavaScript中的类型

虽然JavaScript是一个基于对象的语言，但对象(Object)在JavaScript中不是第一型的。JS是以函数(Function)为第一型的语言。这样说，不但是因为JS中的函数具有高级语言中的函数的各种特性，而且也因为在JS中，Object也是由函数来实现的。——关于这一点，可以在后文中“构造与析构”部分看到更进一步的说明。

JS中是弱类型的，他的内置类型简单而且清晰：

  • undefined : 未定义
  • number : 数字
  • boolean : 布尔值
  • string : 字符串
  • function : 函数
  • object : 对象

1). undefined类型

在IE5及以下版本中，除了直接赋值和typeof之外，其它任何对undefined的操作都将导致异常。如果需要知道一个变量是否是undefined，只能采用typeof的方法：

<script>
var v;
if (typeof(v) == 'undefined') {
  // ...
}
</script>

但是在IE5.5及以上版本中，undefined是一个已实现的系统保留字。因此可以用undefined来比较和运算。检测一个值是否是undefined的更简单方法可以是：

<script>
var v;
if (v === undefined) {
  // ...
}
</script>

因此为了使得核心代码能(部分地)兼容IE5及早期版本，Qomo核心单元中有一行代码用来“声明”一个undefined值：

//
// code from Qomolangma, in JSEnhance.js
//
var undefined = void null;

这一行代码还有一点是需要说明的，就是void运算符的应用。void表明“执行其后的表达式，且忽略返回值”。因此在void之后可以出现能被执行的任何“单个”表达式。而执行的结果就是undefined。当然，如果你愿意，你也可以用下面的代码之一“定义undefined”。

//
// 1. 较复杂的方法，利用一个匿名的空函数执行的返回
//
var undefined = function(){}();

//
// 2. 代码更简洁，但不易懂的方法
//
var undefined = void 0;

void也能像函数一样使用，因此void(0)也是合法的。有些时候，一些复杂的语句可能不能使用void的关键字形式，而必须要使用void的函数形式。例如：

//
// 必须使用void()形式的复杂表达式
//
void(i=1);       // 或如下语句:
void(i=1, i++);

2). number类型

JavaScript中总是处理浮点数，因此它没有象Delphi中的MaxInt这样的常量，反而是有这样两个常值定义：

  • Number.MAX_VALUE : 返回 JScript 能表达的最大的数。约等于 1.79E+308。
  • Number.MIN_VALUE : 返回 JScript 最接近0的数。约等于 2.22E-308。

因为没有整型的缘故，因此在一些关于CSS和DOM属性的运算中，如果你期望取值为整数2，你可能会得到字符串“2.0”——或者类似于此的一些情况。这种情况下，你可能需要用到全局对象(Global)的parseInt()方法。

全局对象(Global)中还有两个属性与number类型的运算有关：

  • NaN : 算术表达式的运算结果不是数字，则返回NaN值。
  • Infinity : 比MAX_VALUE更大的数。

如果一个值是NaN，那么他可以通过全局对象(Global)的isNaN()方法来检测。然而两个NaN值之间不是互等的。如下例：

//
// NaN的运算与检测
//
var
  v1 = 10 * 'a';
  v2 = 10 * 'a';
document.writeln(isNaN(v1));
document.writeln(isNaN(v2));
document.writeln(v1 == v2);

全局对象(Global)的Infinity表示比最大的数 (Number.MAX_VALUE) 更大的值。在JS中，它在数学运算时的价值与正无穷是一样的。——在一些实用技巧中，它也可以用来做一个数组序列的边界检测。

Infinity在Number对象中被定义为POSITIVE_INFINITY。此外，负无穷也在Number中被定义：

  • Number.POSITIVE_INFINITY : 比最大正数（Number.MAX_VALUE）更大的值。正无穷。
  • Number.NEGATIVE_INFINITY : 比最小负数（-Number.MAX_VALUE）更小的值。负无穷。

与NaN不同的是，两个Infinity(或-Infinity)之间是互等的。如下例：

//
// Infinity的运算与检测
//
var
  v1 = Number.MAX_VALUE * 2;
  v2 = Number.MAX_VALUE * 3;
document.writeln(v1);
document.writeln(v2);
document.writeln(v1 == v2);

在Global中其它与number类型相关的方法有：

  • isFinite() : 如果值是NaN/正无穷/负无穷，返回false，否则返回true。
  • parseFloat() : 从字符串(的前缀部分)取一个浮点数。不成功则返回NaN。

3). boolean类型

(略)

4). string类型

JavaScript中的String类型原本没有什么特殊的，但是JavaScript为了适应“浏览器实现的超文本环境”，因此它具有一些奇怪的方法。例如：

  • link() : 把一个有HREF属性的超链接标签<A>放在String对象中的文本两端。
  • big() : 把一对<big>标签放在String对象中的文本两端。

以下方法与此类同：

  • anchor()
  • blink()
  • bold()
  • fixed()
  • fontcolor()
  • fontsize()
  • italics()
  • small()
  • strike()
  • sub()
  • sup()

除此之外，string的主要复杂性来自于在JavaScript中无所不在的toString()方法。这也是JavaScript为浏览器环境而提供的一个很重要的方法。例如我们声明一个对象，但是要用document.writeln()来输出它，在IE中会显示什么呢？

下例说明这个问题：

//
// toString()的应用
//
var
  s = new Object();

s.v1 = 'hi,';
s.v2 = 'test!';
document.writeln(s);
document.writeln(s.toString());

s.toString = function() {
  return s.v1 + s.v2;
}
document.writeln(s);

在这个例子中，我们看到，当一个对象没有重新声明(覆盖)自己toString()方法的时候，那么它作为字符串型态使用时(例如被writeln)，就会调用Java Script环境缺省的toString()。反过来，你也可以重新定义JavaScript理解这个对象的方法。

很多JavaScript框架，在实现“模板”机制的时候，就利用了这个特性。例如
他们用这样定义一个FontElement对象：

//
// 利用toString()实现模板机制的简单原理
//
function FontElement(innerHTML) {
  this.face = '宋体';
  this.color = 'red';
  // more...

  var ctx = innerHTML;
  this.toString = function() {
    return '<Font FACE="' + this.face + '" COLOR="' + this.color + '">'
      + ctx
      + '</FONT>';
  }
}

var obj = new FontElement('这是一个测试。');

// 留意下面这行代码的写法
document.writeln(obj);

5). function类型

javascript函数具有很多特性，除了面向对象的部分之外(这在后面讲述)，它自已的一些独特特性应用也很广泛。

首先javascript中的每个函数，在调用过程中可以执有一个arguments对象。这个对象是由脚本解释环境创建的，你没有别的方法来自己创建一个arguments对象。

arguments可以看成一个数组：它有length属性，并可以通过arguments[n]的方式来访问每一个参数。然而它最重要的，却是可以通过 callee 属性来得到正在执行的函数对象的引用。

接下的问题变得很有趣：Function对象有一个 caller 属性，指向正在调用当前函数的父函数对象的引用。

——我们已经看到，我们可以在JavaScript里面，通过callee/caller来遍历执行期的调用栈。由于arguments事实上也是Function的一个属性，因此我们事实上也能遍历执行期调用栈上的每一个函数的参数。下面的代码是一个简单的示例：

//
// 调用栈的遍历
//
function foo1(v1, v2) {
  foo2(v1 * 100);
}

function foo2(v1) {
  foo3(v1 * 200);
}

function foo3(v1) {
  var foo = arguments.callee;
  while (foo && (foo != window)) {
    document.writeln('调用参数：<br>', '---------------<br>');

    var args = foo.arguments, argn = args.length;
    for (var i=0; i<argn; i++) {
      document.writeln('args[', i, ']: ', args[i], '<br>');
    }
    document.writeln('<br>');

    // 上一级
    foo = foo.caller;
  }
}

// 运行测试
foo1(1, 2);

2. JavaScript面向对象的支持

在前面的例子中其实已经讲到了object类型的“类型声明”与“实例创建”。
在JavaScript中，我们需要通过一个函数来声明自己的object类型：

//
// JavaScript中对象的类型声明的形式代码
// (以后的文档中，“对象名”通常用MyObject来替代)
//
function 对象名(参数表) {
  this.属性 = 初始值;

  this.方法 = function(方法参数表) {
    // 方法实现代码
  }
}

然后，我们可以通过这样的代码来创建这个对象类型的一个实例：

//
// 创建实例的形式代码
// (以后的文档中，“实例变量名”通常用obj来替代)
//
var 实例变量名 = new 对象名(参数表);

接下来我们来看“对象”在JavaScript中的一些具体实现和奇怪特性。

1). 函数在JavaScript的面向对象机制中的五重身份

“对象名”——如MyObject()——这个函数充当了以下语言角色：

  • 普通函数
  • 类型声明
  • 类型的实现
  • 类引用
  • 对象的构造函数

一些程序员(例如Delphi程序员)习惯于类型声明与实现分开。例如在delphi中，Interface节用于声明类型或者变量，而implementation节用于书写类型的实现代码，或者一些用于执行的函数、代码流程。

但在JavaScript中，类型的声明与实现是混在一起的。一个对象的类型(类)通过函数来声明，this.xxxx表明了该对象可具有的属性或者方法。

这个函数的同时也是“类引用”。在JavaScript，如果你需要识别一个对象的具体型别，你需要执有一个“类引用”。——当然，也就是这个函数的名字。

instanceof 运算符就用于识别实例的类型，我们来看一下它的应用：

//
// JavaScript中对象的类型识别
//   语法:  对象实例 instanceof 类引用
//
function MyObject() {
  this.data = 'test data';
}

// 这里MyObject()作为构造函数使用
var obj = new MyObject();
var arr = new Array();

// 这里MyObject作为类引用使用
document.writeln(obj instanceof MyObject);
document.writeln(arr instanceof MyObject);

(未完待续)

接下来的内容：