JavaScript中的Object有什么作用
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Object 三要素
Identifier —— 唯一标识
State —— 状态
Behavior —— 行为
其实哲学家他们就会研究一个 Object,比如鱼的唯一标识是什么,这条鱼的骨头全部挑出来看还是不是这条鱼。然后把肉都切下来,再拼起来看是不是这一条鱼,这就是著名的哲学问题 “忒修斯之船”。
这个我们就不用关心,我们就说变量它是有一个唯一标识性,这个也是对象的一个核心要素具备了。
对象就要有状态,状态是可以被改变的,改变就是行为。这样对象的三要素就成立了。
我们脑子里的任何一个概念和现实中的任何一个物品,都可以成为一个对象,只要三要素是齐备的。
Object —— Class(类)
首先
Class
类 和Type
类型是两个不一样的概念。
我们认识对象的一个重要的方式叫做分类,我们可以用分类的方式去描述对象。比如我们研究透测一条鱼之后,它与所有同类型的鱼特性都是类似的,所以我们就可以把这些鱼归为一类,叫 “鱼类”(Fish Class)。
其实在鱼的分类上还有更大的为 “动物分类 (Animal)”,那么动物下面还有其他动物的分类,比如说羊 (Sheep)。所以说鱼和羊之间他们的共性就会用 “动物” 来描述。然后我们一层一层的抽象,在 “Animal” 之上还会有 Object。
类是一个非常常见的描述对象的一种方式,比如说我们刚刚讲到的生物,用对象可以把所有的生物分成界门纲目科属种,是一个庞大的分类体系。在写代码的时候,分类是一个为业务服务的,我们没有必要分的那么细。通常我们会把有共性的需要写在代码里的,我们就把 Animal 提出来,就不再分这个哺乳动物,还是卵生,还是脊索动物等等。
分类有两个流派,一种是归类
,一种是分类
。
归类
—— 就是我们去研究单个对象,然后我们从里面提取共性变成类,之后我们又在类之间去提取共性,把它们变成更高的抽象类。比如我们在 “羊” 和 “鱼” 中提取共性,然后把它们之间的共享再提取出来变成 “动物” 的类。对于 “归类” 方法而言,多继承是非常自然的事情,如 C++ 中的菱形继承,三角形继承等。分类
—— 则是把世界万物都抽象为一个基类 Object,然后定义这个 Object 中有什么。采用分类思想的计算机语言,则是单继承结构。并且会有一个基类 Object。
JavaScript 这个语言比较接近 “分类” 这个思想,但是它也不完全是分类的思想,因为它是一个多范式的面向对象语言。
Object —— Prototype(原型)
接下来我们讲一讲 JavaScript 描述对象的方式。
其实分类 Class Based 的 Object 并不是一个唯一的认识对象的方法,我们还有一个更接近人类自然认知的。分类的能力可能至少要到小学才有的。但是我们认识对象之后,几乎是马上就可以得到另外一种描述对象的方式。那就是 “原型”。
原型其实用 “照猫画虎” 来理解 ,其实照猫画虎就是用的一种原型方法。因为猫和虎很像,所以我们只需要把它们直接的有区别的地方分出来就可以了。
比如说我们现在想研究鱼,那么找一种典型的鱼,比如找一条具体的鲤鱼,然后我们把这条鲤鱼所有的特征都加到鱼类的原型上。其他的鱼只要有对象,我们就根据鱼的原型进行修改。比如说鲶鱼比鲤鱼更能吃,它是吃肉的,而且身上还是滑滑的,所以我们就可以在鲤鱼的原型基础上把这些特征加上,这样我们就能描述出鲶鱼了。
那么在羊类里面,我们也选中一只小绵羊来做我们的基础原型。然后如果我们找到一只山羊,我们分析出它的特性是多胡子,脚是弯点,又长又硬又能爬山,那么我们就在小绵羊的原型上加上这些特性,那我们就描述了一只山羊了。
那么在上级的 “动物” 中我们也选一只典型的动物,比如说老虎,有四个蹄,但是不一定所有动物都有4个蹄子,不过原型选择相对来说它是比较自由的。比如说我们选择蛇作为动物的原型的话,那么我们在描述鱼的时候就特别费劲了,描述猫的时候就更费劲了。
原型里面也会有一个最终版的原型叫 Object Prototype
,这个就是所有物品的典型的物品,也可以说是我们所有对象的老祖宗。我们描述任何对象都是从它与描述对象的区别来进行描述的。
然后在 Object Prototype
之上一般来说是不会再有原型了,但是有一些语言里面会允许有一种 Nihilo
原型。Nihilo 的意思就是虚无空虚,这个是语言中立的讲法。如果我们用 JavaScript 的具体的设施来描述,那这个 Nihilo
原型就是 null
,这个大家就很容易理解了,我们很容易就可以一个 null
对象的原型。
小总结:
我们这种原型是更接近人类原始认知的描述对象的方法
所以面向对象的各种方法其实并没有绝对的对错,只存在在不同场景下不同的代价
原型的认知成本低,选错的成本也比较低,所以原型适合一些不是那么清晰和描述上比较自由的场景
而分类(Class)更适合用在一些比较严谨的场景,而 Class 有一个优点,它天然的跟类型系统有一定的整合的,所以很多的语言就会选择把 Class 的继承关系整合进类型系统的继承关系当中
小练习
我们如果需要编写一个 “狗 咬 人” 的 Class,我们需要怎么去设计呢?
如果我们按照一个比较朴素的方法,我们就会去定义一个 Dog
Class,然后里面给予这个 Class 一个 bite
的方法。
class Dog { bite(Human) { // ...... } }
这样的一段代码是跟我们的题目是一模一样的,但是这个抽象是一个错误的抽象。因为这个违背了面向对象的基本特征,不管我们是怎么设计,只要这个 bite
发生在狗身上就是错误的。
为什么?
因为我们前面讲到了面向对象的三要素,对象的状态必须是对象本身的行为才能改变的。那么如果我们在狗的 Class 中写 bite
这个动作,但是改变的状态是 “人”,最为狗咬了人之后,只会对人造成伤害。所以在这个行为中 “人” 的状态是发生变化的,那么如果行为是在狗的 Class 中就违反了面向对象的特征了。
当然如果是狗吃人,那我们勉强是可以成立的,因为狗吃了人狗就饱了,那对狗的状态是有发生改变的。但是狗咬人,我们基本可以认为这个行为对狗的状态是没有发生任何改变的。
所以我们应该在 “人” 的 Class 中设计一个行为。那么有些同学就会问,我们是应该在人的身上加入一个 biteBy
行为吗?就是人被咬的一个行为?似乎也不对,因为人 Class 里面的行为应该是用于改变人的状态的,那这个行为的命名应该是怎么样的呢?
这里更加合理的行为应该是 hurt
表示被伤害了,然后传入这个行为的参数就是受到的伤害程度 damage
。因为这里人只关心它受到的伤害有多少就可以了,他是不需要关心是狗咬的还是什么咬的。
class Human { hurt(damage) { //...... } }
狗咬人在实际开发场景中,是一个业务逻辑,我们只需要设计改变人 Human
对象内部的状态的行为,所以它正确的命名应该是 hurt
。这里的 damage
,可以从狗 Class 中咬 bite
, 的行为方法中计算或者生成出来的一个对象,但是如果我们直接传狗 Dog
的对象进来的话,肯定是不符合我们对对象的抽象原则的。
最终我们的代码实现逻辑如下:
class Human { constructor(name = '人') { this.name = name; this.hp = 100; } hurt(damage) { this.hp -= damage; console.log(`${this.name} 受到了 ${damage} 点伤害,剩余生命中为 ${this.hp}`); } } class Dog { constructor(name = '狗') { this.name = name; this.attackPower = 10; // 攻击力 } bite() { return this.attackPower; } } let human = new Human('三钻'); let dog = new Dog(); human.hurt(dog.bite()); // 输出:三钻 受到了 10 点伤害,剩余生命中为 90
设计对象的原则:
我们不应该受到语言描述的干扰(特别是业务需求的干扰)
在设计对象的状态和行为时,我们总是遵循 “行为改变状态” 的原则
违背了这个原则,整个对象的内聚性就没有了,这个对架构上会造成巨大的破坏
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