探索 JavaScript 中的面向对象编程 (OOP)

探索 JavaScript 中的面向对象编程 (OOP)

日期：2024 年 12 月 17 日

面向对象编程（OOP）是一种使用对象来建模现实世界实体的范例。 JavaScript 是一种多功能编程语言，通过其原型、ES6 类和现代增强功能为 OOP 提供了强大的支持。今天，我们将深入探讨 JavaScript 中 OOP 的原理和特性。

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JavaScript 中 OOP 的核心概念

1.对象

对象是 OOP 的构建块。在 JavaScript 中，对象是键值对的集合。

示例：创建对象

const car = {
  brand: "Toyota",
  model: "Corolla",
  start() {
    return `${this.brand} ${this.model} is starting.`;
  }
};

console.log(car.start()); // Output: Toyota Corolla is starting.

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2.课程

类是创建对象的蓝图。它们封装了数据和行为。 JavaScript 在 ES6 中引入了 class 关键字。

示例：创建一个类

class Animal {
  constructor(name, species) {
    this.name = name;
    this.species = species;
  }

  makeSound() {
    return `${this.name} is making a sound.`;
  }
}

const dog = new Animal("Buddy", "Dog");
console.log(dog.makeSound()); // Output: Buddy is making a sound.

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3.封装

封装意味着将数据和方法捆绑在一起，同时限制对某些组件的直接访问。 JavaScript 使用公共、私有和受保护的成员来实现这一点。

私人领域

私有字段由 # 前缀表示，只能在类内访问。

示例：私有字段

class BankAccount {
  #balance;

  constructor(initialBalance) {
    this.#balance = initialBalance;
  }

  deposit(amount) {
    this.#balance += amount;
  }

  getBalance() {
    return this.#balance;
  }
}

const account = new BankAccount(100);
account.deposit(50);
console.log(account.getBalance()); // Output: 150
// console.log(account.#balance); // Error: Private field '#balance' must be declared in an enclosing class

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4.继承

继承允许一个类使用 extends 关键字从另一个类继承属性和方法。

示例：继承

class Vehicle {
  constructor(brand) {
    this.brand = brand;
  }

  start() {
    return `${this.brand} vehicle is starting.`;
  }
}

class Car extends Vehicle {
  constructor(brand, model) {
    super(brand); // Calls the parent class constructor
    this.model = model;
  }

  display() {
    return `${this.brand} ${this.model} is ready to go.`;
  }
}

const myCar = new Car("Tesla", "Model S");
console.log(myCar.display()); // Output: Tesla Model S is ready to go.

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5.多态性

多态允许子类重写父类的方法以提供特定的实现。

示例：方法重写

class Shape {
  area() {
    return "Area is not defined.";
  }
}

class Circle extends Shape {
  constructor(radius) {
    super();
    this.radius = radius;
  }

  area() {
    return Math.PI * this.radius ** 2;
  }
}

const circle = new Circle(5);
console.log(circle.area()); // Output: 78.53981633974483

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6.抽象

抽象侧重于仅公开基本细节，同时隐藏实现复杂性。虽然 JavaScript 本身没有抽象类，但您可以模拟它们。

示例：模拟抽象

class Animal {
  constructor(name) {
    if (this.constructor === Animal) {
      throw new Error("Abstract class cannot be instantiated directly.");
    }
    this.name = name;
  }

  makeSound() {
    throw new Error("Abstract method must be implemented.");
  }
}

class Dog extends Animal {
  makeSound() {
    return "Bark!";
  }
}

const dog = new Dog("Buddy");
console.log(dog.makeSound()); // Output: Bark!
// const animal = new Animal("Some Animal"); // Error: Abstract class cannot be instantiated directly.

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7.原型和原型链

JavaScript 是一种基于原型的语言。每个对象都有一个到另一个对象的内部链接，称为其原型。

示例：原型链

const car = {
  brand: "Toyota",
  model: "Corolla",
  start() {
    return `${this.brand} ${this.model} is starting.`;
  }
};

console.log(car.start()); // Output: Toyota Corolla is starting.

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8.对象组合与继承

您可以通过组合功能来组合对象，而不是使用继承。这种方法避免了深层继承层次结构的复杂性。

示例：构图

class Animal {
  constructor(name, species) {
    this.name = name;
    this.species = species;
  }

  makeSound() {
    return `${this.name} is making a sound.`;
  }
}

const dog = new Animal("Buddy", "Dog");
console.log(dog.makeSound()); // Output: Buddy is making a sound.

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面向对象编程的关键原则

1. DRY（不要重复）：通过类和继承重用代码。
2. 坚实的原则：遵循编写可扩展和可维护的 OOP 代码的最佳实践。

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现实示例：用户管理系统

第 1 步：定义基类

class BankAccount {
  #balance;

  constructor(initialBalance) {
    this.#balance = initialBalance;
  }

  deposit(amount) {
    this.#balance += amount;
  }

  getBalance() {
    return this.#balance;
  }
}

const account = new BankAccount(100);
account.deposit(50);
console.log(account.getBalance()); // Output: 150
// console.log(account.#balance); // Error: Private field '#balance' must be declared in an enclosing class

第 2 步：扩展功能

class Vehicle {
  constructor(brand) {
    this.brand = brand;
  }

  start() {
    return `${this.brand} vehicle is starting.`;
  }
}

class Car extends Vehicle {
  constructor(brand, model) {
    super(brand); // Calls the parent class constructor
    this.model = model;
  }

  display() {
    return `${this.brand} ${this.model} is ready to go.`;
  }
}

const myCar = new Car("Tesla", "Model S");
console.log(myCar.display()); // Output: Tesla Model S is ready to go.

第 3 步：创建实例

class Shape {
  area() {
    return "Area is not defined.";
  }
}

class Circle extends Shape {
  constructor(radius) {
    super();
    this.radius = radius;
  }

  area() {
    return Math.PI * this.radius ** 2;
  }
}

const circle = new Circle(5);
console.log(circle.area()); // Output: 78.53981633974483

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练习任务

1. 为图书馆管理系统创建类层次结构。
2. 实现一个 BankAccount 类，其中包含用于余额的私有字段和用于存款和取款的公共方法。
3. 编写一个 Vehicle 类，其中包含 Car 和 Bike 等子类，以展示多态性。

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结论

JavaScript 中的 OOP 提供了一种编写干净、模块化和可重用代码的强大方法。通过掌握类、继承、封装和多态性等概念，您将能够构建可扩展的应用程序。不断试验并将这些概念应用于现实世界的问题，以巩固您的理解！

明天的主题：我们将探索 JavaScript 中的异步编程，深入研究回调、promise 和 async/await。请继续关注！

以上是探索 JavaScript 中的面向对象编程 (OOP)的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！