3.4.3 构造对象系统的方法

JS的原型继承并不是唯一构造系统的方法，由语言提供的、原生支持的方法还包括类抄写、类继承、以及直接创建对象等，其他可以在ECMAScript语言基础上拓展的方法包括元继承、元类继承等

3.4.3.1 类抄写

子类的构造逻辑：先向父类传入this引用以抄写父类方法，再向子类传入this引用抄写子类方法，后者覆盖前者的同名成员。整个构造过程都是在不断的从“类构造器”向this引用抄写成员，所以被称为类抄写

这种方法也有好处。由于这种方法是通过不断修改实例（this）的成员来得到对象的，因此所有的属性都在实例（this）的自有属性表中，进一步的推论是访问任何成员都不必回溯原型链，因而效率更高

类抄写的第二个问题是系统并不维护原型继承链。因此在类抄写构建的系统中，不能用instanceof来检测继承关系

3.4.3.2 原型继承

存在缺陷；

  • 在维护构造器引用和外部原型链之间无法平衡
  • 没有提供调用父类方法的机制

还是一个典型的时间换空间的方案：继承层次中临近的成员访问更快，而试图访问一个不存在的成员耗时最久

3.4.3.3 类继承

类继承是对原型继承的增强，也是一种再实现

从纯粹概念上说，“原型也是对象实例”是一个极为关键的性质，这是它与类继承体系本质上的不同，对于类继承来说，类不必是对象，因此类也不必具有对象的性质，类可以是一个内存块，也可以是一段描述文本，而不必是一个有对象特性的结构

  • 类的实例是创建自基类的
  • 类构造方法的调用顺序是逆向的

3.4.3.4 直接创建对象

脱离传统的new运算直接创建对象，是对原型继承模型的简化

无论是经典的原型继承还是class来声明的类继承，都会用new运算调用一次构造器函数，“构造”这一过程既包括对原型链的维护，也包括对新实例的修饰——甚至可以使用Reflect.construct()来代替new运算，以便更加细致的控制构造过程中new.target和所创建实例的constructor的值。

new运算的可替代性，让我们注意到一个事实，所谓原型继承，其本质只是“复制原型“，即以原型为模板复制一个新的对象，构造函数与new运算等过程所附加的效果，其实对复制原型来说是无意义的

其构造器函数对实例的这种修饰作用——对于原型继承来说——可有可无。于是就出现了Object.create这样的一种简单的方法，它将”构造器函数“从对象创建过程中赶了出去，在这种机制中，对象变成了简单的”原型继承+属性定义“，而不再需要”构造器“这样一层语义

Object.create()只是能避免使用构造器来设置新实例原型的一种方法。它没有了在构造器修饰对象实例的这一过程，但和class声明一样，在本质上仍然是原型继承

3.4.3.5 如何选择继承的方式

类抄写与原型继承正好是互补的两种方案

  • 类抄写时成员访问效率更高，但内存占用更大；而原型继承反之
  • 类抄写不依赖内部原型链来维护继承关系，因此也不能通过instanceof来做这种检测；原型继承却维护着这种继承关系也可以用于检测

JS根本上是针对小型系统和轻量应用环境设计的，它兼具“动态、函数式、原型继承”等多种语言特性，在灵活多变的同时也带来了一种混杂的程序设计语言知识体系，其结果是易学难精，而且越是深入底层越容易感到混乱，它虽然能组织大型对象系统，但又对大型对象系统的封装和多态处理的不够，所以在大型应用中常常束手束脚，心有余而力不足，这也是ES6之后在类继承语言特性设计上所主要需要解决的问题，包括更强的封装特性，以及类静态语法注解等等

在继承方式的选择上，仍应择需而用：其一，在大型系统上必须采用类继承的思想，继承关系的确定性和支持静态语法检测等特性，可以帮助开发者最终简化构建大型系统开发和业务逻辑的实现，并提供足够的系统稳定性，=；其二，在小型结构或者体系的局部使用原型继承的思路，既可以有优美的实现和高效的性质，也可以深入地理解JavaScript中混合不同语言特性的精髓

3.4.4 内置的对象系统

标准规范下的JS有38个内置对象，包括7个在语法形式上具有字面量风格的声明，其中三种字面量(Number、Boolean、String)定义的是值类型数据，可以通过包装类转换至相应的对象类型。

特殊类型Global它只有一个全局存在的单例，即所谓的global。由于没有任何规范要求在JS环境中存在一个名为global的变量并指向上述对象，或者显式地定义其构造器函数Global()，因此唯一能在所有引擎中通用的、得到global对象的方法，是借用Function对象来实现的

var global = (new Function('return this'))();

一旦得到这个对象，就可以列举这个对象中的全局名字，这些名字就是你可以访问的整个内置对象系统，以及所有“泄露”到全局的变量（它们也作为global的属性，以便作为一个全局可以访问的标识符来使用）

理解Global()类与global对象，是理解JS内置对象系统的起点，它既代表了这个系统中逻辑执行的最终范围，也代表了这个系统的全体。因此下边的代码在语义和执行效果上是一致的

new Object()
new global.Object()

3.4.4.1 早期规范中的对象

与global对象类似，Arguments也是在早起就被规范过的对象，并且也没有一个显式声明过的构造器，Arguments()实例总是由函数引擎在函数调用时动态创建并添加在函数闭包中的，因此能在函数执行代码中直接使用arguments这个标识符，它看起来像是一个数组，但是并非数组对象

另一个早起规范过的对象是Error()构造器，它用于创建一个可以用throw语句抛出的错误对象

此外，最常见的对象是Date()构造器，JS中的时间是从19700101:00:00为相对基点的毫秒数

还有一个就是Math，它不是构造器，而是作为全局单例对象提供了一些数学运算相关的方法

有且仅有一个对象不在global所代表的对象系统中，即不能由它们的类或者子类创建，这就是null对象，JS中的Null作为类型只有一个字面量形式的null值，并且它也是一个对象，与null作为对象不同的是，undefined是一个值，但是被定义在了global中

Object.getOwnPropertyDescripter(global, 'undefined')
/*
value: undefined,
writable: false,
enumerable: false,
configurable: false
*/

3.4.4.2 集合对象

JS提供两种集合(Collection Types)对象，其中索引集合包含数组和类型化数组，而键值集合包括Map、WeakMap、Set、WeakSet。此外，JS也设计了语句for..of用于列举集合中的成员

但是数组本质上和对象没啥不同，我们也不认为Array()对象的各个元素在具体引擎中进行存储时有着内存地址的连续性，因此JS的数组时异质、交错和稀疏的，可以存在不连续的下标，以及保存任意类型的元素

由于存储的不连续性，以及元素的不一致，因此有着巨大的性能问题，所以JS也提供了类型化数组

数组本质上时提供集合元素有序访问的，而键值集合(Keyed Collections)则是无序的，其中Map()对象是一个键值对的集合，其get()/set()、delete()、has()等主要运算时面向键值对的key的，而Set()对象则强调集合中的元素值无重复，主要运算add()、delete()、has()等都是操作元素的值的。

3.4.4.3 结构化数据对象

所有的TypedArray对象其实都是结构化的数据(Structured Data)，它们本身也都是基于ArrayBuffer()对象来实现的

3.4.4.4 反射对象

通过反射(Reflection)机制，可以访问、检测和修改对象的内部状态和行为，其中，反射对象Reflect用于提供反射机制的一个常用界面——但它不是使用反射机制的唯一方法。Reflect对象的功能可以通过其他方法或者语法实现

Reflect.xxx方法 可替代方法 备注
apply(target, …) target.apply() 调用函数
construct(target, args, …) new target(…args) 创建实例（注1）
getPrototypeOf(target) Objcet.getPrototypeOf(target) 读原型
setPrototypeOf(target) Objcet.setPrototypeOf(target) 写原型
get(target, prop, …) target[prop] 属性读
set(target, prop, …) target[prop] = xxx 属性写
has(target, prop) prop in target 属性检查
deleteProperty(target, prop) delete target[prop] 属性表删除
defineProperty(target, …) Object.defineProperty() 属性表增加
getOwnPropertyDescriptor(…) Object.getOwnPropertyDescriptor() 属性表列举
ownKeys(target) （注2） 属性表列举
isExtensible(target) Object.isExtensible(target) 属性表管理（禁止拓展）
perventExtensions(target) Objcet.perventExtensions(target) 属性表管理（禁止拓展）

注1：考虑到在构造器中new.target的设置该方法没办法通过Shim代码完整实现

注2：该方法返回全部自有的字符串键名和符号键名的属性，可以用如下类似代码代替

function Reflect_ownKeys(target) {
  return Objcet.getOwnPropertySymbols(target)
    .concat(Objcet.getOwnPropertyNames(target))
}

Reflect对象用于调用对象的行为，于此不同Proxy类从另一个角度来实现反射，它用于改变对象的行为。Proxy可以代理目标对象的全部行为，并通过助手对象handler上的陷阱来响应“在代理对象上发生的”指定行为。这些行为的界面和Reflect是一致的，也就是说每个可被反射的Reflect.xxx方法都由一个对应的、可声明为handler.xxx的陷阱

3.4.4.5 其他

JS提供了一类称为“控制抽象”的对象，包括迭代器、生成器、Promise类

3.4.5 特殊效果的继承

一些内置对象具有特殊效果，譬如一些值可以在调用一些方法的时候当作对象处理，或者函数对象可以执行等等

使用一般原型继承会导致子类失去特殊效果，使用类继承就可以了

可定制的对象属性

在完全不考虑对象如何实现和存储的情况下，仅其语义而言：对象，就是一组（零到任意多个）属性的集合，即所谓的“对象是属性包”。所以属性的性质也并不用于描述该属性的类型或者作用，而主要描述这个属性和集合之间的关系，这些关系有三种：Writable（可写）、Enumerable（可枚举）、Configurable（可配置）。除此之外一个属性本身还具有两种性质：Name、Value，即名字和值。

3.5.1 属性描述符

在使用字面量时，其实是用“名称、值”的方式快速地定义了上述属性性质的一个简化版

obj = {
  name: 'value'
}

而JS内部使用属性描述符的不同，可以分成两类：

  • 数据属性： a named data property,兼容ES3的一般属性，如上例中的obj.name
  • 存取属性： a named accessor property, 用 get/set 定义的属性

3.5.1.1 数据描述符

仍以上例为例，它的描述符如下

{
  value: 'value', // 数据描述，默认undefined
  writable: true, // 是否可写,默认true，
  enumerable: true, // 是否可列举，默认true
  configurable: true // 是否可重新配置，默认true
}

3.5.1.2 存取描述符

带读写器的存取描述符与上述的数据描述符只能存在一种，而不可能同时存在，其格式为

{
  get: function() {}, // 默认undefined
  set: function(new_value) {}, // 默认undefined
  enumerable: true,
  configurable: true
}

必须具有get或者set两种方法之一，并且方法内可以通过this获取对象本身，也就获取到了访问对象本身其他成员或者调用它们的方法。

由于this指向对象本身，所以有可能间接的访问到当前属性，造成死锁，应注意避免

在使用Object.defineProperty、Object.defineProperties 或 Object.create 函数的情况下添加数据属性，writable、enumerable和configurable默认值为false。

3.5.1.3 隐式创建的描述符：字面量风格的对象或者类声明

字面量声明对象风格中不存在对Enumerable和Configurable的定义，所以总是使用默认值true

在字面量声明过程中，只存在两种方式而且不能共存，分别是数据描述和存取描述

存取描述中只有set或者只有get就表明该属性是只写或者只读的，两个都有就可读写

使用类声明（包括字面量风格的类表达式声明）时，属性的描述符创建规则与上述一致，需要指出的是，类静态成员会声明为类的属性，而一般成员会声明为类的原型的属性

3.5.2 定制对象属性

在3.1.3对象成员中，我们将对象、类的属性从继承性的角度分为了两类

  • 自有属性： own properties，该属性创建于对象的自由属性表中
  • 继承属性： inherited properites，该属性是父类原型上的自有属性（即创建于原型对象的自有属性表中）

从子类对象的角度更加细分的来看，覆盖属性覆盖了父类原型上的同名属性，也是一种（子类自有）的自有属性，最后还有一类自有属性被称之为内部属性它是每个对象实例内部的、自有的属性，部分内部属性是可以被继承的，或者可以被某些公开方法影响的，因此子类实例也可以覆盖它们

3.5.2.1 给属性赋值

包括四种情况

情况一：属性不存在，隐式创建一个数据描述符

情况二：属性是当前对象自有的，只要是可写的就正常赋值，否则什么都不做或者在严格模式下报错

情况三：属性是继承的，而且是数据描述符，就在自有属性表创建数据描述符，然后按默认初始化，赋值

情况四：属性是使用的存取描述符，无论读写的性质是什么都不会新建属性描述符，子类继承了这样的一个属性也会忠实的调用（继承来的、原型中的）读写器

3.5.2.2 使用属性描述符

在JS中不能直接修改属性描述符的性质以影响源对象，因为属性描述符只是复制了对象属性的内部性质，而不是这些性质的直接引用

创建属性的方法

Object.defineProperty(obj, name, descriptor)为对象声明一个属性

Object.defineProperty(obj1, 'a_name', {
  get: function() {},
  configurable: false
})

Object.defineProperties(obj, descriptors)为对象声明一组属性

Object.defineProperties(obj1, {
  'a_name': {
    get: function() {},
    configurable: false
  },
  'b_name': {
    get: function() {},
    configurable: false
  }
})

Object.create(prototype, descriptors)创建对象并并为对象声明一组属性

如果在子类中尝试定义父类的同名属性，该属性将变成子类对象中的”自有属性“，但不同的是，“重新定义属性”这个操作于原型中该属性是否可写或者是否允许修改性质是无关的，事实上，无法阻止子类对父类同名属性的重定义，也没有办法避免重定义带来的逻辑问题，关于这一点，可以简单的总结为：属性的性质不可继承

3.5.2.3 取属性或属性列表

JS定义了一组非常丰富的方法来操作这些属性

分类 Objcet.xxx方法或者语法元素 说明
取属性描述符 getOwnPropertyDescruotors(obj) 取所有描述符，含名字、值和性质
取属性描述符 getOwnPropertyDescriptor(obj, name) 取指定属性名的描述符
取属性名 getOwnPropertyNames(obj) 取对象自有的、字符串的属性名数组
取属性名 getOwnPropertySymbols(obj) 取对象自有的、符号的属性名数组
取属性名 keys(obj) 取对象自有的、可见的属性名数组
取属性名 for…in 列举可见的属性名
取属性值 for…of 列举成员中的数组元素
取属性值 values(obj) 取对象自有的、可见的属性值数组
取属性值 entries(obj) 取对象自有的、可见的名值对数组
取属性值 .和[]运算符，以及解构赋值等 （按属性名取值）

3.5.3 属性表的状态

对象有一个内部属性[[Extensible]]用来影响其自有属性表的相关行为，该属性的默认值是true，表明一个对象是可以被添加或者删除的，于此相关，还有两组与操作自有属性表的方法

分类 Objcet.xxx方法 说明 对自有属性表的操作
状态维护 preventExtensions(obj) 使实例obj不能添加新属性，也不可重置原型 禁止表add
状态维护 seal(obj) 使实例obj不能添加新属性，也不能删除既有属性 禁止表add/delete
状态维护 freeze(obj) 使实例obj所有属性只读，且不能添加新属性，也不能删除既有属性 禁止表add/delete/update （冻结表）
状态检查 isExtensible(obj) 返回[[Extensible]]值 是可增加属性项的
状态检查 isSealed(obj) 返回seal状态 密封的（禁止删除的）
状态检查 isFrozen(obj) 返回freeze状态 冻结的

seal和freeze的状态不是直接的状态值，而是基于[[Extensible]]和现有的自有属性（的性质）计算出来的、动态的值：

  • seal是[[Extensible]]为false，所有自有属性的configurable性质为false
  • seal是[[Extensible]]为false，所有自有属性的configurable和writable性质为false

对于一个自有属性表为空的对象使用preventExtensions将同时导致它密封和冻结

存取属性并不受freeze状态的“置属性只读”的影响

当父类（原型）冻结或者指定属性只读，赋值运算会失效，但能用重新声明属性的方法达到与赋值运算相同的效果

属性表的性质不可继承


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