ES6 Class 的基本语法

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  定义和使用

  ES6 提供了更接近传统语言的写法，引入了 Class（类）这个概念，作为对象的模板。通过 class 关键字，可以定义类。

  基本上，ES6 的 class 可以看作只是一个语法糖，它的绝大部分功能，ES5 都可以做到，新的 class 写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。

  读取文件进行处理，是这样写的。

  //ES5 的写法
  function Point(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  Point.prototype.toString = function () {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  };
  var p = new Point(1, 2);
  
  //ES6 的写法
  class Point {
    constructor(x, y) {
      this.x = x;
      this.y = y;
    }
  
    toString() {
      return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
    }
  }
  

  上面代码定义了一个“类”，可以看到里面有一个 constructor 方法，这就是构造方法，而 this 关键字则代表实例对象。也就是说，ES5 的构造函数 Point，对应 ES6 的 Point 类的构造方法。

  Point 类除了构造方法，还定义了一个 toString 方法。注意，定义“类”的方法的时候，前面不需要加上 function 这个关键字，直接把函数定义放进去了就可以了。另外，方法之间不需要逗号分隔，加了会报错。

  ES6 的类，完全可以看作构造函数的另一种写法。

  class Point {
    // ...
  }
  
  typeof Point // "function"
  Point === Point.prototype.constructor // true
  

  上面代码表明，类的数据类型就是函数，类本身就指向构造函数。

  使用的时候，也是直接对类使用 new 命令，跟构造函数的用法完全一致。

  class Bar {
    doStuff() {
      console.log('stuff');
    }
  }
  
  var b = new Bar();
  b.doStuff() // "stuff"
  

  构造函数的 prototype 属性，在 ES6 的“类”上面继续存在。事实上，类的所有方法都定义在类的 prototype 属性上面。

  class Point {
    constructor() {
      // ...
    }
  
    toString() {
      // ...
    }
  
    toValue() {
      // ...
    }
  }
  
  // 等同于
  
  Point.prototype = {
    constructor() {},
    toString() {},
    toValue() {},
  };
  

  在类的实例上面调用方法，其实就是调用原型上的方法。

  class B {}
  let b = new B();
  
  b.constructor === B.prototype.constructor // true
  

  上面代码中，b 是 B 类的实例，它的 constructor 方法就是 B 类原型的 constructor 方法。

  由于类的方法都定义在 prototype 对象上面，所以类的新方法可以添加在 prototype 对象上面。Object.assign 方法可以很方便地一次向类添加多个方法。

  class Point {
    constructor(){
      // ...
    }
  }
  
  Object.assign(Point.prototype, {
    toString(){},
    toValue(){}
  });
  

  prototype 对象的 constructor 属性，直接指向“类”的本身，这与 ES5 的行为是一致的。

  Point.prototype.constructor === Point // true
  

  另外，类的内部所有定义的方法，都是不可枚举的（non-enumerable）。

  class Point {
    constructor(x, y) {
      // ...
    }
  
    toString() {
      // ...
    }
  }
  
  Object.keys(Point.prototype)
  // []
  Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
  // ["constructor","toString"]
  

  上面代码中，toString 方法是 Point 类内部定义的方法，它是不可枚举的。这一点与 ES5 的行为不一致。

  var Point = function (x, y) {
    // ...
  };
  
  Point.prototype.toString = function() {
    // ...
  };
  
  Object.keys(Point.prototype)
  // ["toString"]
  Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
  // ["constructor","toString"]
  

  上面代码采用 ES5 的写法，toString 方法就是可枚举的。
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  constructor 方法

  constructor 方法是类的默认方法，通过 new 命令生成对象实例时，自动调用该方法。一个类必须有 constructor 方法，如果没有显式定义，一个空的 constructor 方法会被默认添加。

  class Point {
  }
  
  // 等同于
  class Point {
    constructor() {}
  }
  

  上面代码中，定义了一个空的类 Point，JavaScript 引擎会自动为它添加一个空的 constructor 方法。

  constructor 方法默认返回实例对象（即this），完全可以指定返回另外一个对象。

  class Foo {
    constructor() {
      return Object.create(null);
    }
  }
  
  new Foo() instanceof Foo
  // false
  

  上面代码中，constructor 函数返回一个全新的对象，结果导致实例对象不是 Foo 类的实例。

  类必须使用 new 调用，否则会报错。这是它跟普通构造函数的一个主要区别，后者不用 new 也可以执行。

  class Foo {
    constructor() {
      return Object.create(null);
    }
  }
  
  Foo()
  // TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'
  

  类的实例

  生成类的实例的写法，与 ES5 完全一样，也是使用 new 命令。前面说过，如果忘记加上 new，像函数那样调用 Class，将会报错。

  class Point {
    // ...
  }
  
  // 报错
  var point = Point(2, 3);
  
  // 正确
  var point = new Point(2, 3);
  

  与 ES5 一样，实例的属性除非显式定义在其本身（即定义在 this 对象上），否则都是定义在原型上（即定义在 class 上）。

  //定义类
  class Point {
  
    constructor(x, y) {
      this.x = x;
      this.y = y;
    }
  
    toString() {
      return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
    }
  
  }
  
  var point = new Point(2, 3);
  
  point.toString() // (2, 3)
  
  point.hasOwnProperty('x') // true
  point.hasOwnProperty('y') // true
  point.hasOwnProperty('toString') // false
  point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true
  

  上面代码中，x 和 y 都是实例对象 point 自身的属性（因为定义在this变量上），所以 hasOwnProperty 方法返回 true，而 toString 是原型对象的属性（因为定义在Point类上），所以 hasOwnProperty 方法返回 false。这些都与 ES5 的行为保持一致。

  与 ES5 一样，类的所有实例共享一个原型对象。

  var p1 = new Point(2,3);
  var p2 = new Point(3,2);
  
  p1.__proto__ === p2.__proto__
  //true
  

  上面代码中，p1 和 p2 都是 Point 的实例，它们的原型都是 Point.prototype，所以 __proto__ 属性是相等的。

  这也意味着，可以通过实例的 __proto__ 属性为“类”添加方法。

  __proto__ 并不是语言本身的特性，这是各大厂商具体实现时添加的私有属性，虽然目前很多现代浏览器的 JS 引擎中都提供了这个私有属性，但依旧不建议在生产中使用该属性，避免对环境产生依赖。生产环境中，我们可以使用 Object.getPrototypeOf 方法来获取实例对象的原型，然后再来为原型添加方法/属性。

  var p1 = new Point(2,3);
  var p2 = new Point(3,2);
  
  p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };
  
  p1.printName() // "Oops"
  p2.printName() // "Oops"
  
  var p3 = new Point(4,2);
  p3.printName() // "Oops"
  

  上面代码在 p1 的原型上添加了一个 printName 方法，由于 p1 的原型就是 p2 的原型，因此 p2 也可以调用这个方法。而且，此后新建的实例 p3 也可以调用这个方法。这意味着，使用实例的 __proto__ 属性改写原型，必须相当谨慎，不推荐使用，因为这会改变“类”的原始定义，影响到所有实例。
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  取值函数（getter）和存值函数（setter）

  与 ES5 一样，在“类”的内部可以使用 get 和 set 关键字，对某个属性设置存值函数和取值函数，拦截该属性的存取行为。

  class MyClass {
    constructor() {
      // ...
    }
    get prop() {
      return 'getter';
    }
    set prop(value) {
      console.log('setter: '+value);
    }
  }
  
  let inst = new MyClass();
  
  inst.prop = 123;
  // setter: 123
  
  inst.prop
  // 'getter'
  

  上面代码中，prop 属性有对应的存值函数和取值函数，因此赋值和读取行为都被自定义了。

  存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的。

  class CustomHTMLElement {
    constructor(element) {
      this.element = element;
    }
  
    get html() {
      return this.element.innerHTML;
    }
  
    set html(value) {
      this.element.innerHTML = value;
    }
  }
  
  var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(
    CustomHTMLElement.prototype, "html"
  );
  
  "get" in descriptor  // true
  "set" in descriptor  // true
  

  上面代码中，存值函数和取值函数是定义在 html 属性的描述对象上面，这与 ES5 完全一致。
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  Class 表达式

  类的属性名，可以采用表达式。

  let methodName = 'getArea';
  class Square {
    constructor(length) {
      // ...
    }
  
    [methodName]() {
      // ...
    }
  }
  

  上面代码中，Square 类的方法名 getArea，是从表达式得到的。

  与函数一样，类也可以使用表达式的形式定义。

  const MyClass = class Me {
    getClassName() {
      return Me.name;
    }
  };
  

  上面代码使用表达式定义了一个类。需要注意的是，这个类的名字是 Me，但是 Me 只在 Class 的内部可用，指代当前类。在 Class 外部，这个类只能用 MyClass 引用。

  let inst = new MyClass();
  inst.getClassName() // Me
  Me.name // ReferenceError: Me is not defined
  

  上面代码表示，Me 只在 Class 内部有定义。

  如果类的内部没用到的话，可以省略 Me，也就是可以写成下面的形式。

  const MyClass = class { /* ... */ };
  

  采用 Class 表达式，可以写出立即执行的 Class。

  let person = new class {
    constructor(name) {
      this.name = name;
    }
  
    sayName() {
      console.log(this.name);
    }
  }('张三');
  
  person.sayName(); // "张三"
  

  上面代码中，person 是一个立即执行的类的实例。

  注意点

  （1）严格模式

  类和模块的内部，默认就是严格模式，所以不需要使用 use strict 指定运行模式。只要你的代码写在类或模块之中，就只有严格模式可用。考虑到未来所有的代码，其实都是运行在模块之中，所以 ES6 实际上把整个语言升级到了严格模式。

  （2）不存在提升

  类不存在变量提升（hoist），这一点与 ES5 完全不同。

  new Foo(); // ReferenceError
  class Foo {}
  

  上面代码中，Foo 类使用在前，定义在后，这样会报错，因为 ES6 不会把类的声明提升到代码头部。这种规定的原因与下文要提到的继承有关，必须保证子类在父类之后定义。

  {
    let Foo = class {};
    class Bar extends Foo {
    }
  }
  

  上面的代码不会报错，因为 Bar 继承 Foo 的时候，Foo 已经有定义了。但是，如果存在 class 的提升，上面代码就会报错，因为 class 会被提升到代码头部，而 let 命令是不提升的，所以导致 Bar 继承 Foo 的时候，Foo 还没有定义。

  （3）name 属性

  由于本质上，ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装，所以函数的许多特性都被 Class 继承，包括 name 属性。

  class Point {}
  Point.name // "Point"
  

  name 属性总是返回紧跟在 class 关键字后面的类名。

  （4）Generator 方法

  如果某个方法之前加上星号（*），就表示该方法是一个 Generator 函数。

  class Foo {
    constructor(...args) {
      this.args = args;
    }
    * [Symbol.iterator]() {
      for (let arg of this.args) {
        yield arg;
      }
    }
  }
  
  for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
    console.log(x);
  }
  // hello
  // world
  

  上面代码中，Foo 类的 Symbol.iterator 方法前有一个星号，表示该方法是一个 Generator 函数。Symbol.iterator 方法返回一个 Foo 类的默认遍历器，for...of 循环会自动调用这个遍历器。

  （5）this 的指向

  类的方法内部如果含有 this，它默认指向类的实例。但是，必须非常小心，一旦单独使用该方法，很可能报错。

  class Logger {
    printName(name = 'there') {
      this.print(`Hello ${name}`);
    }
  
    print(text) {
      console.log(text);
    }
  }
  
  const logger = new Logger();
  const { printName } = logger;
  printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined
  

  上面代码中，printName 方法中的 this，默认指向 Logger 类的实例。但是，如果将这个方法提取出来单独使用，this 会指向该方法运行时所在的环境（由于 class 内部是严格模式，所以 this 实际指向的是undefined），从而导致找不到 print 方法而报错。

  一个比较简单的解决方法是，在构造方法中绑定 this，这样就不会找不到 print 方法了。

  class Logger {
    constructor() {
      this.printName = this.printName.bind(this);
    }
  
    // ...
  }
  

  另一种解决方法是使用箭头函数。

  class Obj {
    constructor() {
      this.getThis = () => this;
    }
  }
  
  const myObj = new Obj();
  myObj.getThis() === myObj // true
  

  箭头函数内部的 this 总是指向定义时所在的对象。上面代码中，箭头函数位于构造函数内部，它的定义生效的时候，是在构造函数执行的时候。这时，箭头函数所在的运行环境，肯定是实例对象，所以 this 会总是指向实例对象。

  还有一种解决方法是使用 Proxy，获取方法的时候，自动绑定 this。

  function selfish (target) {
    const cache = new WeakMap();
    const handler = {
      get (target, key) {
        const value = Reflect.get(target, key);
        if (typeof value !== 'function') {
          return value;
        }
        if (!cache.has(value)) {
          cache.set(value, value.bind(target));
        }
        return cache.get(value);
      }
    };
    const proxy = new Proxy(target, handler);
    return proxy;
  }
  
  const logger = selfish(new Logger());
  

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  静态方法

  类相当于实例的原型，所有在类中定义的方法，都会被实例继承。如果在一个方法前，加上 static 关键字，就表示该方法不会被实例继承，而是直接通过类来调用，这就称为“静态方法”。

  class Foo {
    static classMethod() {
      return 'hello';
    }
  }
  
  Foo.classMethod() // 'hello'
  
  var foo = new Foo();
  foo.classMethod()
  // TypeError: foo.classMethod is not a function
  

  上面代码中，Foo 类的 classMethod 方法前有 static 关键字，表明该方法是一个静态方法，可以直接在 Foo 类上调用（Foo.classMethod()），而不是在 Foo 类的实例上调用。如果在实例上调用静态方法，会抛出一个错误，表示不存在该方法。

  注意，如果静态方法包含 this 关键字，这个 this 指的是类，而不是实例。

  class Foo {
    static bar() {
      this.baz();
    }
    static baz() {
      console.log('hello');
    }
    baz() {
      console.log('world');
    }
  }
  
  Foo.bar() // hello
  

  上面代码中，静态方法 bar 调用了 this.baz，这里的 this 指的是 Foo 类，而不是 Foo 的实例，等同于调用 Foo.baz。另外，从这个例子还可以看出，静态方法可以与非静态方法重名。

  父类的静态方法，可以被子类继承。

  class Foo {
    static classMethod() {
      return 'hello';
    }
  }
  
  class Bar extends Foo {
  }
  
  Bar.classMethod() // 'hello'
  

  上面代码中，父类 Foo 有一个静态方法，子类 Bar 可以调用这个方法。

  静态方法也是可以从 super 对象上调用的。

  class Foo {
    static classMethod() {
      return 'hello';
    }
  }
  
  class Bar extends Foo {
    static classMethod() {
      return super.classMethod() + ', too';
    }
  }
  
  Bar.classMethod() // "hello, too"
  

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  实例属性的新写法

  实例属性除了定义在 constructor() 方法里面的 this 上面，也可以定义在类的最顶层。

  class IncreasingCounter {
    constructor() {
      this._count = 0;
    }
    get value() {
      console.log('Getting the current value!');
      return this._count;
    }
    increment() {
      this._count++;
    }
  }
  

  上面代码中，实例属性 this._count 定义在 constructor() 方法里面。另一种写法是，这个属性也可以定义在类的最顶层，其他都不变。

  class IncreasingCounter {
    _count = 0;
    get value() {
      console.log('Getting the current value!');
      return this._count;
    }
    increment() {
      this._count++;
    }
  }
  

  上面代码中，实例属性 _count 与取值函数 value() 和 increment() 方法，处于同一个层级。这时，不需要在实例属性前面加上 this。

  这种新写法的好处是，所有实例对象自身的属性都定义在类的头部，看上去比较整齐，一眼就能看出这个类有哪些实例属性。

  class foo {
    bar = 'hello';
    baz = 'world';
  
    constructor() {
      // ...
    }
  }
  

  上面的代码，一眼就能看出，foo 类有两个实例属性，一目了然。另外，写起来也比较简洁。
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  静态属性

  静态属性指的是 Class 本身的属性，即 Class.propName，而不是定义在实例对象（this）上的属性。

  class Foo {
  }
  
  Foo.prop = 1;
  Foo.prop // 1
  

  上面的写法为 Foo 类定义了一个静态属性 prop。

  目前，只有这种写法可行，因为 ES6 明确规定，Class 内部只有静态方法，没有静态属性。现在有一个提案提供了类的静态属性，写法是在实例属性的前面，加上 static 关键字。

  class MyClass {
    static myStaticProp = 42;
  
    constructor() {
      console.log(MyClass.myStaticProp); // 42
    }
  }
  

  这个新写法大大方便了静态属性的表达。

  // 老写法
  class Foo {
    // ...
  }
  Foo.prop = 1;
  
  // 新写法
  class Foo {
    static prop = 1;
  }
  

  上面代码中，老写法的静态属性定义在类的外部。整个类生成以后，再生成静态属性。这样让人很容易忽略这个静态属性，也不符合相关代码应该放在一起的代码组织原则。另外，新写法是显式声明（declarative），而不是赋值处理，语义更好。
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  私有方法和私有属性

  私有方法和私有属性，是只能在类的内部访问的方法和属性，外部不能访问。这是常见需求，有利于代码的封装，但 ES6 不提供，只能通过变通方法模拟实现。

  一种做法是在命名上加以区别。

  class Widget {
  
    // 公有方法
    foo (baz) {
      this._bar(baz);
    }
  
    // 私有方法
    _bar(baz) {
      return this.snaf = baz;
    }
  
    // ...
  }
  

  上面代码中，_bar 方法前面的下划线，表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是，这种命名是不保险的，在类的外部，还是可以调用到这个方法。

  另一种方法就是索性将私有方法移出模块，因为模块内部的所有方法都是对外可见的。

  class Widget {
    foo (baz) {
      bar.call(this, baz);
    }
  
    // ...
  }
  
  function bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }
  

  上面代码中，foo 是公开方法，内部调用了 bar.call(this, baz)。这使得 bar 实际上成为了当前模块的私有方法。

  还有一种方法是利用 Symbol 值的唯一性，将私有方法的名字命名为一个 Symbol 值。

  const bar = Symbol('bar');
  const snaf = Symbol('snaf');
  
  export default class myClass{
  
    // 公有方法
    foo(baz) {
      this[bar](baz);
    }
  
    // 私有方法
    [bar](baz) {
      return this[snaf] = baz;
    }
  
    // ...
  };
  

  上面代码中，bar 和 snaf 都是 Symbol 值，一般情况下无法获取到它们，因此达到了私有方法和私有属性的效果。但是也不是绝对不行，Reflect.ownKeys() 依然可以拿到它们。

  const inst = new myClass();
  
  Reflect.ownKeys(myClass.prototype)
  // [ 'constructor', 'foo', Symbol(bar) ]
  

  上面代码中，Symbol 值的属性名依然可以从类的外部拿到。
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  new.target 属性

  new 是从构造函数生成实例对象的命令。ES6 为 new 命令引入了一个 new.target 属性，该属性一般用在构造函数之中，返回 new 命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过 new 命令或 Reflect.construct() 调用的，new.target 会返回 undefined，因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。

  function Person(name) {
    if (new.target !== undefined) {
      this.name = name;
    } else {
      throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
    }
  }
  
  // 另一种写法
  function Person(name) {
    if (new.target === Person) {
      this.name = name;
    } else {
      throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
    }
  }
  
  var person = new Person('张三'); // 正确
  var notAPerson = Person.call(person, '张三');  // 报错
  

  上面代码确保构造函数只能通过 new 命令调用。

  Class 内部调用 new.target，返回当前 Class。

  class Rectangle {
    constructor(length, width) {
      console.log(new.target === Rectangle);
      this.length = length;
      this.width = width;
    }
  }
  
  var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true
  

  需要注意的是，子类继承父类时，new.target 会返回子类。

  class Rectangle {
    constructor(length, width) {
      console.log(new.target === Rectangle);
      // ...
    }
  }
  
  class Square extends Rectangle {
    constructor(length) {
      super(length, width);
    }
  }
  
  var obj = new Square(3); // 输出 false
  

  上面代码中，new.target 会返回子类。

  利用这个特点，可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。

  class Shape {
    constructor() {
      if (new.target === Shape) {
        throw new Error('本类不能实例化');
      }
    }
  }
  
  class Rectangle extends Shape {
    constructor(length, width) {
      super();
      // ...
    }
  }
  
  var x = new Shape();  // 报错
  var y = new Rectangle(3, 4);  // 正确
  

  上面代码中，Shape 类不能被实例化，只能用于继承。

  注意，在函数外部，使用 new.target 会报错。

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  相关页面

  ES6 Class 的继承

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  ES6 Iterator（遍历器）

  JavaScript 对象原型

  JavaScript 对象访问器