Javascript 之中的 class/构造函数/工厂函数

到了ES6时代,我们创建对象的手段又增加了,在不同的场景下我们可以选择不同的方法来建立。现在就主要有三种方法来构建对象,class关键字,构造函数,工厂函数。他们都是创建对象的手段,但是却又有不同的地方,平时开发时,也需要针对这不同来选择。

首先我们来看一下,这三种方法是怎样的

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// class 关键字,ES6新特性
class ClassCar {
drive () {
console.log('Vroom!');
}
}

const car1 = new ClassCar();
console.log(car1.drive());


// 构造函数
function ConstructorCar () {}

ConstructorCar.prototype.drive = function () {
console.log('Vroom!');
};

const car2 = new ConstructorCar();
console.log(car2.drive());


// 工厂函数
const proto = {
drive () {
console.log('Vroom!');
}
};

function factoryCar () {
return Object.create(proto);
}

const car3 = factoryCar();
console.log(car3.drive());

这些方法都是基于原型的创建,而且都支持在构造时函数中私有变量的实现。换句话来说,这些函数拥有着大部分相同的特性,甚至在很多场景下,他们是等价的。

在 Javascript 中,每一个函数都能返回一个新的对象。当它不是构造函数或者类的时候,它就被称作工厂函数。

ES6的类其实是构造函数的语法糖(至少现阶段是这样实行的),所以接下来讨论的所有内容都适用于构造函数的也适用于ES6类:

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class Foo {}
console.log(typeof Foo); // function

构造函数和ES6类的好处

  • 大部分的书会教你去用类和构造函数
  • this’ 是指向新的这个对象的。
  • 一些人喜欢 new 关键字的可读性
  • 也许还会有一些很小的细节方面的差别,但是如果在开发过程中没有问题的话,也不用太担心。

构造函数和ES6类的坏处

1. 你需要 new 关键字

到了ES6,构造函数和类都需要带 new 关键字。

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function Foo() {
if (!(this instanceof Foo)) { return new Foo(); }
}

在ES6中,如果你尝试调用类函数没有 new 关键字就会抛出一个任务。如果你要个不用 new 关键字的话,就只能使用工厂函数把它包起来。

2. 实例化过程中的细节暴露给了外界API

所有的调用都紧紧的关联到了构造器的实现上,如果你需要自己在构造过程中动一些手脚,那就是一个非常麻烦的事情了。

3. 构造器没有遵守 Open / Closed 法则

因为new关键字的细节处理,构造器违反 Open / Closed 法则:API应该开放拓展,避免修改。

我曾经质疑过,类和工厂函数是那么的相似,把类函数升级为一个工厂函数也不会有什么影响,不过在JavaScript里面,的确有影响。

如果你开始写着构造函数或者类,但是写着写着,你发现需要工厂函数的灵活性,这个时候你不能简单的就改改简单改改函数一走了之。

不幸的是,你是个JavaScript程序员,构造器改造成工厂函数是一个大手术:

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// 原来的实现:

// class Car {
// drive () {
// console.log('Vroom!');
// }
// }

// const AutoMaker = { Car };

// 工厂函数改变的实现:
const AutoMaker = {
Car (bundle) {
return Object.create(this.bundle[bundle]);
},

bundle: {
premium: {
drive () {
console.log('Vrooom!');
},
getOptions: function () {
return ['leather', 'wood', 'pearl'];
}
}
}
};

// 期望中的用法是:
const newCar = AutoMaker.Car('premium');
newCar.drive(); // 'Vrooom!'

// 但是因为他是一个库
// 许多地方依然这样用:
const oldCar = new AutoMaker.Car();

// 如此就会导致:
// TypeError: Cannot read property 'undefined' of
// undefined at new AutoMaker.Car

在上面例子里面,我们从一个类开始,最后把它改成来一个可以根据特定的原型来创建对象的工厂函数,这样的函数可以广泛应用于接口抽象和特殊需求定制。

4. 使用构造器让 instanceof 有可乘之机

构造函数和工厂函数的不同就是instanceof操作符,很多人使用instanceof来确保自己代码的正确性。但是说实话,这是有很大问题的,建议避免instanceof的使用。

instanceof 会说谎。

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// instanceof 是一个原型链检查
// 不是一个类型检查

// 这意味着这个检查是取决于执行上下文的,
// 当原型被动态的重新关联,
// 你就会得到这样令人费解的情况

function foo() {}
const bar = { a: 'a'};

foo.prototype = bar;

// bar是一个foo的实例吗,显示不是
console.log(bar instanceof foo); // false

// 上面我们看到了,他的确不是一个foo实例
// baz 显然也不是一个foo的实例,对吧?
const baz = Object.create(bar);

// ...不对.
console.log(baz instanceof foo); // true. oops.

instanceof并不会像其他强类型语言那样做检查,他只是检查了原型链上的对象。

在一些执行上下文中,他就会失效,比如你改变了Constructor.prototype 的时候。

又比如你开始些的是一个构造函数或者类,之后你又将它拓展为一个另一个对象,就像上面改写成工厂函数的情况。这时候instanceof也会有问题。

总而言之,instanceof是另一个构造函数和工厂函数呼唤的大改变。

用类的好处

  • 一个方便的,自包含的关键字
  • 一个唯一的权威性方法在JavaScript来实现类。
  • 对于其他有class的语言开发经验的开发者有很好的体验。

用类的坏处

构造器所有的坏处, 加上:

  • 使用 extends 关键字创建一个有问题的类,对于用户是一个很大的诱惑。

类的层级继承会造成很多有名的问题,包括 fragile base class(基础类会因为继承被破坏),gorilla banana problem(对象混杂着复杂的上下文环境),duplication by necessity(类在继承多样化时需要时时修改)等等。

虽然其他两种方法也有可能让你陷入这些问题,但是在使用 extend 关键字的时候,环境使然,就会把你引导上这条路。换句话说,他引导你向着一个不灵活的关系编写代码,而不是更有复用性的代码。

使用工厂函数的好处

工厂函数比起类和构造函数都更加的灵活,也不会把人引向错误的道路。也不会让你陷入深深的继承链中。你可以使用很多手段来模拟继承

1. 用任意的原型返回任意的对象

举个例子,你可以通过同一个实现来创建不同的实例,一个媒体播放器可以针对不同的媒体格式来创建实例,使用不同的API,或者一个事件库可以是针对DOM时间的或者ws事件。

工厂函数也可以通过执行上下文来实例化对象,可以从对象池中得到好处,也可以更加灵活的继承模型。

2. 没有复杂重构的担忧

你永远不会有把工厂函数转换成构造函数这样的需求,所以重构也没必要。

3. 没有 new

你不用new关键字来新建对象,自己可以掌握这个过程。

4. 标准的this 行为

this 就是你熟悉的哪个this,你可以用它来获取父对象。举个例子来说,在player.create() 中,this指向的是player,也可以通过call和apply来绑定其他this。

5. 没有 instanceof 的烦恼

6. 有些人喜欢直接不带new的写法的可读直观性。

工厂函数的坏处

  • 并没有自动的处理原型,工厂函数原型不会波及原型链。
  • this 并没有自动指向工厂函数里的新对象。
  • 也许还会有一些很小的细节方面的差别,但是如果在开发过程中没有问题的话,也不用太担心。

结论

在我看来,类也许是一个方便的关键字,但是也不能掩饰他会把毫无防备的用户引向继承深坑。另一个风险在于未来的你想要使用工厂函数的可能性,你要做非常大的改变。

如果你是在一个比较大的团队协作里面,如果要修改一个公共的API,你可能干扰到你并不能接触到的代码,所以你不能对改装函数的影响视而不见。

工厂模式很棒的一个地方在于,他不仅仅更加强大,更加灵活,也可以鼓励整个队伍来让API更加简单,安全,轻便。

翻译自:https://medium.com/javascript-scene/javascript-factory-functions-vs-constructor-functions-vs-classes-2f22ceddf33e

作者:Eric Elliott

翻译:Dominic Ming