JS new操作原理及手写函数模拟实现示例

Tanisha ·
更新时间:2024-11-10
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引言

原理

手写函数模拟 new

v1 基本实现

v2 考虑参数类型

v3 Object.prototype.__proto__ 的替代方案

v4 使用 ES6 语法实现

v5 考虑 ES6 的 new.target 检测

无注释版本

引言

我们知道,在 ES6 之前(ES5),JavaScript 中类的表现形式就是构造函数。

JavaScript 中的构造函数是怎么样的?

构造函数也是一个普通的函数,从表现形式上看,和普通的函数没有任何区别(除了按照惯例,构造函数名称的首字母通常会大写);

但如果一个普通函数被 new 操作符调用了,那么这个函数就叫做构造函数

原理

如果一个函数被 new 操作符调用了,那么它会执行如下操作:

在内存中创建一个新对象;

将这个新对象内部的 [[Prototype]] 属性赋值为构造函数的 prototype 属性;

将构造函数内部的 this 赋值为这个新对象(即 this 指向新对象);

执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性);

如果构造函数返回了非空对象,则返回该对象;否则,返回刚创建的新对象;

手写函数模拟 new

下面,我们就根据上面的原理,尝试自己手写一个函数,模拟实现 new 操作符的功能。

v1 基本实现

我们先用 ES5 的语法来进行实现:

function useNewOperator() { var constructor = arguments[0] var args = [].slice.call(arguments, 1) // 1. 在内存中创建一个新对象 var obj = {} // 2. 这个新对象内部的 [[Prototype]] 指针被赋值为构造函数(constructor)的 prototype 属性 obj.__proto__ = constructor.prototype // 3. 构造函数内部的 this 被赋值为这个新对象(即 this 指向新对象) // 4. 执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性) var res = constructor.apply(obj, args) // 5. 如果构造函数返回非空对象,则返回该对象;否则,返回刚才创建的新对象 if (res != null && (typeof res === 'object' || typeof res === 'function')) { return res } return obj } // 测试 function Person(name, age) { this.name = name this.age = age // return undefined // return null // return {} // return 123 // return '' // return String(123) // return new String(123) // return { name: 'wy' } } Person.prototype.sayName = function() { console.log(this.name); } const p1 = new Person('zhj', 20) console.log(p1); // Person {name: 'zhj', age: 20} p1.sayName() // zhj const p2 = useNewOperator(Person, 'zhj', 20) console.log(p2); // Person {name: 'zhj', age: 20} p2.sayName() // zhj v2 考虑参数类型

上面的基本实现能跑但还存在问题,即没有考虑传入第一个参数是否为函数类型,如果第一个参数传入的不是函数,那么在执行 constructor.apply(obj, args) 这行代码调用 constructor() 时就会报错了。所以我们需要加上判断,如果第一个参数传入的不是一个函数,就直接抛出异常:

function useNewOperator() { var constructor = arguments[0] + + if (typeof constructor !== 'function') { + throw new TypeError('the first argument to useNewOperator function must be a function') + } + var args = [].slice.call(arguments, 1) // 1. 在内存中创建一个新对象 var obj = {} // 2. 这个新对象内部的 [[Prototype]] 指针被赋值为构造函数(constructor)的 prototype 属性 obj.__proto__ = constructor.prototype // 3. 构造函数内部的 this 被赋值为这个新对象(即 this 指向新对象) // 4. 执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性) var res = constructor.apply(obj, args) // 5. 如果构造函数返回非空对象,则返回该对象;否则,返回刚才创建的新对象 if (res != null && (typeof res === 'object' || typeof res === 'function')) { return res } return obj } // 测试 function Person(name, age) { this.name = name this.age = age } Person.prototype.sayName = function() { console.log(this.name); } const obj = {} const p2 = useNewOperator(obj, 'zhj', 20) // Uncaught TypeError: the first argument to useNewOperator function must be a function console.log(p2); p2.sayName() v3 Object.prototype.__proto__ 的替代方案

前面我们在将新对象内部的 [[Prototype]] 属性赋值为构造函数的 prototype 属性时,是通过给 obj 上的 __proto__ 属性赋值实现的(相当于使用了 Object.prototype.__proto__),虽然可以,但不推荐使用 Object.prototype.__proto__,更推荐使用 Object.getPrototypeOf/Reflect.getPrototypeOfObject.setPrototypeOf/Reflect.setPrototypeOf(参考链接:developer.mozilla.org/zh-CN/docs/… )。所以我们做如下修改:

function useNewOperator() { var constructor = arguments[0] if (typeof constructor !== 'function') { throw new TypeError('the first argument to useNewOperator function must be a function') } var args = [].slice.call(arguments, 1) // 1. 在内存中创建一个新对象 var obj = {} // 2. 这个新对象内部的 [[Prototype]] 指针被赋值为构造函数(constructor)的 prototype 属性 + Object.setPrototypeOf(obj, constructor.prototype) // 3. 构造函数内部的 this 被赋值为这个新对象(即 this 指向新对象) // 4. 执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性) var res = constructor.apply(obj, args) // 5. 如果构造函数返回非空对象,则返回该对象;否则,返回刚才创建的新对象 if (res != null && (typeof res === 'object' || typeof res === 'function')) { return res } return obj } // 测试 function Person(name, age) { this.name = name this.age = age } Person.prototype.sayName = function() { console.log(this.name); } const p1 = new Person('zhj', 20) console.log(p1); // Person {name: 'zhj', age: 20} p1.sayName() // zhj const p2 = useNewOperator(Person, 'zhj', 20) console.log(p2); // Person {name: 'zhj', age: 20} p2.sayName() // zhj

或者我们还可以使用 Object.create() 直接指定原型来创建新对象:

function useNewOperator() { var constructor = arguments[0] if (typeof constructor !== 'function') { throw new TypeError('the first argument to useNewOperator function must be a function') } var args = [].slice.call(arguments, 1) // 1. 在内存中创建一个新对象 - var obj = {} - // 2. 这个新对象内部的 [[Prototype]] 指针被赋值为构造函数(constructor)的 prototype 属性 + var obj = Object.create(constructor.prototype) // 3. 构造函数内部的 this 被赋值为这个新对象(即 this 指向新对象) // 4. 执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性) var res = constructor.apply(obj, args) // 5. 如果构造函数返回非空对象,则返回该对象;否则,返回刚才创建的新对象 if (res != null && (typeof res === 'object' || typeof res === 'function')) { return res } return obj } // 测试 function Person(name, age) { this.name = name this.age = age } Person.prototype.sayName = function() { console.log(this.name); } const p1 = new Person('zhj', 20) console.log(p1); // Person {name: 'zhj', age: 20} p1.sayName() // zhj const p2 = useNewOperator(Person, 'zhj', 20) console.log(p2); // Person {name: 'zhj', age: 20} p2.sayName() // zhj v4 使用 ES6 语法实现

下面,我们再来使用 ES6 语法(剩余参数(rest parameters)、const)进行实现:

function useNewOperator(constructor, ...args) { if (typeof constructor !== 'function') { throw new TypeError('the first argument to useNewOperator function must be a function') } // 1. 在内存中创建一个新对象 const obj = {} // 2. 这个新对象内部的 [[Prototype]] 指针被赋值为构造函数(constructor)的 prototype 属性 Object.setPrototypeOf(obj, constructor.prototype) // 或者使用 Object.create() 直接指定原型创建新对象 // const obj = Object.create(constructor.prototype) // 3. 构造函数内部的 this 被赋值为这个新对象(即 this 指向新对象) // 4. 执行构造函数内部的代码(给新对象添加属性) const res = constructor.apply(obj, args) // 5. 如果构造函数返回非空对象,则返回该对象;否则,返回刚才创建的新对象 if (res != null && (typeof res === 'object' || typeof res === 'function')) { return res } return obj } // 测试 function Person(name, age) { this.name = name this.age = age } Person.prototype.sayName = function() { console.log(this.name); } const p1 = new Person('zhj', 20) console.log(p1); // Person {name: 'zhj', age: 20} p1.sayName() // zhj const p2 = useNewOperator(Person, 'zhj', 20) console.log(p2); // Person {name: 'zhj', age: 20} p2.sayName() // zhj v5 考虑 ES6 的 new.target 检测

最后,还有一个点需要考虑,就是 ES6 新增的 new.target 属性,在通过使用 new 操作符被调用的构造方法或函数中,new.target 会返回一个指向构造方法或函数的引用(参考链接:developer.mozilla.org/en-US/docs/… )。所以我们可以使用 new.target 来检测函数或构造方法是否是通过 new 操作符被调用的。那么我们还需要在自己实现的 useNewOperator 函数中添加相应的代码:

无注释版本 function useNewOperator(constructor, ...args) { if (typeof constructor !== 'function') { throw new TypeError('the first argument to useNewOperator function must be a function') } useNewOperator.target = constructor const obj = {} Object.setPrototypeOf(obj, constructor.prototype) // const obj = Object.create(constructor.prototype) const res = constructor.apply(obj, args) if (res != null && (typeof res === 'object' || typeof res === 'function')) { return res } return obj }

以上,就是关于 new 操作背后的原理,以及手写函数模拟实现 new 操作过程的所有内容啦,更多关于JS new操作手写函数的资料请关注软件开发网其它相关文章!



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