2022年7月21日

静态属性和静态方法

我们可以把一个方法作为一个整体赋值给类。这样的方法被称为 静态的（static）。

在一个类的声明中，它们以 static 关键字开头，如下所示：

class User {
  static staticMethod() {
    alert(this === User);
  }
}

User.staticMethod(); // true

这实际上跟直接将其作为属性赋值的作用相同：

class User { }

User.staticMethod = function() {
  alert(this === User);
};

User.staticMethod(); // true

在 User.staticMethod() 调用中的 this 的值是类构造器 User 自身（“点符号前面的对象”规则）。

通常，静态方法用于实现属于整个类，但不属于该类任何特定对象的函数。

例如，我们有对象 Article，并且需要一个方法来比较它们。

通常的解决方案就是添加 Article.compare 静态方法：

class Article {
  constructor(title, date) {
    this.title = title;
    this.date = date;
  }

  static compare(articleA, articleB) {
    return articleA.date - articleB.date;
  }
}

// 用法
let articles = [
  new Article("HTML", new Date(2019, 1, 1)),
  new Article("CSS", new Date(2019, 0, 1)),
  new Article("JavaScript", new Date(2019, 11, 1))
];

articles.sort(Article.compare);

alert( articles[0].title ); // CSS

这里 Article.compare 方法代表“上面的”文章，意思是比较它们。它不是文章的方法，而是整个 class 的方法。

另一个例子是所谓的“工厂”方法。

比如说，我们需要通过多种方式来创建一篇文章：

通过用给定的参数来创建（title，date 等）。
使用今天的日期来创建一个空的文章。
……其它方法。

第一种方法我们可以通过 constructor 来实现。对于第二种方式，我们可以创建类的一个静态方法来实现。

例如这里的 Article.createTodays()：

class Article {
  constructor(title, date) {
    this.title = title;
    this.date = date;
  }

  static createTodays() {
    // 记住 this = Article
    return new this("Today's digest", new Date());
  }
}

let article = Article.createTodays();

alert( article.title ); // Today's digest

现在，每当我们需要创建一个今天的文章时，我们就可以调用 Article.createTodays()。再说明一次，它不是一个文章的方法，而是整个 class 的方法。

静态方法也被用于与数据库相关的公共类，可以用于搜索/保存/删除数据库中的条目，就像这样：

          // 假定 Article 是一个用来管理文章的特殊类
// 通过 id 来移除文章的静态方法：
Article.remove({id: 12345});
        

静态方法可以在类上调用，而不是在单个对象上。

例如，这样的代码无法正常工作：

          // ...
article.createTodays(); /// Error: article.createTodays is not a function
        

静态属性

这是一个最近添加到 JavaScript 的特性。示例可以在最近的 Chrome 工作。

静态的属性也是可能的，它们看起来就像常规的类属性，但前面加有 static：

class Article {
  static publisher = "Levi Ding";
}

alert( Article.publisher ); // Levi Ding

这等同于直接给 Article 赋值：

Article.publisher = "Levi Ding";

继承静态属性和方法

静态属性和方法是可被继承的。

例如，下面这段代码中的 Animal.compare 和 Animal.planet 是可被继承的，可以通过 Rabbit.compare 和 Rabbit.planet 来访问：

class Animal {
  static planet = "Earth";

  constructor(name, speed) {
    this.speed = speed;
    this.name = name;
  }

  run(speed = 0) {
    this.speed += speed;
    alert(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
  }

  static compare(animalA, animalB) {
    return animalA.speed - animalB.speed;
  }

}

// 继承于 Animal
class Rabbit extends Animal {
  hide() {
    alert(`${this.name} hides!`);
  }
}

let rabbits = [
  new Rabbit("White Rabbit", 10),
  new Rabbit("Black Rabbit", 5)
];

rabbits.sort(Rabbit.compare);

rabbits[0].run(); // Black Rabbit runs with speed 5.

alert(Rabbit.planet); // Earth

现在我们调用 Rabbit.compare 时，继承的 Animal.compare 将会被调用。

它是如何工作的？再次，使用原型。你可能已经猜到了，extends 让 Rabbit 的 [[Prototype]] 指向了 Animal。

所以，Rabbit extends Animal 创建了两个 [[Prototype]] 引用：

Rabbit 函数原型继承自 Animal 函数。
Rabbit.prototype 原型继承自 Animal.prototype。

结果就是，继承对常规方法和静态方法都有效。

这里，让我们通过代码来检验一下：

class Animal {}
class Rabbit extends Animal {}

// 对于静态的
alert(Rabbit.__proto__ === Animal); // true

// 对于常规方法
alert(Rabbit.prototype.__proto__ === Animal.prototype); // true

总结

静态方法被用于实现属于整个类的功能。它与具体的类实例无关。

举个例子，一个用于进行比较的方法 Article.compare(article1, article2) 或一个工厂（factory）方法 Article.createTodays()。

在类声明中，它们都被用关键字 static 进行了标记。

静态属性被用于当我们想要存储类级别的数据时，而不是绑定到实例。

语法如下所示：

          class MyClass {
  static property = ...;

  static method() {
    ...
  }
}
        

从技术上讲，静态声明与直接给类本身赋值相同：

          MyClass.property = ...
MyClass.method = ...
        

静态属性和方法是可被继承的。

对于 class B extends A，类 B 的 prototype 指向了 A：B.[[Prototype]] = A。因此，如果一个字段在 B 中没有找到，会继续在 A 中查找。

任务

类扩展自对象？

正如我们所知道的，所有的对象通常都继承自 Object.prototype，并且可以访问“通用”对象方法，例如 hasOwnProperty 等。

例如：

class Rabbit {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

let rabbit = new Rabbit("Rab");

// hasOwnProperty 方法来自于 Object.prototype
alert( rabbit.hasOwnProperty('name') ); // true

但是，如果我们像这样 "class Rabbit extends Object" 把它明确地写出来，那么结果会与简单的 "class Rabbit" 有所不同么？

不同之处在哪里？

下面是此类的示例代码（它无法正常运行 —— 为什么？修复它？）：

          class Rabbit extends Object {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

let rabbit = new Rabbit("Rab");

alert( rabbit.hasOwnProperty('name') ); // Error
        

首先，让我们看看为什么之前的代码无法运行。

如果我们尝试运行它，就会发现原因其实很明显。派生类的 constructor 必须调用 super()。否则 "this" 不会被定义。

下面是修复后的代码：

class Rabbit extends Object {
  constructor(name) {
    super(); // 需要在继承时调用父类的 constructor
    this.name = name;
  }
}

let rabbit = new Rabbit("Rab");

alert( rabbit.hasOwnProperty('name') ); // true

但这还不是全部原因。

即便修复了它，"class Rabbit extends Object" 和 class Rabbit 之间仍存在着一个重要的差异。

我们知道，“extends” 语法会设置两个原型：

在构造函数的 "prototype" 之间设置原型（为了获取实例方法）。
在构造函数之间会设置原型（为了获取静态方法）。

在 class Rabbit extends Object 的例子中，意味着：

class Rabbit extends Object {}

alert( Rabbit.prototype.__proto__ === Object.prototype ); // (1) true
alert( Rabbit.__proto__ === Object ); // (2) true

所以，现在 Rabbit 可以通过 Rabbit 访问 Object 的静态方法，像这样：

class Rabbit extends Object {}

// 通常我们调用 Object.getOwnPropertyNames
alert ( Rabbit.getOwnPropertyNames({a: 1, b: 2})); // a,b

但是如果我们没有 extends Object，那么 Rabbit.__proto__ 将不会被设置为 Object。

下面是示例：

class Rabbit {}

alert( Rabbit.prototype.__proto__ === Object.prototype ); // (1) true
alert( Rabbit.__proto__ === Object ); // (2) false (!)
alert( Rabbit.__proto__ === Function.prototype ); // true，所有函数都是默认如此

// error，Rabbit 中没有这样的函数
alert ( Rabbit.getOwnPropertyNames({a: 1, b: 2})); // Error

所以，在这种情况下，Rabbit 没有提供对 Object 的静态方法的访问。

顺便说一下，Function.prototype 也有一些“通用”函数方法，例如 call 和 bind 等。在上述的两种情况下它们都是可用的，因为对于内建的 Object 构造函数而言，Object.__proto__ === Function.prototype。

我们用一张图来解释：

所以，简而言之，这里有两点区别：

class Rabbit	class Rabbit extends Object
–	需要在 constructor 中调用 `super()`
`Rabbit.__proto__ === Function.prototype`	`Rabbit.__proto__ === Object`

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