часть кода присвоенная свойству объекта это

Работа с объектами в JavaScript: теория и практика

В этой статье я хочу по возможности полно и последовательно рассказать о том, что такое объект в JavaScript, каковы его возможности, какие взаимоотношения могут строиться между объектами и какие способы «родного» наследования из этого вытекают, как это все влияет на производительность и что вообще со всем этим делать 🙂

В статье НЕ будет ни слова про: эмуляцию традиционной класс-объектной парадигмы, синтаксический сахар, обертки и фреймворки.

Сложность материала будет нарастать от начала к концу статьи, так что для профи первые части могут показаться скучными и банальными, но дальше будет намного интереснее 🙂

Объекты в JavaScript

Во многих статьях встречается фраза «В JavaScript — всё объект». Технически это не совсем верно, однако производит должное впечатление на новичков 🙂

Действительно, многое в языке является объектом, и даже то, что объектом не является, может обладать некоторыми его возможностями.

Важно понимать, что слово «объект» употребляется здесь не в смысле «объект некоторого класса». Объект в JavaScript — это в первую очередь просто коллекция свойств (если кому проще, может называть это ассоциативным массивом или списком), состоящая из пар ключ-значение. Причем ключом может быть только строка (даже у элементов массива), а вот значением — любой тип данных из перечисленных ниже.

Итак, в JavaScript есть 6 базовых типов данных — это Undefined (обозначающий отсутствие значения), Null, Boolean (булев тип), String (строка), Number (число) и Object (объект).
При этом первые 5 являются примитивными типами данных, а Object — нет. Кроме того, условно можно считать, что у типа Object есть «подтипы»: массив (Array), функция (Function), регулярное выражение (RegExp) и другие.
Это несколько упрощенное описание, но на практике обычно достаточное.

Кроме того, примитивные типы String, Number и Boolean определенным образом связаны с не-примитивными «подтипами» Object: String, Number и Boolean соответственно.
Это означает, что строку ‘Hello, world’, например, можно создать и как примитивное значение, и как объект типа String.
Если вкратце, то это сделано для того, чтобы программист мог и в работе с примитивными значениями использовать методы и свойства, как будто это объекты. А подробнее об этом можно будет прочитать в соответствующем разделе данной статьи.

Работа по ссылке

Ссылка — это средство доступа к объекту под различными именами. Работа с любыми объектами ведется исключительно по ссылке.
Продемонстрируем это на примере:

Как мы видим, и первая ссылка, и вторая дают один и тот же результат.
Необходимо осознать, что у нас нет никакой функции с именем test, и что переменная test не является какой-то «главной» или «основной» ссылкой, а «test_link» — второстепенной.

Наша функция, как и любой другой объект — просто область в памяти, и все ссылки на эту область абсолютно равнозначны. Более того, объект может вообще не иметь ссылок — в таком случае он называется анонимным, и может быть использован только непосредственно сразу после создания (например, передан в функцию), иначе доступ к нему получить будет невозможно и в скором времени он будет уничтожен сборщиком мусора (garbage collection), который и занимается тем, что удаляет объекты без ссылок.

Посмотрим, почему так важно это понимать:

test= //Создаем объект со свойством prop
test_link=test; //Создаем еще одну ссылку на этот объект

alert(test.prop); //sometext
alert(test_link.prop); //sometext

//Изменяем свойство объекта
test_link.prop= ‘newtext’ ;

//Добавляем новое свойство и удаляем старое
test.new_prop= ‘hello’ ;
delete test.prop;

//Удаляем ссылку
delete test;
alert(test.new_prop);
/*В этом месте скрипт выкинет ошибку, потому что test уже не существует, и test.new_prop не существует тем более */
alert(test_link.new_prop); //hello
/* а вот тут все в порядке, ведь мы удалили не сам объект, а лишь ссылку на него. Теперь на наш объект указывает единственная ссылка test_link */

//Создаем новый объект
test=test_link; //Сперва снова создадим ссылку test
test_link= //А вот и новый объект

Такое поведение объектов часто вызывает массу вопросов у начинающих разработчиков, так что надеюсь данный текст внесет некоторую ясность. Если же мы хотим создать действительно новую, независимую копию объекта, а не ссылку — то единственный способ сделать это — создать новый объект и скопировать туда требуемые свойства.

Также стоит отметить, что работа с объектами по ссылке, помимо вышеперечисленных забавных эффектов дает также значительную экономию памяти, что немаловажно при широком использовании одного объекта в различных местах программы.

Примитивные значения

obj= new String( ‘hello’ ); //Создаем строку как объект
simple= ‘hello’ ; //Создаем примитивное значение

obj.prop= ‘text’ ;
simple.prop= ‘text’ ;

Все то же самое справедливо и для типа Number, и для Boolean (ну, кроме того, что в них нет свойства length, а есть ряд других замечательных свойств).
Использование строк и чисел как объектов не несет в себе никакой практической пользы, т.к. примитивные значения удобнее в работе, но сохраняют при этом весь необходимый функционал. Тем не менее, для полноты картины необходимо понимать этот механизм.

Не стоит путать использование примитивных значений с использованием литералов — например, независимо от того, создаем мы массив как «test=new Array()» или как «test=[]», в результате все равно будет один и тот же объект. Никаких примитивных значений мы не получим.

Создание и использование объектов

test.function_property( ‘user_1’ ); //Hello, Петя.

Перед нами объект test, имеющий 3 свойства, названия которых, как я надеюсь, говорят сами за себя. Больше всего нас в нем интересует свойство function_property, содержащее функцию. Такую функцию можно назвать методом объекта.

В нашей функции дважды используется ключевое слово this, которое является указателем (т.е. ссылкой) на объект, из которого вызывается функция. Таким образом, this.simple_property=test.simple_property=’Hello’, а this.object_property[user]=test.object_property[user]=’Петя’.

Необходимо четко осознавать, this всегда указывает именно на объект, из которого вызвана функция, а не на объект, к которому она принадлежит. Хотя в данном примере это один и тот же объект, это не всегда так.

test.function_property( ‘user_1’ ); //Hello, Петя.

test2= new Object(); //Еще одна форма создания нового объекта, аналогичная test2=<>

test.function_property.call(test2, ‘user_1’ ); //ошибка
/* Метод call позволяет вызвать функцию от имени другого объекта. В данном случае, мы вызываем метод function_property объекта test, и его this указывает уже не на объект test, а на объект test2. А т.к. в нем нет свойства object_property, то при попытке получить this.object_property[user]скрипт выдаст ошибку */

//попробуем исправить ситуацию
test2.simple_property= ‘Good day’ ;
test2.object_property=test.object_property; //В данном случае воспользуемся указанием объекта по ссылке, чтобы не дублировать код

test.function_property.call(test2, ‘user_1’ ); //Good day, Петя.

Из примера также должно быть видно, что нет четких этапов создания и использования объекта. Объект может быть как угодно модифицирован в любое время — до, после и даже во время использования. Это тоже важное отличие от «традиционного» ООП.

Конструктор

В примере выше мы создавали 2 объекта, обладающих некой схожестью. И там и там имелись свойства simple_property и object_property. Очевидно, что при написании реального кода также нередко встает задача создания одинаковых или просто похожих объектов. И разумеется, мы не должны каждый такой объект создавать вручную.

На помощь нам придет конструктор. Конструктор в JavaScript — это не часть класса (потому что здесь нет классов), а просто самостоятельная функция. Самая обычная функция.

alert(child.name); //Вася
child.show_name(); //Вася

child2= new make_me( ‘Петя’ );
child2.show_name(); //Петя

child2.show_name= function () //Не забываем, что можем изменять наши объекты в любой момент
child2.show_name(); //Не буду говорить свое имя

Если мы вспомним про описание типов данных в начале статьи, то становится понятно, что Object и его подтипы (Function, Array и другие) — это на самом деле конструкторы, придающие создаваемому объекту возможности функции, массива и т.д.

Итак, это уже намного лучше. У нас теперь есть возможность создавать объекты по некоторому образцу. Однако, не все еще хорошо. Во-первых, каждый созданный нами объект и все его свойства и методы занимают отдельное место в памяти, хотя во многом они повторяются. Во-вторых, как быть, если мы хотим сохранить связь между родителем и ребенком, и иметь возможность менять все дочерние объекты разом. На помощь нам придет прототип.

Прототип

Затем, данному объекту (на который указывает свойство prototype) также автоматически добавляется свойство constructor, указывающее обратно на функцию. Получается такая вот циклическая ссылка.

alert(child.name); //Вася
child.show_name(); //Вася

make_me.prototype= //Попробуем пересоздать прототип заново

Как видно из примера, пока отец сохраняет верность матери (т.е. пока протип функции остается прежним), все дети зависят от матери и чутко реагируют на все изменения в ней. Однако, стоит только родителям развестись (конструктор меняет прототип на другой) — дети тут же разбегаются кто куда и больше связи с ними нет.

Немного о терминологии
До тех пор, пока первичная связь между конструктором и прототипом не разорвана, мы можем наблюдать следующую картину:

Как я заметил после чтения многочисленных форумов на эту тему, основные проблемы возникают у людей, когда они путают свойство prototype у функции и скрытое свойство [[Prototype]] у объекта, созданного с помощью этой функции.
Оба этих свойства являются ссылкой на один и тот же объект (до тех пор, пока первичная связь прототипа с конструктором не нарушена), но это тем не менее разные свойства, с разными именами, одно из них доступно для программиста, а другое нет.

Необходимо всегда четко понимать, что если речь идет о прототипе конструктора — то это всегда свойство prototype, а если о прототипе созданного объекта — то это скрытое свойство [[Prototype]].

Наследование

bird= function () <> //Это конструктор птички
bird.prototype.cry= function () //Птичка умеет кричать
bird.prototype.fly= function () //и летать

duck= function () <>
duck.prototype= new bird();
duck.prototype.cry= function () //Утка кричит по другому
duck.prototype.constructor=duck; //Принудительно устанавливаем свойство prototype.constructor в duck, т.к. иначе оно будет ссылаться на bird

Так можно реализовывать иерархию любого уровня вложенности.

Задача на звездочку

В первой строке мы создаем новую функцию и переменную make_me, которая указывает на эту функцию. При этом создается прототип функции, make_me.prototype, в котором содержится свойство constructor, указывающее на make_me.
Но это далеко не все 🙂
Т.к. функция make_me — это тоже объект, то он в свою очередь имеет папу и маму, т.е. конструктор и прототип. Его конструктор — это родная функция языка Function(), а прототип — объект, содержащий в себе методы call, apply и т.д. — именно благодаря этому прототипу мы и можем пользоваться этими методами в любой функции. Таким образом, у функции make_me появляется свойство [[Prototype]], указывающее на Function.prototype.

В свою очередь, прототип конструктора Function — тоже объект, конструктором которого является (сюрприз!) Object (т.е. Function.prototype.[[Prototype]].constructor===Object), а прототипом — объект, содержащий стандартные свойства и методы объекта, такие как toString, hasOwnProperty и другие (другими словами — Function.prototype.[[Prototype]][‘hasOwnProperty’] — это как раз тот самый метод, которым мы можем пользоваться во всех производных объектах — причем это именно собственной метод данного объекта, а не наследованный). Вот таким вот интересным образом мы обнаруживаем, что все виды объектов являются производными от Object.

Можем ли мы продолжить дальше? Оказывается, нет. Object.prototype именно потому и содержит базовые свойства объекта, что не имеет собственного прототипа. Object.prototype.[[Prototype]]=null; В этом месте путешествие по цепочке прототипов в поиске свойства или метода прекращается.

Еще один интересный факт — конструктором Object является Function. Т.е. Object.[[Prototype]].constructor===Function.
Налицо еще одна циклическая ссылка — конструктор Object это Function, а конструктор Function.prototype — это Object.

Вернемся к нашему примеру. Как создается функция мы уже поняли, теперь перейдем ко второй строке. Там мы создаем объект child, конструктором которого является функция make_me, а прототипом — make_me.prototype.

Ну и в третей строчке мы видим, как интепретатор поднимается по цепочке, от child к child.[[Prototype]] (он же make_me.prototype), затем к child.[[Prototype]].[[Prototype]] (он же Object.prototype), и уже там находит метод toString, который и запускает на выполнение.

Примеси

Может показаться, что наследование через прототипы — единственный способ, возможный в JavaScript. Это не так.
Мы имеем дело с очень гибким языком, который предоставляет не столько правила, сколько возможности.

Например, при желании мы можем вообще не использовать прототипы, а программировать с помощью концепции примесей. Для этого нам пригодятся наши старые добрые друзья — конструкторы.

Что мы видим в данном примере? Во-первых, это возможность наследования от нескольких объектов, не находящихся в одной иерархии. В примере их 2, но может быть сколько угодно.
Во-вторых, это отсутствие какой-либо иерархии вообще. Переопределение свойств и методов определяется исключительно поряком вызова конструкторов.
В-третьих, это возможность еще более динамически менять объект, причем именно отдельный объект, а не всех потомков, как при изменении прототипа.

Upd: Замыкания и приватные свойства

Чтобы не раздувать эту и без того немаленькую статью, даю ссылку на пост Замыкания в JavaScript, где про это довольно подробно написано.

Что теперь со всем этим делать

Как я уже говорил выше, и произвольное изменение отдельных объектов, и использование конструкторов, и примеси, и гибкость прототипов — это лишь инструменты, возможности, которые позволяют программисту создать как ужасный, так и прекрасный во всех отношениях код. Важно лишь понимать, какие задачи мы решаем, какими средствами, какие цели достигаем и какую цену платим за это.

Причем вопрос о цене довольно нетривиален, особенно если мы говорим о разработке под браузер Internet Explorer 6 и 7 версий.
1. Память — тут все просто. Во всех браузерах наследование на прототипах отнимает в разы меньше памяти, чем при создании методов через конструкторы. Причем, чем больше методов и свойств у нас есть, тем больше разница. Однако, стоит помнить, что если у нас не тысяча одинаковых объектов а всего лишь один, то расходы памяти в любом случае будут небольшими, т.к. здесь стоит учитывать другие факторы.
2. Процессорное время — здесь основные тонкости связанны именно с браузерами от Microsoft.
С одной стороны, объекты, где методы и свойства создаются через конструктор — могут создаваться в разы (в некоторых случаях в десятки и сотни раз) медленнее, чем через прототип. Чем больше методов — тем медленнее. Так что если у вас в IE замирает на несколько секунд во время инициализации скрипта — есть повод копать в эту сторону.

С другой стороны, собственные методы объекта (созданные через конструктор) могут выполняется немного быстрее, чем прототипные. В случае, если позарез необходимо ускорить именно выполнение какого-то метода в этом браузере, то нужно это учесть. Имейте ввиду, ускоряется именно вызов метода (т.е. поиск его в объекте), а не его выполнение. Так что если сам метод у вас выполняется секунду, то особого увеличения быстродействия вы не заметите.

В других браузерах подобных проблем наблюдается, там время создания объектов и вызова их методов примерно одинаково для обоих подходов.

Источник

JavaScript: исследование объектов

Материал, перевод которого мы сегодня публикуем, посвящён исследованию объектов — одной из ключевых сущностей JavaScript. Он рассчитан, преимущественно, на начинающих разработчиков, которые хотят упорядочить свои знания об объектах.

Объекты в JavaScript представляют собой динамические коллекции свойств, которые, кроме того, содержат «скрытое» свойство, представляющее собой прототип объекта. Свойства объектов характеризуются ключами и значениями. Начнём разговор о JS-объектах с ключей.

Ключи свойств объектов

Ключ свойства объекта представляет собой уникальную строку. Для доступа к свойствам можно использовать два способа: обращение к ним через точку и указание ключа объекта в квадратных скобках. При обращении к свойствам через точку ключ должен представлять собой действительный JavaScript-идентификатор. Рассмотрим пример:

При попытке обращения к несуществующему свойству объекта сообщения об ошибке не появится, но возвращено будет значение undefined :

При использовании для доступа к свойствам квадратных скобок можно применять ключи, которые не являются действительными JavaScript-идентификаторами (например, ключ может быть строкой, содержащей пробелы). Они могут иметь любое значение, которое можно привести к строке:

Если в качестве ключей используются нестроковые значения, они автоматически преобразуются к строкам (с использованием, если это возможно, метода toString() ):

Значения свойств объектов

Свойства объекта могут быть примитивными значениями, объектами или функциями.

▍Объект как значение свойства объекта

Объекты можно помещать в другие объекты. Рассмотрим пример:

Подобный подход можно использовать для создания пространств имён:

▍Функция как значение свойства объекта

У этого ключевого слова, однако, могут быть разные значения, что зависит от того, как именно была вызвана функция. Здесь можно почитать о ситуациях, в которых this теряет контекст.

Динамическая природа объектов

Объекты в JavaScript, по своей природе, являются динамическими сущностями. Добавлять в них свойства можно в любое время, то же самое касается и удаления свойств:

Объекты как ассоциативные массивы

Объекты можно рассматривать как ассоциативные массивы. Ключи ассоциативного массива представляют собой имена свойств объекта. Для того чтобы получить доступ к ключу, все свойства просматривать не нужно, то есть операция доступа к ключу ассоциативного массива, основанного на объекте, выполняется за время O(1).

Прототипы объектов

Например, объект, созданный с помощью объектного литерала, имеет ссылку на Object.prototype :

▍Пустые объекты

Благодаря этому будет создан объект без прототипа. Такие объекты обычно используют для создания ассоциативных массивов.

▍Цепочка прототипов

У объектов-прототипов могут быть собственные прототипы. Если попытаться обратиться к свойству объекта, которого в нём нет, JavaScript попытается найти это свойство в прототипе этого объекта, а если и там нужного свойства не окажется, будет сделана попытка найти его в прототипе прототипа. Это будет продолжаться до тех пор, пока нужное свойство не будет найдено, или до тех пор, пока не будет достигнут конец цепочки прототипов.

Значения примитивных типов и объектные обёртки

JavaScript позволяет работать со значениями примитивных типов как с объектами, в том смысле, что язык позволяет обращаться к их свойствам и методам.

При этом, конечно, значения примитивных типов объектами не являются.

Для организации доступа к «свойствам» значений примитивных типов JavaScript, при необходимости, создаёт объекты-обёртки, которые, после того, как они оказываются ненужными, уничтожаются. Процесс создания и уничтожения объектов-обёрток оптимизируется JS-движком.

Встроенные прототипы

Расширение встроенных объектов с помощью полифиллов

JavaScript позволяет легко расширять встроенные объекты новыми функциями с помощью так называемых полифиллов. Полифилл — это фрагмент кода, реализующий возможности, не поддерживаемые какими-либо браузерами.

▍Использование полифиллов

▍Полифиллы и прототипы

С помощью полифиллов новые методы можно добавлять к прототипам объектов. Например, полифилл для String.prototype.trim() позволяет оснастить все строковые объекты методом trim() :

Одиночное наследование

Команда Object.create() позволяет создавать новые объекты с заданным объектом-прототипом. Эта команда используется в JavaScript для реализации механизма одиночного наследования. Рассмотрим пример:

Множественное наследование

Команда Object.assign() копирует свойства из одного или большего количества объектов в целевой объект. Её можно использовать для реализации схемы множественного наследования. Вот пример:

Иммутабельные объекты

Команда Object.freeze() позволяет «заморозить» объект. В такой объект нельзя добавлять новые свойства. Свойства нельзя удалять, нельзя и изменять их значения. Благодаря использованию этой команды объект становится неизменяемым или иммутабельным:

Команда Object.freeze() выполняет так называемое «неглубокое замораживание» объектов. Это означает, что объекты, вложенные в «замороженный» объект, можно изменять. Для того чтобы осуществить «глубокую заморозку» объекта, нужно рекурсивно «заморозить» все его свойства.

Клонирование объектов

Для создания клонов (копий) объектов можно использовать команду Object.assign() :

Эта команда выполняет неглубокое копирование объектов, то есть — копирует только свойства верхнего уровня. Вложенные объекты оказываются, для объектов-оригиналов и их копий, общими.

Объектный литерал

Объектные литералы дают разработчику простой и понятный способ создания объектов:

Однако такой способ создания объектов имеет и недостатки. В частности, при таком подходе все свойства объекта оказываются общедоступными, методы объекта могут быть переопределены, их нельзя использовать для создания новых экземпляров одинаковых объектов:

Метод Object.create()

Если прототип защищён от изменений, объект, являющийся его наследником, не сможет изменять свойства, определённые в прототипе. Теперь методы start() и stop() переопределить нельзя:

Конструкцию Object.create(timerPrototype) можно использовать для создания множества объектов с одним и тем же прототипом.

Функция-конструктор

В JavaScript существуют так называемые функции-конструкторы, представляющие собой «синтаксический сахар» для выполнения вышеописанных действий по созданию новых объектов. Рассмотрим пример:

Тут, для предотвращения изменения прототипа, опять же, можно прототип «заморозить»:

▍Ключевое слово new

Ключевое слово class

В ECMAScript 2015 появился новый способ выполнения вышеописанных действий, представляющий собой очередную порцию «синтаксического сахара». Речь идёт о ключевом слове class и о соответствующих конструкциях, связанных с ним. Рассмотрим пример:

Использование классов не делает прототипы неизменными. Их, если это нужно, придётся «замораживать» так же, как мы это уже делали:

Наследование, основанное на прототипах

В JavaScript объекты наследуют свойства и методы от других объектов. Функции-конструкторы и классы — это «синтаксический сахар» для создания объектов-прототипов, содержащих все необходимые методы. С их использованием создают новые объекты являющиеся наследниками прототипа, свойства которого, специфичные для конкретного экземпляра, устанавливают с помощью функции-конструктора или с помощью механизмов класса.

Хорошо было бы, если бы функции-конструкторы и классы могли бы автоматически делать прототипы неизменными.

Сильной стороной прототипного наследования является экономия памяти. Дело в том, что прототип создаётся лишь один раз, после чего им пользуются все объекты, созданные на его основе.

▍Проблема отсутствия встроенных механизмов инкапсуляции

В шаблоне прототипного наследования не используется разделение свойств объектов на приватные и общедоступные. Все свойства объектов являются общедоступными.

Например, команда Object.keys() возвращает массив, содержащий все ключи свойств объекта. Его можно использовать для перебора всех свойств объекта:

Существует один паттерн, имитирующий приватные свойства, полагающийся на то, что разработчики не будут обращаться к тем свойствам, имена которых начинаются с символа подчёркивания ( _ ):

Фабричные функции

Инкапсулированные объекты в JavaScript можно создавать с использованием фабричных функций. Выглядит это так:

Итоги

Уважаемые читатели! Если вы пришли в JavaScript из других языков, просим рассказать нам о том, что вам нравится или не нравится в JS-объектах, в сравнении с реализацией объектов в уже известных вам языках.

Источник