Классы

Классы в JavaScript были введены в ECMAScript 2015 и представляют собой синтаксический сахар над существующим в JavaScript механизмом прототипного наследования. Синтаксис классов не вводит новую объектно-ориентированную модель, а предоставляет более простой и понятный способ создания объектов и организации наследования.

Определение классов

На самом деле классы — это "специальные функции", поэтому точно также, как вы определяете функции (function expressions и function declarations), вы можете определять и классы с помощью: class declarations и class expressions.

Объявление класса

Первый способ определения класса — class declaration (объявление класса). Для этого необходимо воспользоваться ключевым словом class и указать имя класса (в примере — «Rectangle»).

class Rectangle {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
}

Подъём (hoisting)

Разница между объявлением функции (function declaration) и объявлением класса (class declaration) в том, что объявление функции совершает подъём (hoisted), в то время как объявление класса — нет. Поэтому вначале необходимо объявить ваш класс и только затем работать с ним, а код же вроде следующего сгенерирует исключение типа ReferenceError:

var p = new Rectangle(); // ReferenceError

class Rectangle {}

Выражение класса

Второй способ определения класса — class expression (выражение класса). Можно создавать именованные и безымянные выражения. В первом случае имя выражения класса находится в локальной области видимости класса и может быть получено через свойства самого класса, а не его экземпляра.

// безымянный
var Rectangle = class {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
};
console.log(Rectangle.name);
// отобразится: "Rectangle"

// именованный
var Rectangle = class Rectangle2 {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
};
console.log(Rectangle.name);
// отобразится: "Rectangle2" 

Обратите внимание: выражения класса подвержены тем же проблемам с подъёмом (hoisting), что и объявления класса.

Тело класса и задание методов

Тело класса — это часть кода, заключённая в фигурные скобки {}. Здесь вы можете объявлять члены класса, такие как методы и конструктор.

Строгий режим

Тела объявлений классов и выражений классов выполняются в строгом режиме (strict mode).

Constructor

Метод constructor — специальный метод, необходимый для создания и инициализации объектов, созданных, с помощью класса. В классе может быть только один метод с именем constructor. Исключение типа SyntaxError будет выброшено, если класс содержит более одного вхождения метода constructor.

Ключевое слово super можно использовать в методе constructor для вызова конструктора родительского класса.

Методы прототипа

Смотрите также определение методов.

class Rectangle {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }

  get area() {
    return this.calcArea();
  }

  calcArea() {
    return this.height * this.width;
  }
}

const square = new Rectangle(10, 10);

console.log(square.area); // 100

Статические методы  и свойства

Ключевое слово static, определяет статический метод или свойства для класса. Статические методы и свойства вызываются без инстанцирования (en-US) их класса, и не могут быть вызваны у экземпляров (instance) класса. Статические методы, часто используются для создания служебных функций для приложения, в то время как статические свойства полезны для кеширования в рамках класса, фиксированной конфигурации или любых других целей, не связанных с реплецированием данных между экземплярами.

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  static displayName = "Точка";
  static distance(a, b) {
    const dx = a.x - b.x;
    const dy = a.y - b.y;

    return Math.hypot(dx, dy);
  }
}

const p1 = new Point(5, 5);
const p2 = new Point(10, 10);
p1.displayName; //undefined
p1.distance;    //undefined
p2.displayName; //undefined
p2.distance;    //undefined

console.log(Point.displayName);      // "Точка"
console.log(Point.distance(p1, p2)); // 7.0710678118654755

Привязка this в прототипных и статических методах

Когда статический или прототипный метод вызывается без привязки к this объекта (или когда this является типом boolean, string, number, undefined, null), тогда this будет иметь значение undefined внутри вызываемой функции. Автоупаковка не будет произведена. Поведение будет таким же как если бы мы писали код в нестрогом режиме.

class Animal {
  speak() {
    return this;
  }
  static eat() {
    return this;
  }
}

let obj = new Animal();
obj.speak(); // объект Animal
let speak = obj.speak;
speak(); // undefined

Animal.eat() // класс Animal
let eat = Animal.eat;
eat(); // undefined

Если мы напишем этот же код используя классы основанные на функциях, тогда произойдёт автоупаковка основанная на значении this, в течение которого функция была вызвана. В строгом режиме автоупаковка не произойдёт - значение this останется прежним.

function Animal() { }

Animal.prototype.speak = function(){
  return this;
}

Animal.eat = function() {
  return this;
}

let obj = new Animal();
let speak = obj.speak;
speak(); // глобальный объект (нестрогий режим)

let eat = Animal.eat;
eat(); // глобальный объект (нестрогий режим)

Свойства экземпляра

Свойства экземпляра должны быть определены в методе класса:

class Rectangle {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
}

Статические (class-side) свойства и свойства прототипа должны быть определены за рамками тела класса:

Rectangle.staticWidth = 20;
Rectangle.prototype.prototypeWidth = 25;

Определение полей

Публичные и приватные поля - это экспериментальная особенность (stage 3), предложенная комитетом TC39 по стандартам языка Javascript. Поддержка браузерами ограничена, но это нововведение может быть использовано на моменте сборки, используя к примеру Babel.

Публичные поля

Используя Javascript синтаксис определения полей, приведённый выше пример может быть изменён следующим образом:

class Rectangle {
  height = 0;
  width;
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
}

Как видно из примера, поля могут быть объявлены как со начальным значением, так и без него.

Более подробно об этом написано в публичные поля класса.

Приватные поля

Предыдущий пример может быть изменён следующим образом, используя приватные поля:

class Rectangle {
  #height = 0;
  #width;
  constructor(height, width) {
    this.#height = height;
    this.#width = width;
  }
}

Приватные поля могут быть изменены или прочитаны только в рамках класса и не могут быть вызваны извне. Определяя вещи, которые не видны за пределами класса, вы гарантируете, что пользователи ваших классов не могут зависеть от внутренних компонентов, которые могут изменить версию на версию.

Приватные поля могут быть объявлены только заранее в объявлении поля.

Приватные поля не могут быть созданы позже путём присваивания им значения, в отличии от обычных свойств.

Более подробно об этом написано в Приватные поля класса.

Наследование классов с помощью extends

Ключевое слово extends используется в объявлениях классов и выражениях классов для создания класса, дочернего относительно другого класса.

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

  speak() {
    console.log(`${this.name} издаёт звук.`);
  }
}

class Dog extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name); // вызывает конструктор super класса и передаёт параметр name
  }

  speak() {
    console.log(`${this.name} лает.`);
  }
}

let d = new Dog('Митци');
d.speak(); // Митци лает

Если в подклассе присутствует конструктор, он должен сначала вызвать super, прежде чем использовать this.

Аналогичным образом можно расширять традиционные, основанные на функциях "классы":

function Animal (name) {
  this.name = name;
}
Animal.prototype.speak = function () {
  console.log(`${this.name} издаёт звук.`);
}

class Dog extends Animal {
  speak() {
    console.log(`${this.name} лает.`);
  }
}

let d = new Dog('Митци');
d.speak(); // Митци лает

// Для аналогичных методов дочерний метод имеет приоритет над родительским.

Обратите внимание, что классы не могут расширять обычные (non-constructible) объекты. Если вам необходимо создать наследование от обычного объекта, в качестве замены можно использовать Object.setPrototypeOf():

var Animal = {
  speak() {
    console.log(`${this.name} издаёт звук.`);
  }
};

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

// Если вы этого не сделаете, вы получите ошибку TypeError при вызове speak.
Object.setPrototypeOf(Dog.prototype, Animal);

let d = new Dog('Митци');
d.speak(); // Митци издаёт звук.

Species

Допустим, вам хотелось бы возвращать объекты типа Array в вашем производном от массива классе MyArray. Паттерн species позволяет вам переопределять конструкторы по умолчанию.

Например, при использовании таких методов, как map(), который возвращает конструктор по умолчанию, вам хотелось бы, чтобы они возвращали родительский объект Array вместо объекта MyArray. Символ Symbol.species позволяет это реализовать:

class MyArray extends Array {
  // Изменить species на родительский конструктор Array
  static get [Symbol.species]() { return Array; }
}
var a = new MyArray(1,2,3);
var mapped = a.map(x => x * x);

console.log(mapped instanceof MyArray); // false
console.log(mapped instanceof Array);   // true

Обращение к родительскому классу с помощью super

Ключевое слово super используется для вызова функций на родителе объекта.

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

  speak() {
    console.log(`${this.name} издаёт звук.`);
  }
}

class Lion extends Cat {
  speak() {
    super.speak();
    console.log(`${this.name} рычит.`);
  }
}

let l = new Lion('Фаззи');
l.speak();
// Фаззи издаёт звук.
// Фаззи рычит.

Mix-ins

Абстрактные подклассы, или mix-ins, — это шаблоны для классов. У класса в ECMAScript может быть только один родительский класс, поэтому множественное наследование (к примеру, от tooling classes) невозможно. Функциональность должен предоставлять родительский класс.

Для реализации mix-ins в ECMAScript можно использовать функцию, которая в качестве аргумента принимает родительский класс, а возвращает подкласс, его расширяющий:

var calculatorMixin = Base => class extends Base {
  calc() { }
};

var randomizerMixin = Base => class extends Base {
  randomize() { }
};

Класс, использующий такие mix-ins, можно описать следующим образом:

class Foo { }
class Bar extends calculatorMixin(randomizerMixin(Foo)) { }

Спецификации

Спецификация Статус Комментарий
ECMAScript 2015 (6th Edition, ECMA-262)
Определение 'Class definitions' в этой спецификации.
Стандарт Изначальное определение.
ECMAScript (ECMA-262)
Определение 'Class definitions' в этой спецификации.
Живой стандарт

Совместимость с браузерами

BCD tables only load in the browser

Повторное определение класа

Класс не может быть переопределён. Попытка этого приведёт к SyntaxError .

Если мы запускаете код в веб браузере, к примеру в Firefox Web Console (Tools > Web Developer > Web Console) и вы используете ('Run') определение класса с одним и тем же именем дважды, вы получите SyntaxError: redeclaration of let ClassName;. (Обсуждение по ошибке можно посмотреть в баг 1428672.) Chrome Developer Tools возвращает сообщение типа Uncaught SyntaxError: Identifier 'ClassName' has already been declared at <anonymous>:1:1.

Смотрите также