Як створити абстрактний базовий клас у JavaScript?

Чи можна імітувати абстрактний базовий клас у JavaScript? Який найелегантніший спосіб зробити це?

Скажіть, я хочу зробити щось на кшталт: -

var cat = new Animal('cat');
var dog = new Animal('dog');

cat.say();
dog.say();

Він повинен виводити: 'кора', 'мяу'

Один простий спосіб створити абстрактний клас:

/**
 @constructor
 @abstract
 */
var Animal = function() {
    if (this.constructor === Animal) {
      throw new Error("Can't instantiate abstract class!");
    }
    // Animal initialization...
};

/**
 @abstract
 */
Animal.prototype.say = function() {
    throw new Error("Abstract method!");
}

Animal«Клас» і sayметод є абстрактними.

Створення примірника призведе до помилки:

new Animal(); // throws

Ось як ви "успадковуєте" від цього:

var Cat = function() {
    Animal.apply(this, arguments);
    // Cat initialization...
};
Cat.prototype = Object.create(Animal.prototype);
Cat.prototype.constructor = Cat;

Cat.prototype.say = function() {
    console.log('meow');
}

Dog виглядає просто так.

Ось як розбирається ваш сценарій:

var cat = new Cat();
var dog = new Dog();

cat.say();
dog.say();

Скрипте тут (подивіться на вихід консолі).

Класи та спадкування JavaScript (ES6)

Відповідно до ES6, ви можете використовувати JavaScript класи та успадкування, щоб досягти того, що вам потрібно.

Класи JavaScript, запроваджені в ECMAScript 2015, - це насамперед синтаксичний цукор над існуючим прототипом наслідування на основі JavaScript.

Довідка: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Classes

Перш за все, ми визначимо наш абстрактний клас. Цей клас не можна створити інстанціювати, але його можна розширити. Ми також можемо визначити функції, які повинні бути реалізовані у всіх класах, що розширюють цей.

/**
 * Abstract Class Animal.
 *
 * @class Animal
 */
class Animal {

  constructor() {
    if (this.constructor == Animal) {
      throw new Error("Abstract classes can't be instantiated.");
    }
  }

  say() {
    throw new Error("Method 'say()' must be implemented.");
  }

  eat() {
    console.log("eating");
  }
}

Після цього ми можемо створити наші конкретні класи. Ці класи успадкують усі функції та поведінку від абстрактного класу.

/**
 * Dog.
 *
 * @class Dog
 * @extends {Animal}
 */
class Dog extends Animal {
  say() {
    console.log("bark");
  }
}

/**
 * Cat.
 *
 * @class Cat
 * @extends {Animal}
 */
class Cat extends Animal {
  say() {
    console.log("meow");
  }
}

/**
 * Horse.
 *
 * @class Horse
 * @extends {Animal}
 */
class Horse extends Animal {}

І результати ...

// RESULTS

new Dog().eat(); // eating
new Cat().eat(); // eating
new Horse().eat(); // eating

new Dog().say(); // bark
new Cat().say(); // meow
new Horse().say(); // Error: Method say() must be implemented.

new Animal(); // Error: Abstract classes can't be instantiated.

Ви маєте на увазі щось подібне:

function Animal() {
  //Initialization for all Animals
}

//Function and properties shared by all instances of Animal
Animal.prototype.init=function(name){
  this.name=name;
}
Animal.prototype.say=function(){
    alert(this.name + " who is a " + this.type + " says " + this.whattosay);
}
Animal.prototype.type="unknown";

function Cat(name) {
    this.init(name);

    //Make a cat somewhat unique
    var s="";
    for (var i=Math.ceil(Math.random()*7); i>=0; --i) s+="e";
    this.whattosay="Me" + s +"ow";
}
//Function and properties shared by all instances of Cat    
Cat.prototype=new Animal();
Cat.prototype.type="cat";
Cat.prototype.whattosay="meow";


function Dog() {
    //Call init with same arguments as Dog was called with
    this.init.apply(this,arguments);
}

Dog.prototype=new Animal();
Dog.prototype.type="Dog";
Dog.prototype.whattosay="bark";
//Override say.
Dog.prototype.say = function() {
        this.openMouth();
        //Call the original with the exact same arguments
        Animal.prototype.say.apply(this,arguments);
        //or with other arguments
        //Animal.prototype.say.call(this,"some","other","arguments");
        this.closeMouth();
}

Dog.prototype.openMouth=function() {
   //Code
}
Dog.prototype.closeMouth=function() {
   //Code
}

var dog = new Dog("Fido");
var cat1 = new Cat("Dash");
var cat2 = new Cat("Dot");


dog.say(); // Fido the Dog says bark
cat1.say(); //Dash the Cat says M[e]+ow
cat2.say(); //Dot the Cat says M[e]+ow


alert(cat instanceof Cat) // True
alert(cat instanceof Dog) // False
alert(cat instanceof Animal) // True

Ви можете перевірити базовий клас Діна Едвардса: http://dean.edwards.name/weblog/2006/03/base/

Як варіант, є такий приклад / стаття Дугласа Крокфорда про класичне успадкування в JavaScript: http://www.crockford.com/javascript/inheritance.html

Чи можна імітувати абстрактний базовий клас у JavaScript?

Звичайно. Існує близько тисячі способів реалізації систем класу / екземпляра в JavaScript. Ось один:

// Classes magic. Define a new class with var C= Object.subclass(isabstract),
// add class members to C.prototype,
// provide optional C.prototype._init() method to initialise from constructor args,
// call base class methods using Base.prototype.call(this, ...).
//
Function.prototype.subclass= function(isabstract) {
    if (isabstract) {
        var c= new Function(
            'if (arguments[0]!==Function.prototype.subclass.FLAG) throw(\'Abstract class may not be constructed\'); '
        );
    } else {
        var c= new Function(
            'if (!(this instanceof arguments.callee)) throw(\'Constructor called without "new"\'); '+
            'if (arguments[0]!==Function.prototype.subclass.FLAG && this._init) this._init.apply(this, arguments); '
        );
    }
    if (this!==Object)
        c.prototype= new this(Function.prototype.subclass.FLAG);
    return c;
}
Function.prototype.subclass.FLAG= new Object();

var cat = нова тварина ('кішка');

Це, звичайно, не абстрактний базовий клас. Ви маєте на увазі щось на кшталт:

var Animal= Object.subclass(true); // is abstract
Animal.prototype.say= function() {
    window.alert(this._noise);
};

// concrete classes
var Cat= Animal.subclass();
Cat.prototype._noise= 'meow';
var Dog= Animal.subclass();
Dog.prototype._noise= 'bark';

// usage
var mycat= new Cat();
mycat.say(); // meow!
var mygiraffe= new Animal(); // error!

Animal = function () { throw "abstract class!" }
Animal.prototype.name = "This animal";
Animal.prototype.sound = "...";
Animal.prototype.say = function() {
    console.log( this.name + " says: " + this.sound );
}

Cat = function () {
    this.name = "Cat";
    this.sound = "meow";
}

Dog = function() {
    this.name = "Dog";
    this.sound  = "woof";
}

Cat.prototype = Object.create(Animal.prototype);
Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype);

new Cat().say();    //Cat says: meow
new Dog().say();    //Dog says: woof 
new Animal().say(); //Uncaught abstract class! 

function Animal(type) {
    if (type == "cat") {
        this.__proto__ = Cat.prototype;
    } else if (type == "dog") {
        this.__proto__ = Dog.prototype;
    } else if (type == "fish") {
        this.__proto__ = Fish.prototype;
    }
}
Animal.prototype.say = function() {
    alert("This animal can't speak!");
}

function Cat() {
    // init cat
}
Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.say = function() {
    alert("Meow!");
}

function Dog() {
    // init dog
}
Dog.prototype = new Animal();
Dog.prototype.say = function() {
    alert("Bark!");
}

function Fish() {
    // init fish
}
Fish.prototype = new Animal();

var newAnimal = new Animal("dog");
newAnimal.say();

Це не гарантовано працює, оскільки __proto__не є стандартною змінною, але вона працює принаймні у Firefox та Safari.

Якщо ви не розумієте, як це працює, прочитайте про ланцюжок прототипу.

Можна створити абстрактні класи, використовуючи прототипи об'єктів, простим прикладом може бути такий:

var SampleInterface = {
   addItem : function(item){}  
}

Ви можете змінити вищевказаний метод чи ні, саме ви вирішите його впровадити. Для детального спостереження ви можете відвідати тут .

Питання досить старе, але я створив якесь можливе рішення, як створити абстрактний "клас" і блокувати створення об'єктів цього типу.

//our Abstract class
var Animal=function(){
  
    this.name="Animal";
    this.fullname=this.name;
    
    //check if we have abstract paramater in prototype
    if (Object.getPrototypeOf(this).hasOwnProperty("abstract")){
    
    throw new Error("Can't instantiate abstract class!");
    
    
    }
    

};

//very important - Animal prototype has property abstract
Animal.prototype.abstract=true;

Animal.prototype.hello=function(){

   console.log("Hello from "+this.name);
};

Animal.prototype.fullHello=function(){

   console.log("Hello from "+this.fullname);
};

//first inheritans
var Cat=function(){

	  Animal.call(this);//run constructor of animal
    
    this.name="Cat";
    
    this.fullname=this.fullname+" - "+this.name;

};

Cat.prototype=Object.create(Animal.prototype);

//second inheritans
var Tiger=function(){

    Cat.call(this);//run constructor of animal
    
    this.name="Tiger";
    
    this.fullname=this.fullname+" - "+this.name;
    
};

Tiger.prototype=Object.create(Cat.prototype);

//cat can be used
console.log("WE CREATE CAT:");
var cat=new Cat();
cat.hello();
cat.fullHello();

//tiger can be used

console.log("WE CREATE TIGER:");
var tiger=new Tiger();
tiger.hello();
tiger.fullHello();


console.log("WE CREATE ANIMAL ( IT IS ABSTRACT ):");
//animal is abstract, cannot be used - see error in console
var animal=new Animal();
animal=animal.fullHello();

Як ви бачите, останній об'єкт дає нам помилку, це тому, що тварина в прототипі має властивість abstract. Щоб бути впевненим, що це тварина - це не те, що є Animal.prototypeв прототипі ланцюга:

Object.getPrototypeOf(this).hasOwnProperty("abstract")

Тому я перевіряю, чи є у мого найближчого об'єкта прототипу abstractвластивість, лише об'єкт, створений безпосередньо з Animalпрототипу, матиме цю умову як істинний. Функція hasOwnPropertyперевіряє лише властивості поточного об'єкта, а не його прототипи, тому це дає нам 100% впевненість, що властивість декларується тут не в прототипі ланцюга.

Кожен об'єкт, що походить від Object, успадковує метод hasOwnProperty . Цей метод може бути використаний для визначення, чи має об'єкт вказану властивість як безпосередню властивість цього об'єкта; на відміну від оператора в, цей метод не перевіряє ланцюг прототипу об'єкта. Більше про це:

На мою думку, нам не доведеться змінювати constructorкожного разу після того, Object.createяк це є в поточній найкращій відповіді від @ Jordão.

Рішення також дозволяє створити багато абстрактних класів в ієрархії, нам потрібно лише створити abstractвластивість в прототипі.

Ще одна річ, яку ви можете захотіти застосувати - це переконатися, що ваш абстрактний клас не є примірником. Це можна зробити, визначивши функцію, яка виступає як FLAG, задану конструктором класу Abstract. Потім спробує сконструювати FLAG, який викличе його конструктор, що містить виняток. Приклад нижче:

(function(){

    var FLAG_ABSTRACT = function(__class){

        throw "Error: Trying to instantiate an abstract class:"+__class
    }

    var Class = function (){

        Class.prototype.constructor = new FLAG_ABSTRACT("Class");       
    }

    //will throw exception
    var  foo = new Class();

})()

Javascript може мати спадщину, перегляньте URL-адресу нижче:

http://www.webreference.com/js/column79/

Андрій

У Factoryцьому випадку ми можемо використовувати шаблон дизайну. Використання Javascript prototypeдля успадкування батьківських членів.

Визначте конструктор батьківського класу.

var Animal = function() {
  this.type = 'animal';
  return this;
}
Animal.prototype.tired = function() {
  console.log('sleeping: zzzZZZ ~');
}

А потім створити дитячий клас.

// These are the child classes
Animal.cat = function() {
  this.type = 'cat';
  this.says = function() {
    console.log('says: meow');
  }
}

Потім визначте конструктор дитячого класу.

// Define the child class constructor -- Factory Design Pattern.
Animal.born = function(type) {
  // Inherit all members and methods from parent class,
  // and also keep its own members.
  Animal[type].prototype = new Animal();
  // Square bracket notation can deal with variable object.
  creature = new Animal[type]();
  return creature;
}

Перевірте це.

var timmy = Animal.born('cat');
console.log(timmy.type) // cat
timmy.says(); // meow
timmy.tired(); // zzzZZZ~

Ось посилання Codepen для повного прикладу кодування.

//Your Abstract class Animal
function Animal(type) {
    this.say = type.say;
}

function catClass() {
    this.say = function () {
        console.log("I am a cat!")
    }
}
function dogClass() {
    this.say = function () {
        console.log("I am a dog!")
    }
}
var cat = new Animal(new catClass());
var dog = new Animal(new dogClass());

cat.say(); //I am a cat!
dog.say(); //I am a dog!

Я думаю, що всі ці відповіді спеціально перші два ( дехто і jordão ) чітко відповідають на це питання за допомогою звичайної концепції прототипу JS.
Тепер, як ви хочете, щоб конструктор класу тварин поводився відповідно до переданого параметра для побудови, я думаю, це дуже схоже на базову поведінку, Creational Patternsнаприклад, Factory Pattern .

Тут я зробив невеликий підхід, щоб змусити його працювати так.

var Animal = function(type) {
    this.type=type;
    if(type=='dog')
    {
        return new Dog();
    }
    else if(type=="cat")
    {
        return new Cat();
    }
};



Animal.prototype.whoAreYou=function()
{
    console.log("I am a "+this.type);
}

Animal.prototype.say = function(){
    console.log("Not implemented");
};




var Cat =function () {
    Animal.call(this);
    this.type="cat";
};

Cat.prototype=Object.create(Animal.prototype);
Cat.prototype.constructor = Cat;

Cat.prototype.say=function()
{
    console.log("meow");
}



var Dog =function () {
    Animal.call(this);
    this.type="dog";
};

Dog.prototype=Object.create(Animal.prototype);
Dog.prototype.constructor = Dog;

Dog.prototype.say=function()
{
    console.log("bark");
}


var animal=new Animal();


var dog = new Animal('dog');
var cat=new Animal('cat');

animal.whoAreYou(); //I am a undefined
animal.say(); //Not implemented


dog.whoAreYou(); //I am a dog
dog.say(); //bark

cat.whoAreYou(); //I am a cat
cat.say(); //meow

/****************************************/
/* version 1                            */
/****************************************/

var Animal = function(params) {
    this.say = function()
    {
        console.log(params);
    }
};
var Cat = function() {
    Animal.call(this, "moes");
};

var Dog = function() {
    Animal.call(this, "vewa");
};


var cat = new Cat();
var dog = new Dog();

cat.say();
dog.say();


/****************************************/
/* version 2                            */
/****************************************/

var Cat = function(params) {
    this.say = function()
    {
        console.log(params);
    }
};

var Dog = function(params) {
    this.say = function()
    {
        console.log(params);
    }
};

var Animal = function(type) {
    var obj;

    var factory = function()
    {
        switch(type)
        {
            case "cat":
                obj = new Cat("bark");
                break;
            case "dog":
                obj = new Dog("meow");
                break;
        }
    }

    var init = function()
    {
        factory();
        return obj;
    }

    return init();
};


var cat = new Animal('cat');
var dog = new Animal('dog');

cat.say();
dog.say();

Якщо ви хочете переконатися, що ваші базові класи та їх члени суворо абстрактні, то базовий клас це робить для вас:

class AbstractBase{
    constructor(){}
    checkConstructor(c){
        if(this.constructor!=c) return;
        throw new Error(`Abstract class ${this.constructor.name} cannot be instantiated`);
    }
    throwAbstract(){
        throw new Error(`${this.constructor.name} must implement abstract member`);}    
}

class FooBase extends AbstractBase{
    constructor(){
        super();
        this.checkConstructor(FooBase)}
    doStuff(){this.throwAbstract();}
    doOtherStuff(){this.throwAbstract();}
}

class FooBar extends FooBase{
    constructor(){
        super();}
    doOtherStuff(){/*some code here*/;}
}

var fooBase = new FooBase(); //<- Error: Abstract class FooBase cannot be instantiated
var fooBar = new FooBar(); //<- OK
fooBar.doStuff(); //<- Error: FooBar must implement abstract member
fooBar.doOtherStuff(); //<- OK

Суворий режим унеможливлює реєстрацію абонента методом castAb абстракт, але помилка повинна виникати в середовищі налагодження, яка б показувала стеження стека.