Mixin

阮一峰 ... 2020-6-3 JavaScript 大约 3 分钟

# Mixin

JavaScript 语言的设计是单一继承,即子类只能继承一个父类,不允许继承多个父类。这种设计保证了对象继承的层次结构是树状的,而不是复杂的网状结构 (opens new window)

但是,这大大降低了编程的灵活性。因为实际开发中,有时不可避免,子类需要继承多个父类。举例来说,“猫”可以继承“哺乳类动物”,也可以继承“宠物”。

各种单一继承的编程语言,有不同的多重继承解决方案。比如,Java 语言也是子类只能继承一个父类,但是还允许继承多个界面(interface),这样就间接实现了多重继承。Interface 与父类一样,也是一个类,只不过它只定义接口(method signature),不定义实现,因此又被称为“抽象类”。凡是继承于 Interface 的方法,都必须自己定义实现,否则就会报错。这样就避免了多重继承的最大问题: 多个父类的同名方法的碰撞(naming collision)。

JavaScript 语言没有采用 Interface 的方案,而是通过代理(delegation)实现了从其他类引入方法。

var Enumerable_first = function () {
  this.first = function () {
    return this[0];
  };
};

var list = ["foo", "bar", "baz"];
Enumerable_first.call(list); // explicit delegation
list.first(); // "foo"
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上面代码中,list 是一个数组,本身并没有 first 方法。通过 call 方法,可以把 Enumerable_first 里面的方法,绑定到 list,从而 list 就具有 first 方法。这就叫做“代理”(delegation),list 对象代理了 Enumerable_firstfirst 方法。

# 含义

Mixin 这个名字来自于冰淇淋,在基本口味的冰淇淋上面混入其他口味,这就叫做 Mix-in。

它允许向一个类里面注入一些代码,使得一个类的功能能够“混入”另一个类。实质上是多重继承的一种解决方案,但是避免了多重继承的复杂性,而且有利于代码复用。

Mixin 就是一个正常的类,不仅定义了接口,还定义了接口的实现。

子类通过在 this 对象上面绑定方法,达到多重继承的目的。

很多库提供了 Mixin 功能。下面以 Lodash 为例。

function vowels(string) {
  return /[aeiou]/i.test(this.value);
}

var obj = { value: "hello" };
_.mixin(obj, { vowels: vowels });
obj.vowels(); // true
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上面代码通过 Lodash 库的 _.mixin 方法,让 obj 对象继承了 vowels 方法。

Underscore 的类似方法是 _.extend

var Person = function (fName, lName) {
  this.firstName = fName;
  this.lastName = lName;
};

var sam = new Person("Sam", "Lowry");

var NameMixin = {
  fullName: function () {
    return this.firstName + " " + this.lastName;
  },
  rename: function (first, last) {
    this.firstName = first;
    this.lastName = last;
    return this;
  },
};
_.extend(Person.prototype, NameMixin);
sam.rename("Samwise", "Gamgee");
sam.fullName(); // "Samwise Gamgee"
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上面代码通过 _.extend 方法,在 sam 对象上面(准确说是它的原型对象 Person.prototype 上面),混入了 NameMixin 类。

extend 方法的实现非常简单。

function extend(destination, source) {
  for (var k in source) {
    if (source.hasOwnProperty(k)) {
      destination[k] = source[k];
    }
  }
  return destination;
}
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上面代码将 source 对象的所有方法,添加到 destination 对象。

# Trait

Trait 是另外一种多重继承的解决方案。它与 Mixin 很相似,但是有一些细微的差别。

  • Mixin 可以包含状态(state),Trait 不包含,即 Trait 里面的方法都是互不相干,可以线性包含的。比如,Trait1 包含方法 ABTrait2 继承了 Trait1,同时还包含一个自己的方法 C,实际上就等同于直接包含方法 ABC
  • 对于同名方法的碰撞,Mixin 包含了解决规则,Trait 则是报错。