31 Januari 2021

Turunan Kelas

Turunan Kelas adalah cara satu kelas untuk memperluas kelas lainnya.

Jadi kita bisa membuat fungsionalitas baru di atas yang sudah ada.

Kata kunci “extends”

Katakanlah kita mempunyai kelas Animal:

class Animal {
  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }
  run(speed) {
    this.speed = speed;
    alert(`${this.name} runs with speed ${this.speed}.`);
  }
  stop() {
    this.speed = 0;
    alert(`${this.name} stands still.`);
  }
}

let animal = new Animal('My animal');

Inilah cara kita mewakili objek animal dan kelas Animal secara grafis:

…Dan kita akan membuat yang lain class Rabbit.

Karena kelinci adalah binatang, kelas Rabbit harus didasarkan pada Animal, memiliki akses ke metode animal, sehingga rabbits dapat melakukan apa yang dapat dilakukan hewan “pada umumnya”.

Sintaks untuk memperluas kelas lain adalah: class Child extends Parent.

Mari buat class Rabbit yang diwarisi dari Animal:

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

let rabbit = new Rabbit("White Rabbit");

rabbit.run(5); // White Rabbit runs with speed 5.
rabbit.hide(); // White Rabbit hides!

Objek dari kelas Rabbit mempunyai akses kedua metode Rabbit, seperti rabbit.hide(), dan juga untuk metode Animal, seperti rabbit.run().

Secara internal, kata kunci extends bekerja menggunakan mekanik prototipe lama yang bagus. Ini mengatur Rabbit.prototype.[[Prototype]] untuk Animal.prototype. Jadi, jika metode tidak ditemukan di Rabbit.prototype, JavaScript mengambilnya dari Animal.prototype.

Misalnya, untuk menemukan metode rabbit.run, mesin mengecek (dari bawah ke atas pada gambar):

  1. Objek rabbit (tidak punya run).
  2. Prototipenya, yaitu Rabbit.prototype (mempunyai hide, tapi tidak run).
  3. Prototipenya, yaitu (disebabkan oleh extends) Animal.prototype, yang akhirnya mempunyai metode run.

Seperti yang bisa kita ingat dari bab *Prototype* asli, JavaScript sendiri menggunakan pewarisan prototypal untuk objek bawaan. Misalnya. Date.prototype.[[Prototype]] adalah Object.prototype. Itulah mengapa tanggal memiliki akses ke metode objek umum.

Ekspresi apa pun diperbolehkan setelah extends

Misalnya, panggilan fungsi yang menghasilkan kelas induk:

function f(phrase) {
  return class {
    sayHi() { alert(phrase); }
  };
}

class User extends f("Hello") {}

new User().sayHi(); // Hello

Di sini class User mewarisi dari hasil f("Hello").

Itu mungkin berguna untuk pola pemrograman tingkat lanjut saat kita menggunakan fungsi untuk menghasilkan kelas bergantung pada banyak kondisi dan dapat mewarisinya.

Mengganti metode

Sekarang mari bergerak maju dan mengganti metode. Secara default, semua metode yang tidak dispesifikasikan dalam class Rabbit diambil secara langsung “sebagaimana adanya” dari class Animal.

Tetapi jika kita menentukan metode kita sendiri di Rabbit, seperti stop() maka itu akan digunakan sebagai gantinya:

class Rabbit extends Animal {
  stop() {
    // ...sekarang ini akan digunakan untuk rabbit.stop()
    // Bukan stop() dari kelas Animal
  }
}

Biasanya kita tidak ingin sepenuhnya mengganti metode induk, melainkan untuk membangun di atasnya untuk mengubah atau memperluas fungsinya. Kita melakukan sesuatu dalam metode kita, tetapi memanggil metode induk sebelum/sesudahnya atau dalam proses.

Kelas menyediakan kata kunci "super" untuk itu.

  • super.method(...) untuk memanggil metode induk.
  • super(...) untuk memanggil konstruktor induk (hanya di dalam konstruktor kita).

Misalnya, biarkan kelinci kita bersembunyi otomatis saat dihentikan:

class Animal {

  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }

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

  stop() {
    this.speed = 0;
    alert(`${this.name} stands still.`);
  }

}

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

  stop() {
    super.stop(); // memanggil stop induk
    this.hide(); // dan lalu bersembunyi
  }
}

let rabbit = new Rabbit("White Rabbit");

rabbit.run(5); // White Rabbit runs with speed 5.
rabbit.stop(); // White Rabbit stands still. White Rabbit hides!

Sekarang Rabbit mempunyai metode stop yang memanggil induk super.stop() di dalam proses.

Arrow functions tidak mempunyai super

Seperti yang disebutkan di bab Membahas Kembali Fungsi Arrow, arrow functions tidak memiliki super.

Jika diakses, itu diambil dari fungsi luar. Misalnya:

class Rabbit extends Animal {
  stop() {
    setTimeout(() => super.stop(), 1000); // memanggil stop induk setelah 1 detik
  }
}

super di arrow function sama dengan di stop(), jadi berfungsi seperti yang diinginkan. Jika kita menetapkan fungsi “biasa” di sini, akan ada kesalahan:

// Unexpected super
setTimeout(function() { super.stop() }, 1000);

Mengganti konstruktor

Dengan konstruktor, ini menjadi sedikit rumit.

Sampai sekarang, Rabbit tidak mempunyai constructor sendiri.

Menurut spesifikasi, jika sebuah kelas memperluas kelas lain dan tidak memiliki constructor, maka constructor “kosong” berikut akan dibuat:

class Rabbit extends Animal {
  // dihasilkan untuk memperluas kelas tanpa konstruktor sendiri
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

Seperti yang bisa kita lihat, ini pada dasarnya memanggil constructor induk dengan meneruskan semua argumen. Itu terjadi jika kita tidak menulis konstruktor kita sendiri.

Sekarang mari tambahkan konstruktor kustom ke Rabbit. Ini akan menentukan earLength selain name:

class Animal {
  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }
  // ...
}

class Rabbit extends Animal {

  constructor(name, earLength) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
    this.earLength = earLength;
  }

  // ...
}

// Tidak bekerja!
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit", 10); // Error: this is not defined.

Ups! Kita mendapat kesalahan. Sekarang kita tidak bisa membuat rabbits. Apa yang salah?

Jawaban singkatnya adalah:

  • Konstruktor dalam kelas mewarisi harus memanggil super(...), dan (!) lakukan sebelum menggunakan this.

…Tapi kenapa? Apa yang terjadi di sini? Memang, persyaratannya tampak aneh.

Tentu saja ada penjelasannya. Mari kita bahas detailnya, jadi kamu akan benar-benar mengerti apa yang terjadi.

Dalam JavaScript, ada perbedaan antara fungsi konstruktor dari kelas yang mewarisi (disebut “konstruktor turunan”) dan fungsi lainnya. Konstruktor turunan memiliki properti internal khusus [[ConstructorKind]]:"turunan". Itu label internal khusus.

Label itu mempengaruhi perilakunya dengan new.

  • Saat fungsi reguler dijalankan dengan new, itu membuat objek kosong dan menugaskannya ke this.
  • Tetapi ketika konstruktor turunan berjalan, ia tidak melakukan ini. Ia mengharapkan konstruktor induk untuk melakukan pekerjaan ini.

Jadi, konstruktor turunan harus memanggil super untuk menjalankan konstruktor induknya, jika tidak, objek untuk this tidak akan dibuat. Dan kita akan mendapatkan kesalahan.

Agar konstruktor Rabbit bekerja, ia perlu memanggilsuper()sebelum menggunakan this, seperti di sini:

class Animal {

  constructor(name) {
    this.speed = 0;
    this.name = name;
  }

  // ...
}

class Rabbit extends Animal {

  constructor(name, earLength) {
    super(name);
    this.earLength = earLength;
  }

  // ...
}

// sekarang baik-baik saja
let rabbit = new Rabbit("White Rabbit", 10);
alert(rabbit.name); // White Rabbit
alert(rabbit.earLength); // 10

Mengganti bidang kelas: catatan rumit

Advanced note

Catatan ini mengasumsikan kamu memiliki pengalaman tertentu dengan kelas, mungkin dalam bahasa pemrograman lain.

Ini memberikan wawasan yang lebih baik tentang bahasa dan juga menjelaskan perilaku yang mungkin menjadi sumber kesalahan (tetapi tidak terlalu sering).

Jika kamu merasa kesulitan untuk memahaminya, lanjutkan saja, lanjutkan membaca, kemudian kembali lagi nanti.

Kita tidak hanya dapat mengganti metode, tetapi juga bidang kelas.

Meskipun, ada perilaku rumit saat kami mengakses kolom yang diganti di konstruktor induk, sangat berbeda dari kebanyakan bahasa pemrograman lainnya.

Pertimbangkan contoh ini:

class Animal {
  name = 'animal';

  constructor() {
    alert(this.name); // (*)
  }
}

class Rabbit extends Animal {
  name = 'rabbit';
}

new Animal(); // animal
new Rabbit(); // animal

Di sini, kelas Rabbit memperluas Animal dan mengganti bidang nama dengan nilainya sendiri.

Tidak ada konstruktor sendiri dalam Rabbit, jadi konstruktor Animal dipanggil.

Yang menarik adalah dalam kedua kasus: new Animal() dan new Rabbit(), alert di baris (*) menampilkan animal.

Dengan kata lain, konstruktor induk selalu menggunakan nilai bidangnya sendiri, bukan yang diganti.

Apa yang aneh tentang itu?

Jika masih belum jelas silahkan bandingkan dengan metodenya.

Berikut kode yang sama, tetapi alih-alih bidang this.name kita memanggil metode this.showName():

class Animal {
  showName() {  // sebagai ganti this.name = 'animal'
    alert('animal');
  }

  constructor() {
    this.showName(); // sebagai ganti alert(this.name);
  }
}

class Rabbit extends Animal {
  showName() {
    alert('rabbit');
  }
}

new Animal(); // animal
new Rabbit(); // rabbit

Harap diperhatikan: sekarang hasilnya berbeda.

Dan itulah yang secara natural kita harapkan. Ketika konstruktor induk dipanggil di kelas turunan, ia menggunakan metode yang diganti.

…Tetapi untuk bidang kelas tidak demikian. Seperti yang dikatakan, konstruktor induk selalu menggunakan bidang induk.

Mengapa ada bedanya?

Nah, alasannya ada di urutan bidang inisialisasi. Bidang kelas diinisialisasi:

  • Sebelum konstruktor untuk kelas dasar (yang tidak memperluas apa pun),
  • Langsung setelah super() untuk kelas turunan.

Dalam kasus kita, Rabbit adalah kelas turunannya. Tidak ada constructor() di dalamnya. Seperti yang dikatakan sebelumnya, itu sama seperti jika ada konstruktor kosong hanya dengan super(...args).

Jadi, new Rabbit() memanggil super(), sehingga mengeksekusi konstruktor induk, dan (sesuai aturan untuk kelas turunan) hanya setelah bidang kelasnya diinisialisasi. Pada saat eksekusi induk konstruktor, belum ada bidang kelas Rabbit, itulah mengapa bidang Animal digunakan.

Perbedaan halus antara bidang dan metode ini khusus untuk JavaScript

Untungnya, perilaku ini hanya muncul dengan sendirinya jika bidang yang diganti digunakan di konstruktor induk. Maka mungkin sulit untuk memahami apa yang sedang terjadi, jadi kita menjelaskannya di sini.

Jika ini menjadi masalah, seseorang dapat memperbaikinya dengan menggunakan metode atau getter/setter sebagai ganti bidang.

Super: internals, [[HomeObject]]

Advanced information

Jika Anda membaca tutorial untuk pertama kali – bagian ini mungkin dilewati.

Ini tentang mekanisme internal di balik pewarisan dan super.

Mari kita selami lebih dalam di balik tudung super. Kita akan melihat beberapa hal menarik di sepanjang jalan.

Pertama untuk mengatakan, dari semua yang telah kita pelajari sampai sekarang, mustahil bagi super untuk bekerja sama sekali!

Ya, memang, mari kita tanyakan pada diri kita sendiri, bagaimana seharusnya secara teknis bekerja? Ketika sebuah metode objek dijalankan, ia mendapatkan objek saat ini sebagai this. Jika kita memanggil super.method() maka, mesin perlu mendapatkan metode dari prototipe objek saat ini. Tapi bagaimana caranya?

Tugasnya mungkin tampak sederhana, tetapi sebenarnya tidak. Mesin mengetahui objek saat ini this, sehingga bisa mendapatkan metode induk sebagai this.__proto__.method. Sayangnya, solusi “naif” seperti itu tidak akan berhasil.

Mari kita tunjukkan masalahnya. Tanpa kelas, menggunakan objek biasa demi kesederhanaan.

Kamu dapat melewati bagian ini dan melanjutkan ke subbagian [[HomeObject]] jika kamu tidak ingin mengetahui detailnya. Itu tidak akan merugikan. Atau baca terus jika kamu tertarik untuk memahami berbagai hal secara mendalam.

Pada contoh di bawah, rabbit.__ proto__ = animal. Sekarang mari kita coba: di rabbit.eat() kita akan memanggil animal.eat(), menggunakanthis.__ proto__:

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  name: "Rabbit",
  eat() {
    // begitulah kemungkinan super.eat() bisa bekerja
    this.__proto__.eat.call(this); // (*)
  }
};

rabbit.eat(); // Rabbit eats.

Pada baris (*) kita mengambil eat dari prototipe (animal) dan memanggilnya dalam konteks objek saat ini. Harap dicatat bahwa .call(this) penting di sini, karena sesimpel this.__proto__.Eat() akan mengeksekusi eat induk dalam konteks prototipe, bukan objek saat ini.

Dan pada kode di atas itu benar-benar berfungsi sebagaimana mestinya: kita memiliki alert yang benar.

Sekarang mari tambahkan satu objek lagi ke rantai. Kita akan melihat bagaimana hal-hal rusak:

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  eat() {
    // ...melambung di sekitar rabbit-style dan panggil metode induk (animal)
    this.__proto__.eat.call(this); // (*)
  }
};

let longEar = {
  __proto__: rabbit,
  eat() {
    // ...lakukan sesuatu dengan long ears dan panggil metode induk (rabbit)
    this.__proto__.eat.call(this); // (**)
  }
};

longEar.eat(); // Error: Maximum call stack size exceeded

Kode tidak berfungsi lagi! Kita dapat melihat kesalahan saat mencoba memanggil longEar.eat().

Mungkin tidak begitu jelas, tetapi jika kita melacak panggilan longEar.eat(), maka kita bisa melihat alasannya. Di kedua baris (*) dan (**) nilai this adalah objek saat ini (longEar). Itu penting: semua metode objek mendapatkan objek saat ini sebagai this, bukan prototipe atau semacamnya.

Jadi, di kedua baris (*) dan (**) nilai dari this.__ proto__ sama persis: rabbit. Mereka keduanya memanggil rabbit.eat tanpa naik rantai dalam perulangan tak berujung.

Berikut gambaran tentang apa yang terjadi:

  1. Di dalam longEar.eat(), baris (**) memanggil rabbit.eat dengan menyediakan this=longEar.

    // di dalam longEar.eat() kita punya this = longEar
    this.__proto__.eat.call(this); // (**)
    // menjadi
    longEar.__proto__.eat.call(this);
    // itu adalah
    rabbit.eat.call(this);
  2. Lalu di baris (*) dari rabbit.eat, kita ingin meneruskan panggilan lebih tinggi lagi dalam rantai, tapi this=longEar, jadi this.__proto__.eat lagi-lagi rabbit.eat!

    // di dalam rabbit.eat() kita juga punya this = longEar
    this.__proto__.eat.call(this); // (*)
    // menjadi
    longEar.__proto__.eat.call(this);
    // atau (lagi)
    rabbit.eat.call(this);
  3. …Jadi rabbit.eat menyebut dirinya dalam perulangan tak berujung, karena tidak bisa naik lebih jauh.

Masalahnya tidak dapat diselesaikan hanya dengan menggunakan this.

[[HomeObject]]

Untuk memberikan solusi, JavaScript menambahkan satu lagi properti internal khusus untuk fungsi: [[HomeObject]].

Ketika sebuah fungsi ditetapkan sebagai metode kelas atau objek, properti [[HomeObject]]‑nya menjadi objek itu.

Lalu super menggunakannya untuk menyelesaikan prototipe induk dan metodenya.

Mari kita lihat cara kerjanya, pertama dengan objek biasa:

let animal = {
  name: "Animal",
  eat() {         // animal.eat.[[HomeObject]] == animal
    alert(`${this.name} eats.`);
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  name: "Rabbit",
  eat() {         // rabbit.eat.[[HomeObject]] == rabbit
    super.eat();
  }
};

let longEar = {
  __proto__: rabbit,
  name: "Long Ear",
  eat() {         // longEar.eat.[[HomeObject]] == longEar
    super.eat();
  }
};

// bekerja dengan benar
longEar.eat();  // Long Ear eats.

Ini berfungsi sebagaimana mestinya, karena mekanisme [[HomeObject]]. Metode, seperti longEar.eat, tahu itu [[HomeObject]] dan mengambil metode induk dari prototipe-nya. Tanpa menggunakanthis.

Metode tidak “gratis”

Seperti yang kita ketahui sebelumnya, umumnya fungsi adalah “gratis”, tidak terikat ke objek di JavaScript. Jadi mereka dapat disalin di antara objek dan dipanggil dengan this lainnya.

Keberadaan [[HomeObject]] melanggar prinsip itu, karena metode mengingat objeknya. [[HomeObject]] tidak bisa diubah, jadi ikatan ini selamanya.

Satu-satunya tempat dalam bahasa di mana [[HomeObject]] digunakan – adalah super. Jadi, jika suatu metode tidak menggunakan super, maka kita masih bisa menganggapnya gratis dan menyalin antar objek. Tetapi dengan super mungkin ada yang salah.

Berikut demo hasil super yang salah setelah menyalin:

let animal = {
  sayHi() {
    alert(`I'm an animal`);
  }
};

// rabbit mewarisi dari animal
let rabbit = {
  __proto__: animal,
  sayHi() {
    super.sayHi();
  }
};

let plant = {
  sayHi() {
    alert("I'm a plant");
  }
};

// tree mewarisi dari plant
let tree = {
  __proto__: plant,
  sayHi: rabbit.sayHi // (*)
};

tree.sayHi();  // I'm an animal (?!?)

Panggilan ke tree.sayHi() menunjukkan “I’m an animal”. Benar-benar salah.

Alasannya sederhana:

  • Di baris (*), metode tree.sayHi telah disalin darirabbit. Mungkin kita hanya ingin menghindari duplikasi kode?
  • [[HomeObject]]‑nya adalah rabbit, seperti yang dibuat dirabbit. Tidak ada cara untuk mengubah [[HomeObject]].
  • Kode tree.sayHi() memiliki super.sayHi() di dalamnya. Ini naik dari rabbit dan mengambil metode darianimal.

Berikut diagram dari apa yang terjadi:

Metode, bukan properti fungsi

[[HomeObject]] didefinisikan untuk metode baik di kelas maupun di objek biasa. Tetapi untuk objek, metode harus ditentukan persis sebagai method(), bukan sebagai "method: function()".

Perbedaannya mungkin tidak terlalu penting bagi kita, tetapi penting untuk JavaScript.

Dalam contoh di bawah ini, sintaks non-metode digunakan untuk perbandingan. Properti [[HomeObject]] tidak diatur dan warisan tidak berfungsi:

let animal = {
  eat: function() { // sengaja menulis seperti ini, bukan eat() {...
    // ...
  }
};

let rabbit = {
  __proto__: animal,
  eat: function() {
    super.eat();
  }
};

rabbit.eat();  // Kesalahan memanggil super (karena tidak ada [[HomeObject]])

Ringkasan

  1. Untuk memperluas kelas: class Child extends Parent:
    • Itu berarti Child.prototype.__proto__ akan menjadi Parent.prototype, jadi metode diwariskan/diturunkan.
  2. Saat mengganti konstruktor:
    • Kita harus memanggil konstruktor induk sebagai super() di konstruktor Child sebelum menggunakan this.
  3. Saat mengganti metode lain:
    • Kita dapat menggunakan super.method() di metode Child untuk memanggil metode Parent.
  4. Internal:
    • Metode mengingat kelas/objek mereka di internal properti [[HomeObject]]. Begitulah caranya super menyelesaikan metode induk.
    • Jadi tidak aman untuk menyalin metode dengan super dari satu objek ke objek lainnya.

Juga:

  • Arrow functions tidak memiliki this atau super sendiri, sehingga secara transparan sesuai dengan konteks sekitarnya.

Tugas

pentingnya: 5

Berikut kode dengan Rabbit extending Animal.

Sayangnya, objek Rabbit tidak dapat dibuat. Apa yang salah? Perbaiki!.

class Animal {

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

}

class Rabbit extends Animal {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    this.created = Date.now();
  }
}

let rabbit = new Rabbit("White Rabbit"); // Error: this is not defined
alert(rabbit.name);

Itu karena konstruktor turunan harus memanggil super().

Berikut kode yang benar:

class Animal {

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

}

class Rabbit extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name);
    this.created = Date.now();
  }
}

let rabbit = new Rabbit("White Rabbit"); // sekarang oke
alert(rabbit.name); // White Rabbit
pentingnya: 5

Kita punya kelas Clock. Sampai sekarang, ini mencetak waktu setiap detik.

class Clock {
  constructor({ template }) {
    this.template = template;
  }

  render() {
    let date = new Date();

    let hours = date.getHours();
    if (hours < 10) hours = '0' + hours;

    let mins = date.getMinutes();
    if (mins < 10) mins = '0' + mins;

    let secs = date.getSeconds();
    if (secs < 10) secs = '0' + secs;

    let output = this.template
      .replace('h', hours)
      .replace('m', mins)
      .replace('s', secs);

    console.log(output);
  }

  stop() {
    clearInterval(this.timer);
  }

  start() {
    this.render();
    this.timer = setInterval(() => this.render(), 1000);
  }
}

Buat kelas baru ExtendedClock yang diturunkan dariClock dan tambahkan parameter precision – jumlahms antara “ticks”. Seharusnya 1000 (1 detik) secara default.

  • Kode kamu harus ada di file extended-clock.js
  • Jangan ubah clock.js. Perpanjang itu!.

Buka sandbox untuk tugas tersebut.

class ExtendedClock extends Clock {
  constructor(options) {
    super(options);
    let { precision = 1000 } = options;
    this.precision = precision;
  }

  start() {
    this.render();
    this.timer = setInterval(() => this.render(), this.precision);
  }
};

Buka solusi di kotak pasir.

Peta tutorial

komentar

baca ini sebelum berkomentar…
  • Jika Anda memiliki saran apa yang harus ditingkatkan - silakan kunjungi kirimkan Github issue atau pull request sebagai gantinya berkomentar.
  • Jika Anda tidak dapat memahami sesuatu dalam artikel – harap jelaskan.
  • Untuk menyisipkan beberapa kata kode, gunakan tag <code>, untuk beberapa baris – bungkus dengan tag <pre>, untuk lebih dari 10 baris – gunakan sandbox (plnkr, jsbin, < a href='http://codepen.io'>codepen…)