JavaScriptでクラスを定義する

擬似的な抽象クラス、継承関係を持つクラスを定義する方法。

抽象クラスAnimalを定義

/**
 * 動物クラス。
 * 抽象クラスとして用いる。
 */
var Animal = (
    function() {
        // コンストラクタ
        var Animal = function(name) {
            if (!(this instanceof Animal)) {
                return new Animal(name);
            }

            // インスタンス変数。
            // JavaScriptはprivate, protectedスコープが存在しないので、"_"を付け、privateスコープ変数を表現する。
            // 外部からアクセス可能だが、アクセスしてはならない。
            this._name = name;

            // 自インスタンスがAnimalクラスのインスタンスだった場合、インスタンスを生成できないよう、エラーとする。
            if (this.constructor.name === 'Animal') {
                throw new Error("Could not create Animal class instance. Cause: Animal class is abstract class.");
            }
        }

        // プロトタイプを取得
        var prototype = Animal.prototype;

        // 名前を出力する。
        prototype.printName = function() {
            console.log("名前は " + this._name + " です。");
        }

        // 鳴き声を取得する。擬似的な抽象メソッド。サブクラスでオーバーライドして鳴き声を実装する。
        // サブクラスでオーバーライドしなかった場合、オーバーライドを強制する為に、エラーを発生させる。
        prototype.getSound = function() {
            throw new Error("'getSound' method must be overridden at " + this.constructor.name + " class.");
        }

        // 鳴く。
        prototype.say = function() {
            console.log(this.getSound());
        }

        return Animal;
    }       
)();

いくつか解説します。

9行目：自インスタンスがAnimalクラスのインスタンスでない場合、自インスタンスを生成します。これはnewを付けずにAnimal()関数を実行した場合でも、インスタンスを生成させる為に行っている処理です。誤ってnew を付けずにコンストラクタを実行した際の事故防止です。

19行目：自インスタンスがAnimalクラスのインスタンスであった場合、例外を投げています。これは、Animalクラスを抽象クラスとして運用したいので、インスタンスを生成させたくない為に行っています。

34行目：getSound() メソッド実行時に例外を投げています。これは、サブクラスでこのクラスをオーバーライドしていなかった場合に、オーバーライドを強制させる為に行っています。

具象クラスCatを定義

/**
 * 猫クラス。
 * 動物クラスを継承。
 */
var Cat = (
    function() {
        // 鳴き声を表すクラス内定数
        const MEOW = "ミャー";

        // コンストラクタ
        var Cat = function(name) {
            if (!(this instanceof Cat)) {
                return new Cat(name);
            }

            // スーパークラスのコンストラクタ呼び出し
            Animal.call(this, name);
        }

        // Animalクラスを継承する
        Object.setPrototypeOf(Cat.prototype, Animal.prototype);

        // プロトタイプを取得
        var prototype = Cat.prototype;

        // 鳴き声を返す。スーパークラスAnimalのメソッドをオーバーライド
        prototype.getSound = function() {
            return MEOW;
        }

        return Cat;
    }
)();

17行目：スーパークラス Animalのコンストラクタを実行しています。余談ですが、スーパークラスのメソッドを実行するには以下のように記述します。

<SuperClass>.prototype.<MethodName>.call(this<, arg>);

21行目：サブクラスCatのprototypeにスーパークラスAnimalを設定し、継承関係を構築します。

具象クラスDogを定義

/**
 * 犬クラス。
 * 動物クラスを継承。
 */
var Dog = (
    function() {
        // 鳴き声を表すクラス内定数
        const BOW = "ワン";

        // コンストラクタ
        var Dog = function(name) {
            if (!(this instanceof Dog)) {
                return new Dog(name);
            }

            // 親クラスのコンストラクタ呼び出し
            Animal.call(this, name);
        }

        // Animalクラスを継承する
        Object.setPrototypeOf(Dog.prototype, Animal.prototype);

        // プロトタイプを取得
        var prototype = Dog.prototype;

        // 鳴き声を返す。スーパークラスAnimalのメソッドをオーバーライド
        prototype.getSound = function() {
            return BOW;
        }

        return Dog;
    }
)();

Catクラスと同様。

具象クラスHorseを定義

/**
 * 馬クラス。
 * 動物クラスを継承。意図的にgetSound()メソッドをオーバーライドしない。
 * よって、say()メソッドを実行した際にエラーとなる。その実証用クラス。
 */
var Horse = (
    function() {
        // 鳴き声を表すクラス内定数
        const NEIGH = "ヒヒーン";

        // コンストラクタ
        var Horse = function(name) {
            if (!(this instanceof Horse)) {
                return new Horse(name);
            }

            // 親クラスのコンストラクタ呼び出し
            Animal.call(this, name);
        }

        // Animalクラスを継承する
        Object.setPrototypeOf(Horse.prototype, Animal.prototype);

        // プロトタイプを取得
        var prototype = Horse.prototype;

        // 鳴き声を返す。スーパークラスAnimalのメソッドをオーバーライド
        // 意図的にオーバーライドせずにエラーを発生させる。
        // prototype.getSound = function() {
        //      return NEIGH;
        // }

        return Horse;
    }
)();

29行目：意図的にgetSound()メソッドをオーバーライドしていません。実行時に例外エラーとなります。

テスト

正常系。

var animalArray = [];
// 猫クラスのインスタンス生成
animalArray.push(new Cat("タマ"));
// 犬クラスのインスタンス生成
animalArray.push(new Dog("ポチ"));

for(var i = 0; i < animalArray.length; i++) {
    var animal = animalArray[i];
    animal.printName();
    animal.say();
}

実行結果。

異常系。

Horseクラスのインスタンスを生成します。

var animalArray = [];
// 猫クラスのインスタンス生成
animalArray.push(new Cat("タマ"));
// 犬クラスのインスタンス生成
animalArray.push(new Dog("ポチ"));
// 馬クラスのインスタンス生成 say()メソッド実行時にエラーとなる。
animalArray.push(new Horse("ディープインパクト"));

for(var i = 0; i < animalArray.length; i++) {
    var animal = animalArray[i];
    animal.printName();
    animal.say();
}

実行結果。

HorseクラスではgetSound()メソッドを意図的にオーバーライドしていませんでした。よって、AnimalクラスのgetSound()メソッドに実装した例外生成処理が行われ、エラーとなっています。

Animalクラスのインスタンスを生成します。

var animalArray = [];
// 猫クラスのインスタンス生成
animalArray.push(new Cat("タマ"));
// 犬クラスのインスタンス生成
animalArray.push(new Dog("ポチ"));
// 馬クラスのインスタンス生成 say()メソッド実行時にエラーとなる。
animalArray.push(new Horse("ディープインパクト"));
// 動物クラスのインスタンス生成 エラーが発生する。
animalArray.push(new Animal("foobar"));

for(var i = 0; i < animalArray.length; i++) {
    var animal = animalArray[i];
    animal.printName();
    animal.say();
}

実行結果。