النماذج الأولية والأصناف والبرمجة الكائنية في JavaScript

نموذج كائنات JavaScript يبدو كالبرمجة الكائنية الكلاسيكية ظاهريًّا — فيه class وextends وnew — لكنه تحته شيء مختلف وربّما أبسط: النماذج الأولية (prototypes). كل كائن يرتبط بكائن آخر يستطيع استعارة خصائصه منه. فهم تلك الآلية الواحدة يزيل غموض الأصناف (التي هي تحلية فوقها)، ويفسّر كيف تعمل الوراثة فعلًا، ويوضّح كثيرًا من التباس "من أين أتى هذا التابع؟". (يبني على الكائنات من مقال الأساسيات.)

الأصناف في JavaScript تحلية صياغية فوق النماذج الأولية. حين تقرأ خاصية من كائن، يفحص المحرّك الكائن نفسه، ثم يصعد سلسلة نموذجه الأولي حتى يجد الخاصية أو ينفد. تلك القاعدة الواحدة للبحث هي نظام الكائنات كلّه.

سلسلة النموذج الأولي

كل كائن له رابط خفيّ إلى نموذج أولي — كائن آخر. حين تصل إلى خاصية لا يملكها الكائن، تتبع JavaScript ذلك الرابط، ثم التالي، حتى تجد الخاصية أو تبلغ null:

const animal = { eats: true };
const dog = Object.create(animal); // نموذج dog الأولي هو animal
dog.barks = true;

dog.barks;  // true  — خاصية ذاتية
dog.eats;   // true  — موروثة من animal عبر السلسلة
dog.flies;  // undefined — غير موجودة في أي مكان بالسلسلة

هذه الوراثة النموذجية: ترث الكائنات مباشرةً من كائنات أخرى. Object.create(proto) يصنع كائنًا جديدًا بـ proto كنموذج أولي له. توابع المصفوفات (map، filter) والكائنات تأتي من Array.prototype وObject.prototype بالطريقة نفسها — مصفوفتك لا تملك map؛ بل ترثه.

دوال الباني (الطريقة القديمة)

قبل class، كنت تبني أنواع كائنات قابلة لإعادة الاستخدام بـ دالّة باني مع prototype الخاص بها:

function Person(name) {
  this.name = name;             // خاصية نسخة، تُضبَط لكل كائن
}
Person.prototype.greet = function () {  // تابع مشترك، على النموذج الأولي
  return `Hi, I'm ${this.name}`;
};

const ada = new Person("Ada");
ada.greet(); // "Hi, I'm Ada"

new يفعل أربعة أشياء: يصنع كائنًا جديدًا، ويربط نموذجه الأولي بـ Person.prototype، ويشغّل الدالّة بـ this كذلك الكائن، ويُرجِعه. توابع تذهب على prototype كي تشترك كل النُّسخ في نسخة واحدة بدل أن تحمل كلٌّ نسختها.

صياغة class

class طريقة أنظف لكتابة ما سبق تمامًا — نفس النماذج الأولية تحته:

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;           // خاصية نسخة
  }
  greet() {                     // تذهب تلقائيًّا على Person.prototype
    return `Hi, I'm ${this.name}`;
  }
}

const ada = new Person("Ada");
ada.greet(); // "Hi, I'm Ada"

التوابع المصرَّح بها في جسم الصنف تحطّ على النموذج الأولي (مشتركة)، بينما ما يُسنَد إلى this في الباني لكل نسخة. class ليست نموذج كائنات جديدًا — بل تدوين أجمل بكثير لنمط الباني-مع-النموذج-الأولي.

الوراثة بـ extends وsuper

يستطيع صنف توسيع آخر، فيرث توابعه ويضيف أو يتجاوز خاصّته. super يستدعي الأب:

class Animal {
  constructor(name) { this.name = name; }
  speak() { return `${this.name} makes a sound`; }
}

class Dog extends Animal {
  constructor(name, breed) {
    super(name);                // يجب استدعاؤه قبل استخدام `this`
    this.breed = breed;
  }
  speak() {                     // تجاوز
    return `${this.name} barks`;
  }
  fetch() { return super.speak(); } // استدعِ نسخة الأب
}

const d = new Dog("Rex", "Lab");
d.speak();  // "Rex barks"
d.fetch();  // "Rex makes a sound"

extends يصل سلسلة النموذج الأولي (نسخة Dog → Dog.prototype → Animal.prototype)، فيسقط تابع غير موجود إلى الأب. وفي باني صنف فرعي يجب استدعاء super() قبل لمس this.

الأعضاء الساكنة

خصائص وتوابع static تعيش على الصنف نفسه، لا على النُّسخ — مفيدة للمصانع والثوابت والأدوات المتعلّقة بالنوع:

class User {
  static count = 0;
  constructor(name) { this.name = name; User.count++; }
  static fromJSON(json) { return new User(JSON.parse(json).name); } // مصنع
}

User.count;                 // يُوصَل على الصنف
User.fromJSON('{"name":"Ada"}');

تستدعي User.fromJSON(...)، لا someUser.fromJSON(...) — السواكن غير مرئيّة على النُّسخ.

الحقول الخاصّة وgetters وsetters

الأصناف الحديثة لها خصوصية حقيقية بحقول مسبوقة بـ # — يتعذّر الوصول إليها من خارج الصنف. وgetters/setters تتيح للخاصية تشغيل منطق عند القراءة/الكتابة:

class BankAccount {
  #balance = 0;                 // خاص — مخفيّ فعلًا

  deposit(amount) {
    if (amount <= 0) throw new Error("مبلغ غير صالح");
    this.#balance += amount;
  }
  get balance() {               // يُقرأ كـ account.balance (بلا أقواس)
    return this.#balance;
  }
  set balance(v) {              // خطّاف الإسناد
    throw new Error("استخدم deposit()");
  }
}

const acct = new BankAccount();
acct.deposit(100);
acct.balance;        // 100 — عبر الـ getter
acct.#balance;       // SyntaxError — خاص، لا يُبلَغ من الخارج

#balance لا يُقرأ ولا يُكتَب خارج الصنف — تغليف حقيقيّ، لا اصطلاح الشرطة السفلية القديم. وgetters/setters تكشف واجهة خاصية نظيفة مع الإبقاء على التحكّم في كيفية الوصول للبيانات.

التركيب على الوراثة

هرميات الوراثة العميقة تصير جامدة بسرعة — تغيير في الأعلى يتموّج في كل مكان. وغالبًا التركيب (composition) (بناء السلوك بدمج قطع صغيرة) أمرن من extends:

// بدل class Duck extends Bird extends Animal...
const canSwim = (state) => ({ swim: () => `${state.name} swims` });
const canFly  = (state) => ({ fly:  () => `${state.name} flies` });

function duck(name) {
  const state = { name };
  return { ...state, ...canSwim(state), ...canFly(state) };
}

duck("Donald").swim(); // "Donald swims"

التوجيه "فضّل التركيب على الوراثة" يعني: الجأ للوراثة حين توجد علاقة هو-نوع-من حقيقية وهرمية ضحلة؛ والجأ للتركيب (mixins، دوال صغيرة، تمرير المتعاونين) حين تجمع قدرات فقط.

الأخطاء الشائعة

• الظنّ أن الأصناف نموذج مختلف عن النماذج الأولية — هما الشيء نفسه بصياغة أجمل.
• تعريف التوابع داخل الباني (this.greet = () => …)، فتعطي كل نسخة نسختها بدل المشاركة عبر النموذج الأولي.
• استخدام this قبل super() في باني صنف فرعي — ReferenceError.
• نسيان new، فيكون this خاطئًا (undefined/عام) ولا تُنشأ نسخة.
• تغيير كائن مشترك يجلس على النموذج الأولي، فيؤثّر بالخطأ على كل النُّسخ.
• بناء سلاسل extends عميقة حيث التركيب أمرن.
• استخدام تسمية _private وافتراض أنها مفروضة — فقط #fields خاصّة فعلًا.

تمارين

جرّب كلًّا منها قبل فتح الحل.

تمرين 1 — صنف بتابع

اكتب صنف Rectangle بـ width/height وتابع area().

class Rectangle {
  constructor(width, height) {
    this.width = width;
    this.height = height;
  }
  area() { return this.width * this.height; }
}
new Rectangle(3, 4).area(); // 12

تمرين 2 — وسّعه

اصنع Square يوسّع Rectangle ويأخذ side واحدًا.

class Square extends Rectangle {
  constructor(side) {
    super(side, side);   // أعد استخدام باني Rectangle
  }
}
new Square(5).area(); // 25

تمرين 3 — حالة خاصّة

ابنِ Counter لا يتغيّر عدّه الداخلي إلا عبر increment().

class Counter {
  #count = 0;
  increment() { this.#count++; }
  get value() { return this.#count; }
}
const c = new Counter();
c.increment();
c.value; // 1

تمرين 4 — من أين يأتي map؟

بمعطى const a = [1,2,3]، لا يملك a map خاصًّا به. اشرح كيف يعمل a.map(...).

النموذج الذهني الذي تحتفظ به

نظام كائنات JavaScript نموذجيّ: كل كائن يرتبط بنموذج أولي، والبحث عن الخصائص يصعد تلك السلسلة حتى يجد الاسم. class تحلية فوق هذا — توابع جسم الصنف تذهب على النموذج الأولي المشترك، وإسنادات الباني لكل نسخة، وextends/super يصلان السلسلة للوراثة، والأعضاء static تعيش على الصنف، و#fields تمنح خصوصية حقيقية. الجأ للأصناف حين تملك علاقة هو-نوع-من حقيقية وهرمية ضحلة؛ والجأ إلى التركيب حين تجمع قدرات. أبقِ السلسلة في ذهنك، فيكون لسؤال "من أين أتى هذا التابع؟" جواب دقيق دائمًا: في مكان ما أعلى سلسلة النموذج الأولي.