链表
在前端中的应用常用于原型和原型链当中。在接下来的这篇文章中,将讲解关于 链表
在前端中的应用。
一、链表VS数组
- 数组:增删非首尾元素时往往需要移动元素;
- 链表:增删非首尾元素,不需要移动元素,只需要更改
next
的指向即可。
二、JS中的链表
- Javascript中没有链表;
- 可以用Object模拟链表。
三、前端与链表:JS中的原型链
1、原型是什么?
- 在
Javascript
中,每个对象都会在其内部初始化一个属性,这个属性就是原型对象(简称原型)。
2、原型链是什么?
- 当我们访问一个对象的属性时,如果这个对象内部不存在这个属性,那么它就会去
prototype
里找这个属性,这个prototype
又会有自己的prototype
,于是就这样一直找下去,这样逐级查找形似一个链条,且通过[[prototype]]
属性连接,这个连接的过程被称为原型链。 - 原型链的本质是链表,且原型链上的节点是各种原型对象,如:
Function.prototype
、Object.prototype
……。 - 原型链通过
__proto__
属性连接各种原型对象。
3、原型链长啥样?
(1)arr → Array.prototype → Object.prototype → null
- arr.__ proto __ = Array.prototype;
- Array.__ proto __= Object.prototype;
- Object.__ proto __= null。
先用代码来演示这段关系:
let arr = [];
console.log(arr.__proto__ === Array.prototype); // true
console.log(arr.__proto__.__proto__ === Object.prototype); // true
console.log(arr.__proto__.__proto__.__proto__); //null
解释说明:
假设我们定义了一个对象,名字叫 arr
,那么 arr.__proto__
表示的是arr这个对象的原型,在这个例子中 let arr = []
间接调用了 new Array
,所以我们通过 Array.prototype
来表示 Array
这个构造函数的原型对象,通过对 arr.__proto__
和 Array.prototype
进行比较,发现两者相等,所以说, arr
的原型属性就是构造函数 Array
的原型对象。
与上述类似的,我们发现 arr.__proto__
和 Array.prototype
相等,那么继续往源头查找下去, Array
又有它自己的原型属性,那么这个时候 Array
的原型属性 arr.__proto__.__proto__
又会等于什么呢?
其实,在 js
当中, Object
是所有对象的父对象,也就是说绝大多数的对象都有一个共同的原型 Object.prototype
。所以,这个时候 Array
的原型属性 arr.__proto__.__proto__
就等于 Object.prototype
,到此为止,找到最原始的父对象 Object
的原型之后,基本就快结束了。我们最后再检验 Object
的原型属性 arr.__proto__.__proto__.__proto__
,发现是 null
空值,也就意味着原型链已经走到了最源头的位置。
总结:
Object
是所有对象的父对象。- 从上面例子中可以看到,所有原型对象都会先指向自己的
__proto__
属性,之后再指向自己的原型,最后指向父对象Object
的原型。
下面再给出两个例子,大家可以依据(1)的方法进行检验。
(2)obj → Object.prototype → null
- obj.__ proto __ = Object.prototype;
- Object.__ proto __= null。
用代码来演示这段关系:
let obj = {
};
console.log(obj.__proto__ === Object.prototype); // true
console.log(obj.__proto__.__proto__); //null
(3)func → Function.prototype → Object.prototype → null
- func.__ proto __ = Function.prototype;
- Function.__ proto __= Object.prototype;
- Object.__ proto __= null。
用代码来演示这段关系:
let func = function(){
};
console.log(func.__proto__ === Function.prototype); // true
console.log(func.__proto__.__proto__ === Object.prototype); // true
console.log(func.__proto__.__proto__.__proto__); //null
(4)class中的原型
1)先来看第一段代码。
//父类
class People{
constructor(){
this.name = name;
}
eat(){
console.log(`${
this.name} eat something`);
}
}
//子类
class Student extends People{
constructor(name, number){
super(name);
this.number = number;
}
sayHi(){
console.log(`姓名:${
this.name},学号:${
this.number}`);
}
}
console.log(typeof Student); //function
console.log(typeof People); //function
let xialuo = new Student('夏洛', 10010);
console.log(xialuo.__proto__);
console.log(Student.prototype);
console.log(xialuo.__proto__ === Student.prototype); //true
从上面代码中可以看到, typeof Student
和 typeof People
的值是 function
,所以 class
实际上是函数,也就是语法糖。
再看下面三个 console.log
打印的值,我们来梳理一个原型间的关系。首先 Student
是一个 class
,那么每个 class
都有它的显式原型 prototype
,而 xialuo
是一个实例,每个实例都有它的隐式原型 __proto__
。它们两者之间的关系就是,实例 xialuo
的 __proto__
指向对应的 class
(即 Student
)的 prototype
。
因此,对于class中的原型,可以得出以下结论:
- 每个
class
都有显式原型prototype
; - 每个实例都有隐式原型
__proto__
; - 实例的
__proto__
指向对应class
的prototype
。
2)再来看第二段代码。
//父类
class People{
constructor(){
this.name = name;
}
eat(){
console.log(`${
this.name} eat something`);
}
}
//子类
class Student extends People{
constructor(name, number){
super(name);
this.number = number;
}
sayHi(){
console.log(`姓名:${
this.name},学号:${
this.number}`);
}
}
let xialuo = new Student('夏洛', 10010);
console.log(xialuo.name); //夏洛
console.log(xialuo.number); //10010
console.log(Student.sayHi()); //姓名:夏洛,学号:10010
从上面代码中可以得出, Student
类本身有 number
这个属性,所以它会直接读取自身 number
的值。同时,它是没有 name
这个属性的,但是由于它继承自父类 People
,所以当它找不到 name
则个属性时,它会自动的往 __proto__
中查找,于是就往它的父类 People
进行查找。
所以,从上面的演示中可以得出基于原型的执行规则:
- 先获取属性(比如
xialuo.name
和xiaoluo.number
) 或者获取执行方法 (比如xialuo.sayhi()
); - 获取后,先在自身属性和方法上寻找;
- 如果找不到则自动去
__proto__
中查找。
(5)new Object() 和 Object.create() 区别
{}
等同于new Object()
,原型为Object.prototype
;Object.create(null)
没有原型;Object.create({...})
可指定原型。
4、原型链知识点
(1)如果 A
沿着原型链能找到 B.prototype
,那么 A instanceof B
为 true
。
举例1:
let obj = {
};
console.log(obj instanceof Object); //true
对于 obj instanceof Object
进行左右运算, obj instanceof Object
的意思是查询 obj
的原型链上是否有 Object
的原型对象,即 obj
是否是 Object
的实例。
举例2:
let func = function(){
};
console.log(func instanceof Function); //true
console.log(func instanceof Object); //true
对于 func
来说, func
既是 Function
的实例,也是 Object
的实例。
(2)如果 A
对象上没有找到 x
属性,那么会沿着原型链找 x
属性。
举例:
const obj = {
};
Object.prototype.x = 'x';
console.log(obj.x); //x
从上述代码中可以看到,obj
在自己的区域内没有找到x的值,则会继续往它的原型链找,最终找到 Object.prototype.x
,所以 obj.x = x
。
接下来我们用两道常见的面试题来回顾这两个知识点。
5、常见面试题
(1)instanceof原理
知识点:如果 A
沿着原型链能找到 B.prototype
,那么 A instanceof B
为 true
。
解法:遍历 A
的原型链,如果找到 B.prototype
,返回 true
,否则返回 false
。
代码演示:
// 判断A是否为B的实例
const instanceOf = (A, B) => {
// 定义一个指针P指向A
let p = A;
// 当P存在时则继续执行
while(p){
// 判断P值是否等于B的prototype对象,是则说明A是B的实例
if(p === B.prototype){
return true;
}
// 不断遍历A的原型链,直到找到B的原型为止
p = p.__proto__;
}
return false;
}
(2)看代码,得出输出结果。
看下面一段代码,请给出4个 console.log
打印的值。
let foo = {
};
let F = function(){
};
Object.prototype.a = 'value a';
Function.prototype.b = 'value b';
console.log(foo.a); //value a
console.log(foo.b); //undefind
console.log(F.a); //value a
console.log(F.b); //value b
知识点:如果在 A
对象上没有找到 x
属性,那么会沿着原型链找 x
属性。
解法:明确 foo
和 F
变量的原型链,沿着原型链找 A
属性和 B
属性。
解析:从上面一段代码中可以看到, foo
是一个对象,那么它的 __proto__
属性指向 Object.prototype
,所以此时 foo.a
会往它的原型链上面找具体的值,也就是 Object.prototype.a
的值。同理, foo.b
会往它的原型链找值,但是找不到 Object.prototype.b
的值,所以最终返回 undefined
。 F.a
和 F.b
也是同样的道理,大家可以进行一一验证。
四、写在最后
原型和原型链在前端中是再基础不过的知识了!我们平常所写的每一个对象中,基本上都有它的原型和原型链。因此,对于前端来说,如果原型和原型链的关系都不明白的话,不知不觉中很容易写出各种各样的bug,这对于后续维护和程序来说都是一个巨大的灾难。所以,了解原型和原型链,对于前端来说是一项必备的技能。
链表在前端中的应用就讲到这里啦!如果有不理解或者有误的地方也欢迎私聊我或加我微信指正~
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