http://www.cnblogs.com/twilight/archive/2010/02/06/1664756.html

1 什么是prototype 
JavaScript中对象的prototype属性,可以返回对象类型原型的引用。这是一个相当拗口的解释,要理解它,先要正确理解对象类型(Type)以及原型(prototype)的概念。 
前面我们说,对象的类(Class)和对象实例(Instance)之间是一种“创建”关系,因此我们把“类”看作是对象特征的模型化,而对象看作是类特征的具体化,或者说,类(Class)是对象的一个类型(Type)。例如,在前面的例子中,p1和p2的类型都是Point,在JavaScript中,通过instanceof运算符可以验证这一点: 
p1 instanceof Point 
p2 instanceof Point 
但是,Point不是p1和p2的唯一类型,因为p1和p2都是对象,所以Obejct也是它们的类型,因为Object是比Point更加泛化的类,所以我们说,Obejct和Point之间有一种衍生关系,在后面我们会知道,这种关系被叫做“继承”,它也是对象之间泛化关系的一个特例,是面向对象中不可缺少的一种基本关系。 
在面向对象领域里,实例与类型不是唯一的一对可描述的抽象关系,在JavaScript中,另外一种重要的抽象关系是类型(Type)与原型(prototype)。这种关系是一种更高层次的抽象关系,它恰好和类型与实例的抽象关系构成了一个三层的链。 
在现实生活中,我们常常说,某个东西是以另一个东西为原型创作的。这两个东西可以是同一个类型,也可以是不同类型。习语“依葫芦画瓢”,这里的葫芦就是原型,而瓢就是类型,用JavaScript的prototype来表示就是“瓢.prototype =某个葫芦”或者“瓢.prototype= new 葫芦()”。 
要深入理解原型,可以研究关于它的一种设计模式——prototype pattern,这种模式的核心是用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。JavaScript的prototype就类似于这种方式。 
关于prototype pattern的详细内容可以参考《设计模式》(《Design Patterns》)它不是本文讨论的范围。 
注意,同类型与实例的关系不同的是,原型与类型的关系要求一个类型在一个时刻只能有一个原型(而一个实例在一个时刻显然可以有多个类型)。对于JavaScript来说,这个限制有两层含义,第一是每个具体的JavaScript类型有且仅有一个原型(prototype),在默认的情况下,这个原型是一个Object对象(注意不是Object类型!)。第二是,这个对象所属的类型,必须是满足原型关系的类型链。例如p1所属的类型是Point和Object,而一个Object对象是Point的原型。假如有一个对象,它所属的类型分别为ClassA、ClassB、ClassC和Object,那么必须满足这四个类构成某种完整的原型链。 
有意思的是,JavaScript并没有规定一个类型的原型的类型(这又是一段非常拗口的话),因此它可以是任何类型,通常是某种对象,这样,对象-类型-原形(对象)就可能构成一个环状结构,或者其它有意思的拓扑结构,这些结构为JavaScript带来了五花八门的用法,其中的一些用法不但巧妙而且充满美感。下面的一节主要介绍prototype的用法。

2 prototype使用技巧 
在了解prototype的使用技巧之前,首要先弄明白prototype的特性。首先,JavaScript为每一个类型(Type)都提供了一个prototype属性,将这个属性指向一个对象,这个对象就成为了这个类型的“原型”,这意味着由这个类型所创建的所有对象都具有这个原型的特性。另外,JavaScript的对象是动态的,原型也不例外,给prototype增加或者减少属性,将改变这个类型的原型,这种改变将直接作用到由这个原型创建的所有对象上,例如: 
<script>     
    function Point(x,y) 
    { 
        this.x = x; 
        this.y = y; 
    } 
    var p1 = new Point(1,2); 
    var p2 = new Point(3,4); 
    Point.prototype.z = 0; //动态为Point的原型添加了属性 
    alert(p1.z); 
    alert(p2.z);  //同时作用于Point类型创建的所有对象 
</script>

如果给某个对象的类型的原型添加了某个名为a的属性,而这个对象本身又有一个名为a的同名属性,则在访问这个对象的属性a时,对象本身的属性“覆盖”了原型属性,但是原型属性并没有消失,当你用delete运算符将对象本身的属性a删除时,对象的原型属性就恢复了可见性。利用这个特性,可以为对象的属性设定默认值,例如: 
<script> 
function Point(x, y) 

    if(x) this.x = x; 
    if(y) this.y = y; 

Point.prototype.x = 0; 
Point.prototype.y = 0; 
var p1 = new Point; 
var p2 = new Point(1,2); 
</script> 
上面的例子通过prototype为Point对象设定了默认值(0,0),因此p1的值为(0,0),p2的值为(1,2),通过delete p2.x, delete p2.y; 可以将p2的值恢复为(0,0)。下面是一个更有意思的例子: 
<script> 
function classA() 

    this.a = 100; 
    this.b = 200; 
    this.c = 300;

    this.reset = function() 
    { 
        for(var each in this) 
        { 
            delete this[each]; 
        } 
    } 

classA.prototype = new classA();

var a = new classA(); 
alert(a.a); 
a.a *= 2; 
a.b *= 2; 
a.c *= 2; 
alert(a.a); 
alert(a.b); 
alert(a.c); 
a.reset();   //调用reset方法将a的值恢复为默认值 
alert(a.a); 
alert(a.b); 
alert(a.c); 
</script>

利用prototype还可以为对象的属性设置一个只读的getter,从而避免它被改写。下面是一个例子: 
<script> 
function Point(x, y) 

    if(x) this.x = x; 
    if(y) this.y = y; 

Point.prototype.x = 0; 
Point.prototype.y = 0;

function LineSegment(p1, p2) 

    //私有成员 
    var m_firstPoint = p1; 
    var m_lastPoint = p2; 
    var m_width = { 
        valueOf : function(){return Math.abs(p1.x - p2.x)}, 
        toString : function(){return Math.abs(p1.x - p2.x)} 
    } 
    var m_height = { 
        valueOf : function(){return Math.abs(p1.y - p2.y)}, 
        toString : function(){return Math.abs(p1.y - p2.y)} 
    } 
    //getter 
    this.getFirstPoint = function() 
    { 
        return m_firstPoint; 
    } 
    this.getLastPoint = function() 
    { 
        return m_lastPoint; 
    }

    this.length = { 
        valueOf : function(){return Math.sqrt(m_width*m_width + m_height*m_height)}, 
        toString : function(){return Math.sqrt(m_width*m_width + m_height*m_height)} 
    } 

var p1 = new Point; 
var p2 = new Point(2,3); 
var line1 = new LineSegment(p1, p2); 
var lp = line1.getFirstPoint(); 
lp.x = 100;  //不小心改写了lp的值,破坏了lp的原始值而且不可恢复 
alert(line1.getFirstPoint().x); 
alert(line1.length); //就连line1.lenght都发生了改变 
</script>

将this.getFirstPoint()改写为下面这个样子: 
this.getFirstPoint = function() 

function GETTER(){}; 
GETTER.prototype = m_firstPoint; 
return new GETTER(); 

则可以避免这个问题,保证了m_firstPoint属性的只读性。

<script> 
function Point(x, y) 

    if(x) this.x = x; 
    if(y) this.y = y; 

Point.prototype.x = 0; 
Point.prototype.y = 0;

function LineSegment(p1, p2) 

    //私有成员 
    var m_firstPoint = p1; 
    var m_lastPoint = p2; 
    var m_width = { 
        valueOf : function(){return Math.abs(p1.x - p2.x)}, 
        toString : function(){return Math.abs(p1.x - p2.x)} 
    } 
    var m_height = { 
        valueOf : function(){return Math.abs(p1.y - p2.y)}, 
        toString : function(){return Math.abs(p1.y - p2.y)} 
    } 
    //getter 
    this.getFirstPoint = function() 
    { 
            function GETTER(){}; 
            GETTER.prototype = m_firstPoint; 
            return new GETTER(); 
    } 
    this.getLastPoint = function() 
    { 
            function GETTER(){}; 
            GETTER.prototype = m_lastPoint; 
            return new GETTER(); 
    }

    this.length = { 
        valueOf : function(){return Math.sqrt(m_width*m_width + m_height*m_height)}, 
        toString : function(){return Math.sqrt(m_width*m_width + m_height*m_height)} 
    } 

var p1 = new Point; 
var p2 = new Point(2,3); 
var line1 = new LineSegment(p1, p2); 
var lp = line1.getFirstPoint(); 
lp.x = 100;  //不小心改写了lp的值,但是没有破坏原始的值 
alert(line1.getFirstPoint().x); 
alert(line1.length); //line1.lenght不发生改变 
</script>

实际上,将一个对象设置为一个类型的原型,相当于通过实例化这个类型,为对象建立只读副本,在任何时候对副本进行改变,都不会影响到原始对象,而对原始对象进行改变,则会影响到副本,除非被改变的属性已经被副本自己的同名属性覆盖。用delete操作将对象自己的同名属性删除,则可以恢复原型属性的可见性。下面再举一个例子:

<script> 
function Polygon() 

    var m_points = [];

    m_points = Array.apply(m_points, arguments);

    function GETTER(){}; 
    GETTER.prototype = m_points[0]; 
    this.firstPoint = new GETTER();

    this.length = { 
        valueOf : function(){return m_points.length}, 
        toString : function(){return m_points.length} 
    }

    this.add = function(){ 
        m_points.push.apply(m_points, arguments); 
    }

    this.getPoint = function(idx) 
    { 
        return m_points[idx]; 
    }

    this.setPoint = function(idx, point) 
    { 
        if(m_points[idx] == null) 
        { 
            m_points[idx] = point; 
        } 
        else 
        { 
            m_points[idx].x = point.x; 
            m_points[idx].y = point.y; 
        } 
    } 

var p = new Polygon({x:1, y:2},{x:2, y:4},{x:2, y:6}); 
alert(p.length); 
alert(p.firstPoint.x); 
alert(p.firstPoint.y); 
p.firstPoint.x = 100; //不小心写了它的值 
alert(p.getPoint(0).x);  //不会影响到实际的私有成员 
delete p.firstPoint.x; //恢复 
alert(p.firstPoint.x);

p.setPoint(0, {x:3,y:4}); //通过setter改写了实际的私有成员 
alert(p.firstPoint.x);  //getter的值发生了改变 
alert(p.getPoint(0).x); 
</script>

注意,以上的例子说明了用prototype可以快速创建对象的多个副本,一般情况下,利用prototype来大量的创建复杂对象,要比用其他任何方法来copy对象快得多。注意到,用一个对象为原型,来创建大量的新对象,这正是prototype pattern的本质。 
下面是一个例子:

<script> 
var p1 = new Point(1,2); 
var points = []; 
var PointPrototype = function(){}; 
PointPrototype.prototype = p1; 
for(var i = 0; i < 10000; i++) 

        points[i] = new PointPrototype();  
        //由于PointPrototype的构造函数是空函数,因此它的构造要比直接构造//p1副本快得多。 

&lt;/script>

除了上面所说的这些使用技巧之外,prototype因为它独特的特性,还有其它一些用途,被用作最广泛和最广为人知的可能是用它来模拟继承,关于这一点,留待下一节中去讨论。 
3 prototype的实质 
上面已经说了prototype的作用,现在我们来透过规律揭示prototype的实质。 
我们说,prototype的行为类似于C++中的静态域,将一个属性添加为prototype的属性,这个属性将被该类型创建的所有实例所共享,但是这种共享是只读的。在任何一个实例中只能够用自己的同名属性覆盖这个属性,而不能够改变它。换句话说,对象在读取某个属性时,总是先检查自身域的属性表,如果有这个属性,则会返回这个属性,否则就去读取prototype域,返回protoype域上的属性。另外,JavaScript允许protoype域引用任何类型的对象,因此,如果对protoype域的读取依然没有找到这个属性,则JavaScript将递归地查找prototype域所指向对象的prototype域,直到这个对象的prototype域为它本身或者出现循环为止,我们可以用下面的图来描述prototype与对象实例之间的关系: 
//TODO: 
4 prototype的价值与局限性 
从上面的分析我们理解了prototype,通过它能够以一个对象为原型,安全地创建大量的实例,这就是prototype的真正含义,也是它的价值所在。后面我们会看到,利用prototype的这个特性,可以用来模拟对象的继承,但是要知道,prototype用来模拟继承尽管也是它的一个重要价值,但是绝对不是它的核心,换句话说,JavaScript之所以支持prototype,绝对不是仅仅用来实现它的对象继承,即使没有了prototype继承,JavaScript的prototype机制依然是非常有用的。 
由于prototype仅仅是以对象为原型给类型构建副本,因此它也具有很大的局限性。首先,它在类型的prototype域上并不是表现为一种值拷贝,而是一种引用拷贝,这带来了“副作用”。改变某个原型上引用类型的属性的属性值(又是一个相当拗口的解释:P),将会彻底影响到这个类型创建的每一个实例。有的时候这正是我们需要的(比如某一类所有对象的改变默认值),但有的时候这也是我们所不希望的(比如在类继承的时候),下面给出了一个例子:

<script> 
function ClassA() 

    this.a=[]; 

function ClassB() 

    this.b=function(){}; 

ClassB.prototype=new ClassA(); 
var objB1=new ClassB(); 
var objB2=new ClassB(); 
objB1.a.push(1,2,3); 
alert(objB2.a); 
//所有b的实例中的a成员全都变了!!这并不是这个例子所希望看到的。 
</script>



















本文转自cnn23711151CTO博客,原文链接: http://blog.51cto.com/cnn237111/714844,如需转载请自行联系原作者