最详细的讲解 JS 原型与原型链

简介: 最详细的讲解 JS 原型与原型链

文章目录


一. 普通对象与函数对象

JavaScript 中,万物皆对象!但对象也是有区别的。分为普通对象和函数对象,Object 、Function 是 JS 自带的函数对象。下面举例说明

var o1 = {}; 
var o2 =new Object();
var o3 = new f1();
function f1(){}; 
var f2 = function(){};
var f3 = new Function('str','console.log(str)');
console.log(typeof Object); //function 
console.log(typeof Function); //function  
console.log(typeof f1); //function 
console.log(typeof f2); //function 
console.log(typeof f3); //function   
console.log(typeof o1); //object 
console.log(typeof o2); //object 
console.log(typeof o3); //object

在上面的例子中 o1 o2 o3 为普通对象,f1 f2 f3 为函数对象。怎么区分,其实很简单,凡是通过 new Function() 创建的对象都是函数对象,其他的都是普通对象。f1,f2,归根结底都是通过 new Function()的方式进行创建的。Function Object 也都是通过 New Function()创建的。

一定要分清楚普通对象和函数对象,下面我们会常常用到它。


二. 构造函数

我们先复习一下构造函数的知识:

function Person(name, age, job) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.job = job;
 this.sayName = function() { alert(this.name) } 
}
var person1 = new Person('Zaxlct', 28, 'Software Engineer');
var person2 = new Person('Mick', 23, 'Doctor');

上面的例子中 person1 和 person2 都是 Person 的实例。这两个实例都有一个 constructor (构造函数)属性,该属性(是一个指针)指向 Person。 即:

 console.log(person1.constructor == Person); //true
 console.log(person2.constructor == Person); //true

我们要记住两个概念(构造函数,实例):person1 和 person2 都是 构造函数 Person 的实例一个公式:实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数。


三. 原型对象

在 JavaScript 中,每当定义一个对象(函数也是对象)时候,对象中都会包含一些预定义的属性。其中每个函数对象都有一个prototype 属性,这个属性指向函数的原型对象。(先用不管什么是 proto 第二节的课程会详细的剖析)

function Person() {}
Person.prototype.name = 'Zaxlct';
Person.prototype.age  = 28;
Person.prototype.job  = 'Software Engineer';
Person.prototype.sayName = function() {
  alert(this.name);
}
var person1 = new Person();
person1.sayName(); // 'Zaxlct'
var person2 = new Person();
person2.sayName(); // 'Zaxlct'
console.log(person1.sayName == person2.sayName); //true

我们得到了本文第一个「定律」:每个对象都有 proto 属性,但只有函数对象才有 prototype 属性

那什么是原型对象呢? 我们把上面的例子改一改你就会明白了:

Person.prototype = {
   name:  'Zaxlct',
   age: 28,
   job: 'Software Engineer',
   sayName: function() {
     alert(this.name);
   }
}

原型对象,顾名思义,它就是一个普通对象(废话 = =!)。从现在开始你要牢牢记住原型对象就是 Person.prototype ,如果你还是害怕它,那就把它想想成一个字母 A: var A = Person.prototype

在上面我们给 A 添加了 四个属性:name、age、job、sayName。其实它还有一个默认的属性:constructor

在默认情况下,所有的原型对象都会自动获得一个 constructor(构造函数)属性,这个属性(是一个指针)指向 prototype 属性所在的函数(Person)

上面这句话有点拗口,我们「翻译」一下:A 有一个默认的 constructor 属性,这个属性是一个指针,指向 Person。即:Person.prototype.constructor == Person

在上面第二小节《构造函数》里,我们知道实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数 :person1.constructor == Person

这两个「公式」好像有点联系:

person1.constructor == Person
Person.prototype.constructor == Person

person1 为什么有 constructor 属性?那是因为 person1 是 Person 的实例。 那 Person.prototype 为什么有 constructor 属性??同理, Person.prototype (你把它想象成 A) 也是Person 的实例。 也就是在 Person 创建的时候,创建了一个它的实例对象并赋值给它的 prototype,基本过程如下:

 var A = new Person();
 Person.prototype = A;
// 注:上面两行代码只是帮助理解,并不能正常运行


结论:原型对象(Person.prototype)是 构造函数(Person)的一个实例。

原型对象其实就是普通对象(但 Function.prototype 除外,它是函数对象,但它很特殊,他没有prototype属性(前面说道函数对象都有prototype属性))。看下面的例子:

function Person(){};
 console.log(Person.prototype) //Person{}
 console.log(typeof Person.prototype) //Object
 console.log(typeof Function.prototype) // Function,这个特殊
 console.log(typeof Object.prototype) // Object
 console.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined

Function.prototype 为什么是函数对象呢?

 var A = new Function ();
 Function.prototype = A;

上文提到凡是通过 new Function( ) 产生的对象都是函数对象**。因为 A 是函数对象,所以Function.prototype 是函数对象。

那原型对象是用来做什么的呢?主要作用是用于继承。举个例子:

 var Person = function(name){
    this.name = name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
  };
  Person.prototype.getName = function(){
    return this.name;  // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
  }
  var person1 = new person('Mick');
  person1.getName(); //Mick

从这个例子可以看出,通过给 Person.prototype 设置了一个函数对象的属性,那有 Person 的实例(person1)出来的普通对象就继承了这个属性。具体是怎么实现的继承,就要讲到下面的原型链了。

小问题,上面两个 this 都指向谁?

var person1 = new person('Mick');
  person1.name = 'Mick'; // 此时 person1 已经有 name 这个属性了
  person1.getName(); //Mick  

故两次 this 在函数执行时都指向 person1。

   

四. proto

JS 在创建对象(不论是普通对象还是函数对象)的时候,都有一个叫做__proto__ 的内置属性,用于指向创建它的构造函数的原型对象。 对象 person1 有一个 __proto__属性,创建它的构造函数是 Person,构造函数的原型对象是 Person.prototype ,所以:person1.proto == Person.prototype

Person.prototype.constructor == Person;
person1.__proto__ == Person.prototype;
person1.constructor == Person;

不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例(person1)与构造函数(Person)的原型对象(Person.prototype)之间,而不是存在于实例(person1)与构造函数(Person)之间。

注意:因为绝大部分浏览器都支持__proto__属性,所以它才被加入了 ES6 里(ES5 部分浏览器也支持,但还不是标准)。


五. 构造器

熟悉 Javascript 的童鞋都知道,我们可以这样创建一个对象:var obj = {}它等同于下面这样:var obj = new Object()

obj 是构造函数(Object)的一个实例。所以:obj.constructor === Objectobj.proto === Object.prototype

新对象 obj 是使用 new 操作符后跟一个构造函数来创建的。构造函数(Object)本身就是一个函数(就是上面说的函数对象),它和上面的构造函数 Person 差不多。只不过该函数是出于创建新对象的目的而定义的。所以不要被 Object 吓倒。

同理,可以创建对象的构造器不仅仅有 Object,也可以是 Array,Date,Function等。 所以我们也可以构造函数来创建 Array、 Date、Function

var b = new Array();
b.constructor === Array;
b.__proto__ === Array.prototype;
var c = new Date(); 
c.constructor === Date;
c.__proto__ === Date.prototype;
var d = new Function();
d.constructor === Function;
d.__proto__ === Function.prototype;

这些构造器都是函数对象:

函数对象


六. 原型链

小测试来检验一下你理解的怎么样:

  • person1.proto 是什么?
  • Person.proto 是什么?
  • Person.prototype.proto 是什么?
  • Object.proto 是什么?
  • Object.prototype__proto__ 是什么?

答案: 第一题: 因为 person1.proto === person1 的构造函数.prototype因为 person1的构造函数 === Person所以 person1.proto === Person.prototype

第二题: 因为 Person.proto === Person的构造函数.prototype因为 Person的构造函数 === Function所以 Person.proto === Function.prototype

第三题:Person.prototype 是一个普通对象,我们无需关注它有哪些属性,只要记住它是一个普通对象。 因为一个普通对象的构造函数 === Object 所以 Person.prototype.proto === Object.prototype

第四题,参照第二题,因为 Person 和 Object 一样都是构造函数

第五题:Object.prototype 对象也有proto属性,但它比较特殊,为 null 。因为 null 处于原型链的顶端,这个只能记住。Object.prototype.proto === null


七. Prototype

在 ECMAScript 核心所定义的全部属性中,最耐人寻味的就要数 prototype 属性了。对于 ECMAScript 中的引用类型而言,prototype 是保存着它们所有实例方法的真正所在。换句话所说,诸如 toString()和 valuseOf() 等方法实际上都保存在 prototype 名下,只不过是通过各自对象的实例访问罢了。

——《JavaScript 高级程序设计》第三版 P116

我们知道 JS 内置了一些方法供我们使用,比如: 对象可以用 constructor/toString()/valueOf() 等方法; 数组可以用 map()/filter()/reducer() 等方法; 数字可用用 parseInt()/parseFloat()等方法; Why ???

当我们创建一个函数时:

var Person = new Object()Person 是 Object 的实例,所以 Person 继承了Object 的原型对象Object.prototype上所有的方法:

Object 的每个实例都具有以上的属性和方法。所以我可以用 Person.constructor 也可以用 Person.hasOwnProperty。

当我们创建一个数组时:

var num = new Array()num 是 Array 的实例,所以 num 继承了Array 的原型对象Array.prototype上所有的方法:

我们可以用一个 ES5 提供的新方法:Object.getOwnPropertyNames获取所有(包括不可枚举的属性)的属性名不包括 prototy 中的属性,返回一个数组:

var arrayAllKeys = Array.prototype; // [] 空数组
// 只得到 arrayAllKeys 这个对象里所有的属性名(不会去找 arrayAllKeys.prototype 中的属性)
console.log(Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys)); 
/* 输出:
["length", "constructor", "toString", "toLocaleString", "join", "pop", "push", 
"concat", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "forEach", 
"some", "every", "map", "indexOf", "lastIndexOf", "reduce", "reduceRight", 
"entries", "keys", "copyWithin", "find", "findIndex", "fill"]
*/

这样你就明白了随便声明一个数组,它为啥能用那么多方法了。

细心的你肯定发现了Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys) 输出的数组里并没有 constructor/hasOwnPrototype等对象的方法(你肯定没发现)。 但是随便定义的数组也能用这些方法

var num = [1];
console.log(num.hasOwnPrototype()) // false (输出布尔值而不是报错)

因为Array.prototype 虽然没这些方法,但是它有原型对象(proto):

// 上面我们说了 Object.prototype 就是一个普通对象。Array.prototype.proto == Object.prototype

所以 Array.prototype 继承了对象的所有方法,当你用num.hasOwnPrototype()时,JS 会先查一下它的构造函数 (Array) 的原型对象 Array.prototype 有没有有hasOwnPrototype()方法,没查到的话继续查一下 Array.prototype 的原型对象 Array.prototype.__proto__有没有这个方法。

当我们创建一个函数时:

var f = new Function("x","return x*x;");
//当然你也可以这么创建 f = function(x){ return x*x }
console.log(f.arguments) // arguments 方法从哪里来的?
console.log(f.call(window)) // call 方法从哪里来的?
console.log(Function.prototype) // function() {} (一个空的函数)
console.log(Object.getOwnPropertyNames(Function.prototype)); 
/* 输出
["length", "name", "arguments", "caller", "constructor", "bind", "toString", "call", "apply"]
*/

我们再复习这句话:

所有函数对象****proto都指向 Function.prototype,它是一个空函数(Empty function)

嗯,我们验证了它就是空函数。不过不要忽略前半句。我们枚举出了它的所有的方法,所以所有的函数对象都能用,比如:

如果你还没搞懂啥是函数对象?

还有,我建议你可以再复习下为什么:

Function.prototype 是唯一一个typeof XXX.prototype为 “function”的prototype

总结

原型和原型链是JS实现继承的一种模型。

原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype

要深入理解这句话,我们再举个例子,看看前面你真的理解了吗?

 var animal = function(){};
 var dog = function(){};
 animal.price = 2000;
 dog.prototype = animal;
 var tidy = new dog();
 console.log(dog.price) //undefined
 console.log(tidy.price) // 2000

这里解释一下:

 var dog = function(){};
 dog.prototype.price = 2000;
 var tidy = new dog();
 console.log(tidy.price); // 2000
 console.log(dog.price); //undefined
 var dog = function(){};
 var tidy = new dog();
 tidy.price = 2000;
 console.log(dog.price); //undefined

这个明白吧?想一想我们上面说过这句话:

实例(tidy)和

原型对象(dog.prototype)存在一个连接。不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例(tidy)与构造函数的原型对象(dog.prototype)之间,而不是存在于实例(tidy)与构造函数(dog)之间。

来源:https://mp.weixin.qq.com/s/jCjb-91X3q7_5AEGy71D0g


相关文章
|
3月前
|
JavaScript 前端开发 开发者
理解JavaScript中的原型链:基础与实践
【10月更文挑战第8天】理解JavaScript中的原型链:基础与实践
|
2月前
|
JavaScript 前端开发
JavaScript中的原型 保姆级文章一文搞懂
本文详细解析了JavaScript中的原型概念,从构造函数、原型对象、`__proto__`属性、`constructor`属性到原型链,层层递进地解释了JavaScript如何通过原型实现继承机制。适合初学者深入理解JS面向对象编程的核心原理。
36 1
JavaScript中的原型 保姆级文章一文搞懂
|
5月前
|
JavaScript 前端开发
如何在JavaScript中实现基于原型的继承机制
【8月更文挑战第14天】如何在JavaScript中实现基于原型的继承机制
35 0
|
2月前
|
JavaScript 前端开发
JavaScript 原型链的实现原理是什么?
JavaScript 原型链的实现原理是通过构造函数的`prototype`属性、对象的`__proto__`属性以及属性查找机制等相互配合,构建了一个从对象到`Object.prototype`的链式结构,实现了对象之间的继承、属性共享和动态扩展等功能,为 JavaScript 的面向对象编程提供了强大的支持。
|
2月前
|
JavaScript 前端开发
原型链在 JavaScript 中的作用是什么?
原型链是 JavaScript 中实现面向对象编程的重要机制之一,它为代码的组织、复用、扩展和多态性提供了强大的支持,使得 JavaScript 能够以简洁而灵活的方式构建复杂的应用程序。深入理解和熟练运用原型链,对于提升 JavaScript 编程能力和开发高质量的应用具有重要意义。
|
2月前
|
JavaScript 前端开发
如何使用原型链继承实现 JavaScript 继承?
【10月更文挑战第22天】使用原型链继承可以实现JavaScript中的继承关系,但需要注意其共享性、查找效率以及参数传递等问题,根据具体的应用场景合理地选择和使用继承方式,以满足代码的复用性和可维护性要求。
|
3月前
|
JavaScript 前端开发 开发者
探索JavaScript原型链:深入理解与实战应用
【10月更文挑战第21天】探索JavaScript原型链:深入理解与实战应用
40 1
|
3月前
|
JavaScript 前端开发 开发者
深入理解JavaScript原型链:从基础到进阶
【10月更文挑战第13天】深入理解JavaScript原型链:从基础到进阶
39 0
|
3月前
|
JavaScript 前端开发 开发者
原型链深入解析:JavaScript中的核心机制
【10月更文挑战第13天】原型链深入解析:JavaScript中的核心机制
42 0
|
3月前
|
JavaScript 前端开发 安全
深入理解JavaScript原型链:从基础到进阶
【10月更文挑战第13天】深入理解JavaScript原型链:从基础到进阶
34 0