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在JavaScript当中,对象A如果要继承对象B的属性和方法,那么只要将对象B放到对象A的原型链上即可。而某个对象的原型链,就是由该对象开始,通过__proto__
属性连接起来的一串对象。 __proto__
属性是JavaScript对象中的内部属性,任何JavaScript对象,包括我们自己构建的对象,JavaScript的built-in
对象,任何函数(在JavaScript当中,函数也是对象)都具有这个属性。如下图就是一个原型链的例子:
上图中,A,B,C分别代表3个对象,蓝色箭头串接起来的所有对象就构成了对象C的原型链,其中C的_proto__
属性指向B,B的 __proto__
属性指向A,A的__proto__
属性可能指向更高层的对象,也可能指向 null
(表示A不继承任何对象的属性和方法)。
如果我们引用了C的某个属性或者方法,那么JavaScript就会顺着C的原型链进行查找,即首先查找对象C本身,看所引用的属性名或者方法名是否存在,如果存在就停止查找直接返回,如果不存在,就通过C的__proto__
属性找到原型链中的B对象,继续在B对象中查找,如果B对象中找到所引用的属性名或者方法名,那么就停止查找直接返回,如果B对象中也不存在,就通过对象B的 __proto__
属性找到原型链中的A对象,继续重复上述查找过程,直到找到所引用的属性或者方法为止(同时也可能查找完对象C的整个原型链也没有找到所引用的属性或者方法,那么该属性或者方法就是undefined
的)。
因此,只要能够成功的为某一个对象构造出我们需要的原型链,那么就能让该对象继承我们想要它继承的方法或者属性。而想要成功构造对象的原型链,就还必须理解prototype
属性,JavaScript当中已经存在的原型链,以及当我们创建对象时,原型链被构造的过程。
prototype属性
prototype属性存在于JavaScript的任何函数当中,这个属性指向的对象就是所谓的原型对象,在构造原型链时需要原型对象。
JavaScript当中已经存在的原型链
在JavaScript当中存在Object
, Function
,Array
, String
,Boolean
, Number
,Date
, Error
,RegExp
这9个built-in函数,一个 built-in
的Math对象
,通过这上述9个 built-in函数
我们可以创建相应的对象,同时,这9个built-in函数
的 prototype
属性所指向的原型对象也是built-in
的。下面的图示解释了这几个函数以及各自 prototype
属性所指向的原型对象之间的关系
(如果此图看不清,可打开 http://p3nqtyvgo.bkt.clouddn.com/20180927_02.png 下载 )
上面的图示中,黄色方框代表built-in函数对象
,深绿色方框代表 built-in函数
的prototype属性
指向的原型对象,名字都叫 xx prototype object
,浅绿色方框(即Math对象)代表普通对象,蓝色箭头连接非built-in函数对象(无论是普通对象如Math,还是原型对象)的__proto__
属性,而土黄色箭头连接函数对象的 __proto__
属性。
通过上图可以发现,所有built-in函数对象的原型链最终都指向Function prototype object
,所有非函数对象的原型链最终都指向 Object prototype object
,并且Function prototype object
的 __proto__
属性也指向Object prototype object
, Object prototype object
的__proto__
属性指向为 null
。
因此,Object prototype object
是所有原型链的顶端,通过原型链查找规则可知,所有 built-in
函数对象同时继承了Object prototype object
和 Function prototype object
上的属性和方法,而所有非built-in函数对象只继承了Object prototype object
上的方法。 Function prototype object
包含了所有函数共享的属性和方法,而Object prototype object
包含了所有对象都共享额属性和方法。
对于上图中原型对象包含的constructor属性,下文当中有解释。
创建对象时,原型链的构造过程
在JavaScript当中创建对象有2中方式,一种是通过定义函数使用new方法来构造,另一种是使用对象字面量的方式,即:
var obj = { name: "Jim Green"};
使用这两种方式创建对象时,对象的原型链构造过程有所不同。
- 1. 使用函数的方式构造对象
使用函数的方式构造对象分为两步:首先需要定义一个函数作为构造函数,然后使用new方法构造对象。接下来就来看一下这两个步骤会发生什么。
假设我们定义了一个函数名为F
,此时JavaScript会为我们做两件事,第一:根据我们定义的函数创建一个函数对象,第二,设置这个函数的 __proto__
属性和prototype
属性。其中 __proto__
属性指向built-in
的 Function prototype object
,而prototype
属性指向一个为函数对象F新创建的原型对象,这个新创建的原型对象通过调用 new Object()
构造出来,并且为这个新创建的对象添加constructor
属性,该属性指向函数对象 F
。最后的结果如下图所示:
上图中为了方便,没有画出Function prototype object
和 Object prototype object
的constructor
属性。而 F
prototype object
的 __proto__
属性为何指向Object prototype object
,下文介绍new操作符时有解释。
当我们使用new方法调用F函数的时候,JavaScript也会为我们做两件事,第一,分配内存作为新创建的对象,第二,将新创建的对象的proto属性指向函数F的原型对象,结果如下图:
上图中,obj
就是调用new方法通过 函数F
创建出来的对象,我们可以看到对象obj的原型链包含了函数F
的原型对象,以及 Object prototype object
,这样,对象obj
通过原型链查找规则,就能继承 函数F
的原型对象,以及Object prototype object
上面定义的属性和方法了。并且如果我们想知道一个对象是由哪个方法构建的,只需要访问这个对象的 constructor
属性即可,上例中,只要我们访问obj.constructor
,那么就知道obj是由 函数F
创建的。同时,由于F
prototype object
上文中介绍是由new Object
函数创建的,根据此处介绍,F prototype object
的__proto__
属性应该指向 Object函数
的原型对象,即Object prototype object
。
- 2. 使用对象字面量定义对象
当使用对象字面量创建对象时,JavaScript会为我们做两件事:
1 分配内存作为新创建的对象。 2 将新创建对象的
__proto__
属性指向Object prototype object
。
结果如下图所示:
上图为了简化,同样没有画出Object prototype object
的 constructor
属性
继承
理解了上面所讲的原理之后,假设目前有一个对象A
(这个对象可以是任意的,包括JavaScript built-in的对象,任何函数对象,任何原型对象,以及我们自己new出来的对象),现在想创建一个对象obj
,让 obj
继承A
的属性和方法。
通过上面的介绍,我们知道创建对象有两种方式,但是使用对象字面量创建的对象其原型链总是只包含两个对象,一个是其自己,一个是Object prototype object
,根本不可能包含对象 A
,无法达到让对象obj
继承对象 A
属性和方法的效果。因此,只能使用函数的方式创建对象,让对象A包含在新创建对象obj的原型链中即可。
根据上面的讲解,如果是用函数的方式创建对象,那么在调用new
方法时,新创建对象的 __proto__
属性会指向函数的原型对象。因此,只要在调用函数之前,将函数的原型对象换成A
,然后再调用 new
方法,就可以将对象A包含在新创建的对象obj
的原型链中,这样通过原型链查找规则, obj
就继承了A的属性和方法。假设用来创建对象obj
的函数为 B
,则相关代码为:
B.prototype = A;B.prototype.constructor = B;var obj = new B(传入的参数)
上面代码中的B.prototype.constructor = B
,是因为对象A中可能没有 constructor
属性,或者constructor
属性不指向 B
,而为了方便通过访问任何由B
函数创建的对象的 constructor
属性,就可以正确的知道该对象是使用函数B
构造出来的。相关图示如下图:
上图中虚线框所包围的B prototype object
就是定义函数 B
时,JavaScript为函数B生成的原型对象,但是该对象被我们用代码替换成了对象A。由于这个被替换的B prototype object
没有其他地方再用到,因此会被回收掉。