一个好前端,必须要搞懂JS原型和原型链!

简介: 前言原型和原型链基本上是基础前端面试必问的问题之一,虽然这是一个非常基础的知识点,但是往往工作了好几年的前端程序员都理不清楚。或许你大概知道在Javascript中有原型的概念,也知道有原型链的存在,但是如果面试官让你说出来,你可能会把自己都说蒙圈!总体原因:对原型和原型链理解得不够透彻!

1.为什么要学会它们?


如果你学过后端语言比如Java等等,那么你应该知道它们都是面向对象的开发方式。面向对象有许多特点,其中继承就是其中一个。在Java中通常通过类class的方式来实现继承。


而我们的JavaScript语言是一门基于对象的语言,它不是一门真正的面向对象编程的语言。虽然ES6提出了class编程的方式,但它终究只是一个语法糖,class编译之后其实就是一个函数。


那么在JavaScript中如何实现继承呢?这个时候就用到了原型和原型链,它们非常巧妙地解决了JavaScript中实现继承的问题!


2.原型和原型对象


JS中,我们所说的原型通常是针对于函数而言的,当然构造函数也是一个函数。


我们都知道函数也是一个对象,是对象那么它就有属性,在JS中,我们所创建的每一个函数自带一个属性prototype,我们就把prototype称为原型,有些小伙伴也把它称之为“显示原型”,反正就一个意思。


这个prototype它指向了一个对象,你可以把prototype想象成一个指针,或者更简单的理解为prototype的属性值(键值对)。prototype指向的这个对象我们就称之为原型对象,通常大家就直接将prototype理解为原型对象。


为了让大家更好理解,我们可以在浏览器控制台简单查看一下函数的prototype,如下图:11.png

上图中我们声明了一个Person函数,既然函数是对象,那么我们就可以使用“.”来查看它的属性,可以看到有一个prototype属性,这个是每一个函数都有的。


我们在代码里面打印出来看看,示例代码如下:

<script>
  function Person() { }
  console.log(Person.prototype)
</script>


输出结果:12.png

我们可以看到原型对象prototype里面有一个constructor属性,它指向了Person构造函数,我们可以画一张图来理解:13.png


总结

其实原型或者原型对象没有那么复杂,总结下来就下面几点:

  • 每个函数都有prototype属性,被称作原型。
  • prototype原型指向一个对象,故也称作原型对象。


3.prototype__ptoto__


很多小伙伴把prototype__proto__混为一潭,其实这是两个维度的东西。prototype的维度是函数,而__proto__的维度是对象。__proto__是每个对象都有的属性,我们通常把它称为"隐式原型",把prototype称为"显式原型"。


有些小伙伴可能有疑惑,函数也是一个对象,那它是不是也有__proto__属性呢?答案是肯定的,我们可以通过浏览器控制台验证一下。


Function:



15.png

15.png

对象:14.png

我们可以看到函数有prototype__proto__两个属性,而对象只有__proto__属性。接下来我们再来看看__proto__属性有什么呢?

在浏览器控制台进行测试:16.png


上图中我们发现了一个新的属性:[[Prototype]]。很多小伙伴会误认为这个就是我们所说的显式原型prototype,其实不是的,官方对于这个属性其实有解释,我们这里通俗的给大家解释一下:

[[prototype]]其实就是隐式原型__proto__,因为各大浏览器厂家不同,所以取了别名罢了,大家只需记住这个和__proto__一样即可。


上段代码中我们定义了一个空对象,它有一个隐式原型[[prototype]],隐式原型的constructor指向了构造函数Object


总结

__proto__prototype不太一样,一个是对象拥有的隐式原型,一个是函数拥有的显式原型,这里我们简单总结一下__proto__

  • 通常被称作隐式原型,每个对象都拥有该属性。
  • [[prototype]]其实就是__proto__


4.原型链


前面两节我们主要介绍了prototype__proto__,那么它们之间有什么关系呢?

为了理清楚之间它们的关系,我们拿出一段示例代码:

<script>
  function Person(name) {
  }
  // 在函数的原型上添加变量和方法
  Person.prototype.name = "小猪课堂";
  Person.prototype.say = function () {
    console.log("你好小猪课堂");
  }
  let obj = new Person();
  console.log(obj.name); // 小猪课堂
  obj.say(); // 你好小猪课堂
</script>


上段代码大家应该都很熟悉,我们声明了一个构造函数Person,其实就是一个函数。我们知道函数的prototype是一个对象,我们就可以往这个对象上添加东西,所以我们就直接往函数的原型上添加了变量和方法。


接着我们使用new关键词创建一个Person构造函数的实例对象,分别打印name和调用say方法,大家会发现输出结果其实都是Person原型上的东西。


这是为什么呢?这其实就和我们的原型链有关了,我们把obj打印出来看看。


consol.log(obj):


17.png


我们会发现obj对象上面其实并没有name属性和say方法,但是在它的隐式原型[[prototype]]上有namesay,而且我们会发现obj[[prototype]]中的constructor指向的式它的构造函数Person


所以我们大胆的做一个猜想:obj的隐式原型__proto__是否和构造函数Person的显式原型prototype相等呢?我们用代码证实一下:

console.log(obj.__proto__ === Person.prototype) // true


我们发现它们两个果然相等!

接下来我们修改一下我们的代码,我们在obj对象上添加一个name属性,看看会输出什么。


代码如下:

<script>
  function Person(name) {
    this.name = name;
  }
  // 在函数的原型上添加变量和方法
  Person.prototype.name = "小猪课堂";
  Person.prototype.say = function () {
    console.log("你好小猪课堂");
  }
  let obj = new Person("张三");
  console.log(obj.name); // 张三
  obj.say(); // 你好小猪课堂
  console.log(obj)
</script>


输出结果:

18.png


上段代码中我们obj上面有自己的name属性了,这个时候输出的就是obj自带的name属性。到这里我们又可以做一个大胆的猜想:obj对象想要获取name或者say,首先判断自己的属性当中有没有,如果没有找到,那么就在__proto__属性中去找,而这个时候__proto__Personprototype是相等的,也就是__proto__指向Person,那么便可以找到namesay


上面的查找过程是不是很像链式查找啊!而这就是我们所说的原型链,而且我们发现查找的过程主要是通过__proto__原型来进行的,所以__proto__就是我们原型链中的连接点。


总结:


上面的查找的过程形成的一条线索就叫做原型链,大家可以把原型链拆开来理解:原型和链。

  • 原型就是我们的prototype
  • 链就是__proto__,它让整个链路连接起来。


想要理解原型链,我们还得理解__proto__指向哪儿,也就是说它指向那个构造函数,比如上面的obj对象的__proto__指向的就是Person构造函数,所以我们继续往Person上查找。


最后我们上一张经典的图,相信大家能看懂了:

19.png



上面这张图看似很复杂,但是我们理解了prototype__proto__之后很简单,大家按照下面的思路去看上面这张图会很简单的:

  1. 上面很多虚线,我们发现虚线上都有__proto__属性,所以可以看出来__proto__就是一个连接的作用。
  2. 上图中无非有三个构造函数:FooObjectFunction,我们都知道每个函数都有一个prototype显示原型,而且这个显示原型指向了自身这个构造函数。
  3. 接着我们在看图中的new关键字,我们知道new创建的对象都有一个__proto__隐式原型,而且这个隐式原型执行了它的构造函数,也就是__proto__ === prototype
  4. Foo的隐式原型__proto__指向的是Functionprototype,因为函数是属于Function这个构造函数的。所以上图中的FooObject__proto__都指向了Functionprototype



总结


利用原型链这种链式查找的方式,我们就巧妙地实现了继承!要理解原型和原型链其实不难,主要是大家还是要有面向对象的思想,比如通过new关键词创建实例,构造函数是什么?


如果觉得文章太繁琐或者没看懂,可以观看视频: 小猪课堂

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