原型和原型鏈梳理


在javaScript中,經常會說到原型prototype)和原型鏈prototype chain)。我曾經以為我完全理解了,但是后來總是會發現不同的地方,這次進行一次系統的整理。

原型

什么是原型?

看一下權威指南中的說明

每一個javaScript對象(null除外)都和另一個對象相關聯。“另一個”對象就是我們熟知的原型,每一個對象都從原型繼承屬性

如果是通過關鍵字new構造函數(constructor)調用創建的對象,比如let x = new Date(),此時x的原型就是constructorprototype屬性。

如果是通過對象直接量創建的對象的時候,比如let y = {}。此時的y會和Object.prototype相關聯。

如果是通過Object.create()創建的對象,比如let z = Object.create(obj)。此時z的原型就是它的第一個參數obj(也可以是null)。

 let x = new Date(),
     y1 = {},
     y2 =[],
     obj = {a:1},
     z = Object.create(obj);

 Object.getPrototypeOf(x) === Date.prototype // true
 Object.getPrototypeOf(y1) === Object.prototype // true
 // 注意這里是數組
 Object.getPrototypeOf(y2) === Array.prototype // true
 Object.getPrototypeOf(z) === obj // true

可以在瀏覽器調試工具中打印下Object.prototype究竟是什么樣,會看到很多常見的方法。

上面都是內置構造函數,自定義的函數也是一樣

 function Test(){
     console.log('constructor Test');
 }

 let test =  new Test();

 Object.getPrototypeOf(test) === Test.prototype // true

實例在被創建的時候,就已和自己的原型相關聯。原型指向constructor的prototype,當然也可以是指定的對象。那么如此重要的一個特性是做什么的呢?簡單來說,是用來實現繼承的。

原型有什么作用呢?

思考一個簡單的問題,定義一個對象let x = {a:1}x中沒有定義任何方法,但是卻可以使用一些方法(比如:toString),那么這些方法來自哪里呢?

 let x = {a:1},
     y = new String('123');
// toString繼承自Object.prototype
 x.toSting() // "[object Object]"

// split繼承自String.prototype
y.split('') // ["1", "2", "3"]

實例對象的原型中會有公共的方法,每個實例都可以訪問到,這樣無需再重復實現,也就是繼承。所以JavaScript中的繼承,不是通過復制而來的,而是通過原型繼承的,而訪問的過程,就是所謂的“原型鏈”了。

我們可以把需要實例繼承的方法定義在它的原型上。

 function Test(){
 }

 Test.prototype.sayHi = function(){
     console.log('Hi world!')
 }

 let test1 =  new Test();
 let test2 =  new Test();

 // 實例使用原型上的方法
 test1.sayHi() // 'Hi world!'
 test2.sayHi() // 'Hi world!'

原型鏈

每個實例對象( object )都有一個私有屬性(可稱之為 __proto__ )指向它的構造函數的原型對象(prototype )。該原型對象也有一個自己的原型對象( __proto__ ) ,層層向上直到一個對象的原型對象為 null。根據定義,null 沒有原型,並作為這個原型鏈中的最后一個環節。

注意: __proto__ 是JavaScript 的非標准屬性,但許多瀏覽器都已實現。

以上面的對象為例進行分析:對x={a:1}這個對象調用toString方法,在x對象中沒有找到此方法,就會去x.__proto__指向的原型對象(也就是Object.prototype對象)中找,在Object.prototype中找到了toString,就調用了。如果調用x.aa()方法,x自身沒有,x.__proto__中也沒有,再往上一層x.__proto__.__proto__發現是nullObject.prototype.__proto__ === null)了,在自身和原型鏈中都沒有找到,就會報錯了。

實例對象在創建的時候就和原型對象相關聯,除了__proto__這個非標准屬性外,可以通過以下方法訪問原型對象。

  • Object.getPrototypeOf() 方法返回指定對象的原型(內部[[Prototype]]屬性的值)。
  • Object.setPrototypeOf() 方法設置一個指定的對象的原型 ( 即, 內部[[Prototype]]屬性)到另一個對象或 null。
  • isPrototypeOf() 方法用於測試一個對象是否存在於另一個對象的原型鏈上。 prototypeObj.isPrototypeOf(object)

__proto__prototype屬性

要注意區分__proto__prototype

  • __proto__是實例對象的私有屬性,指向它的構造函數的prototype屬性
  • prototype是構造函數的屬性,在調用構造函數創建實例對象時,實例對象通過__proto__prototype相關聯。同樣的,prototype對象中會有__proto__,指向它自己的原型,這樣一層層鏈接,直到指向null,形成原型鏈
  • 構造函數都是Function的實例
  • 函數默認有prototype屬性,是定義公共方法的地方;prototype中有constructor屬性,是指向函數本身。
    // Test為構造函數
    function Test(){};
    // x為Test的實例對象
    let x = new Test();
    
    // x的原型鏈為:x -> Test.prototype -> Object.prototype -> null
    x.__proto__ === Test.prototype; // true
    x.__proto__.__proto__ === Object.prototype; // true
    x.__proto__.__proto__.__proto__ === null; // true
    
    // 構造函數也算是Function的實例
    // Test的原型鏈為:Test -> Function.prototype -> Object.prototype -> null
    Test.__proto__ === Function.prototype // true
    Test.__proto__.__proto__ === Object.prototype // true

    // 內置的構造函數也都算是Function的實例
    Array.__proto__ === Function.prototype // true
    Date.__proto__ === Function.prototype // true
    Function.__proto__ === Function.prototype // true
    Object.__proto__ === Function.prototype // true

    //constructor
    Test.prototype.constructor === Test // true
    x.constructor === Test // true  注意,這里用的x原型(Test.prototype中的屬性)

最后放一張網圖來總結下


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