深入学习js之——原型和原型链

开篇：在Brendan Eich大神为JavaScript设计面向对象系统的时候，借鉴了Self 和Smalltalk这两门基于原型的语言，之所以选择基于原型的面向对象系统，并不是因为时间匆忙，它设计起来相对简单，而是因为从一开始Brendan Eich就没打算在Javascipt中加入类的概念。以类为中心的面向对象的编程语言中，类和对象的关系可以想象成铸模和铸件的关系，对象总是从类中创建而来，而在原型编程的思想中，类并不是必须的，对象未必需要从一个类中创建而来。JavaScript是一门完全面向对象的语言，如果想要更好地使用JavaScript的面向对象系统，原型和原型链就是个绕不开的话题，今天我们就一起来学习一下这方面的知识。理解三个重要的属性：prototype、proto、constructor见名知意，所谓的"链"描述的其实是一种关系，加上原型两个字，可以理解为原型之间的关系，既然是一种关系，就需要维系，就好比我们走亲访友，亲情就是一种纽带，类比在JavaScript当中——函数、对象实例、实例原型也有自身的联系，而他们之间的纽带就是下面这三个重要的属性：三个重要的属性：prototype、proto、constructorprototype我们先来看看第一个属性：prototype所谓属性，指的是一个事物的特征，就比如美女的一大特征是“大长腿”，那“大长腿"就是美女的属性，类比到JavaScript中函数，每一个函数都有一个prototype属性，这属性就是与生俱来的特质。这里需要特别强调一下，是函数，普通的对象是没有这个属性的，（这里为什么说普通对象呢，因为在JavaScript里面，一切皆为对象，所以这里的普通对象不包括函数对象）我们来看一个例子：function Person() {}// 虽然写在注释里面，但是需要注意的是// prototype 是函数才会有的属性（哈哈哈，看来在JavaScript中函数果然是有特权的……）Person.prototype.name = “Kevin”;var person1 = new Person();var person2 = new Person();console.log(person1.name) // Kevinconsole.log(person2.name) // Kevin上面的代码中我们创建了一个构造函数Person，并且在实例原型上面添加了一个name属性赋值为"Kevin";然后分别创建了两个实例对象:person1、person2;当我们打印两个实例对象上name属性时均输出了Kevin(可以亲自试一下)。我们不禁疑惑，这个Person.prototype到底是什么，为什么在上面添加属性，在构造函数的实例化对象上都能访问到呢？其实 Person这个函数的prototype属性指向了一个对象,即:Person.prototype也是一个对象。（真是好多对象）这个对象正是调用该构造函数而创建的实例的原型。也就是这个例子中的person1和person2的原型。为了便于理解，我们将上面的这段话拆解一下：1.调用的构造函数： Person2.使用什么调用： new关键字3.得到了什么：两个实例化对象person1、person24.实例化对象和原型是什么关系: person1和person2的原型就是 Person.prototype那什么是原型呢？可以这样理解：每一个JavaScript对象（null除外）在创建的时候就会与之关联另外一个对象，这个对象就是我们所说的原型，而每一个对象都会从原型"继承"属性。上面的代码中我们并没有直接在person1和person2中添加name属性但是这两个对象却能够访问name属性,就是这个道理。我们用一张图表示构造函数和实例原型之间的关系:好了构造函数和实例原型之间的关系我们已经梳理清楚了，那我们怎么表示实例与实例原型，也就是person1或者person2和Person.prototype 之间的关系呢。这时候需要请出我们理解原型链的第二个重要属性__proto____proto__这个属性有什么特征呢？其实这是每一个JavaScript对象（除了null）都具有的一个属性，叫__proto__,这个属性会指向该对象的原型，即作为实例对象和实例原型的之间的链接桥梁,这里强调，是对象，同样，因为函数也是对象，所以函数也有这个属性。我们看一个代码示例：function Person() {}var person = new Person();console.log(person.proto === Person.prototype); //true;有了第二个属性的帮助，我们就能更加全面的理解这张关系图了：通过上面的关系图我们可以看到,构造函数Person 和实例对象person 分别通过prototype和__proto__ 和实例原型Person.prototype进行关联，根据箭头指向我们不禁要有疑问：实例原型是否有属性指向构造函数或者实例呢？这时候该请出我们的第三个属性了：constructorconstructor实例原型指向实例的属性倒是没有,因为一个构造函数可能会生成很多个实例，但是原型指向构造函数的属性倒是有的，这就是我们的constructor——每一个原型都有一个constructor属性指向关联的构造函数。我们再来看一个示例：function Person() {}console.log(Person === Person.prototype.constructor); // true好了到这里我们再完善下关系图：通过对三个属性的介绍，我们总结一下：function Person() {}var person = new Person();console.log(person.proto == Person.prototype) // trueconsole.log(Person.prototype.constructor == Person) // true// 顺便学习一个ES5的方法,可以获得对象的原型console.log(Object.getPrototypeOf(person) === Person.prototype) // true上述代码中我们我们执行了以下操作：1.声明了构造函数 Person;2.使用new操作符调用 Person 实例化了一个person 对象;3.判断实例化对象通过__proto__是否指向实例原型;4.判断实例原型通过constructor是否能找到对应的构造函数;5.使用Object.getPrototypeOf方法传入一个对象找到对应的原型对象;了解了构造函数。实例原型、和实例对象之间的关系，接下来我们讲讲实例和原型的关系：实例与原型当读取实例的属性时，如果找不到，就会查找与对象关联的原型中的属性，如果还查不到，就去找原型的原型，一直找到最顶层为止。我们再举一个例子： function Person() { } Person.prototype.name = ‘Kevin’; var person = new Person(); person.name = ‘Daisy’; console.log(person.name) // Daisy delete person.name; console.log(person.name) // Kevin在上面这个例子中，我们给实例person添加了name 属性，当我们打印person.name的时候，结果自然为Daisy但是当我们删除了person下面的name属性后，读取person.name，依然能够成功输出Kevin，实际情况是从 person 对象中找不到 name 属性就会从 person 的原型也就是 person.proto ，也就是 Person.prototype中查找，幸运的是我们找到了 name 属性，结果为 Kevin。但是我们不禁有疑问，如果万一没有找到该怎么办？我们来看下一层的关系原型的原型原型的原型我们前面提到过，原型也是一个对象，那么既然是对象，那肯定就有创建它的构造函数，这个构造函数就是Object(); var obj = new Object(); obj.name = ‘Kevin’; console.log(obj.name); // Kevin;其实原型对象就是通过Object构造函数生成的，结合之前我们所说的，实例__proto__指向构造函数的prototype 所以我们再丰富一下我们的关系图；到了这里我们对于构造函数、实例对象、实例原型之间的关系又有了进一步的认识。说了这么多，终于可以介绍原型链了。原型链那Object.prototype 的原型呢？Object是根节点的对象，再往上查找就是null，我们可以打印： console.log(Object.prototype.proto === null) // true然而 null 究竟代表了什么呢？引用阮一峰老师的《undefined与null的区别》就是：null 表示“没有对象”，即该处不应该有值。所以 Object.prototype.proto 的值为 null 跟 Object.prototype 没有原型，其实表达了一个意思。所以查找属性的时候查到 Object.prototype 就可以停止查找了。我们可以将null 也加入最后的关系图中，这样就比较完整了。上图中相互关联的原型组成的链状结构就是原型链，也就是红色的这条线补充最后，补充三点大家可能不会注意到的地方：constructor首先是constructor，我们看一个例子：function Person() {}var person = new Person();console.log(person.constructor === Person); // true当获取person.constructor时，其实 person 中并没有constructor 属性,当不能读取到constructor属性时，会从 person 的原型也就是 Person.prototype中读取，正好原型中有该属性，所以：person.constructor === Person.prototype.constructor__proto__其次是 proto ，绝大部分浏览器都支持这个非标准的方法访问原型，然而它并不存在于 Person.prototype 中，实际上，它是来自于 Object.prototype ，与其说是一个属性，不如说是一个 getter/setter，当使用 obj.proto 时，可以理解成返回了 Object.getPrototypeOf(obj)。真的是继承吗？最后是关于继承，前面我们讲到“每一个对象都会从原型‘继承’属性”，实际上，继承是一个十分具有迷惑性的说法，引用《你不知道的JavaScript》中的话，就是：继承意味着复制操作，然而 JavaScript 默认并不会复制对象的属性，相反，JavaScript 只是在两个对象之间创建一个关联，这样，一个对象就可以通过委托访问另一个对象的属性和函数，所以与其叫继承，委托的说法反而更准确些。参考：1、《Javascript设计模式与开发实践》2、JavaScript深入之从原型到原型链后记：欢迎大家关注我的微信公众号,更多优质文章第一时间推送: