一文搞懂原型和原型链

前瞻

JavaScript是面对对象编程，但是它又跟其他编程语言不一样，不同之处是 JavaScript 面对对象并不是依赖于抽象类，而是通过原型链。在 C++ 和Java使用 new 命令时，都会调用 ” 类 ” 的构造函数。而在 Javascript 语言中，new命令后面跟的不是类，而是构造函数。但是，用构造函数生成实例对象，有一个缺点，那就是无法共享属性和方法。为了解决这个问题，于是在构造函数设置了 prototype 属性，也就是原型。

从一个构造函数说起

用构造函数生成实例对象，有一个缺点，那就是无法共享属性和方法。从而造成对系统资源的浪费。具体例子如下：

function Cat(name, color) {
  this.name = name;
  this.color = color;
  this.meow = function () {console.log('喵喵');
  };
}

var cat1 = new Cat('大毛', '白色');
var cat2 = new Cat('二毛', '黑色');

cat1.meow === cat2.meow
// false

从上面的代码，可以 cat1 和cat2的 meow 方法是独立的但是实现的功能都是一样的，这既没有必要，又浪费系统资源，因为所有 meow 方法都是同样的行为，完全应该共享。这个问题的解决方法，就是 JavaScript 构造函数中添加 prototype 属性。

prototype 是什么？

只有函数才有 prototype 属性，又称为显式原型。prototype 属性包含一个对象，所有实例对象需要共享的属性和方法，都放在这个对象里面；那些不需要共享的属性和方法，就放在构造函数里面。

JavaScript规定，每个函数都有一个 prototype 属性，指向一个对象。

function f() {}
typeof f.prototype // "object"

对于普通函数来说，该属性基本无用。但是，对于构造函数来说，生成实例的时候，该属性会自动成为实例对象的原型。

function Animal(name) {this.name = name;}
Animal.prototype.color = 'white';

var cat1 = new Animal('大毛');
var cat2 = new Animal('二毛');

cat1.color // 'white'
cat2.color // 'white'

上面代码中，构造函数 Animal 的prototype属性，就是实例对象 cat1 和cat2的原型对象。原型对象上添加一个 color 属性，结果，实例对象都共享了该属性。

原型对象的属性不是实例对象自身的属性。只要修改原型对象，变动就立刻体现在所有实例对象上

Animal.prototype.color = 'yellow';

cat1.color // "yellow"
cat2.color // "yellow"

如果实例对象自身就有某个属性或方法，它就不会再去原型对象寻找这个属性或方法。

cat1.color = 'black';

cat1.color // 'black'
cat2.color // 'yellow'
Animal.prototype.color // 'yellow';

总结一下，原型对象的作用，就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因，而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。

注：Object.prototype 中 Object 是一个全局对象，也是一个构造函数，以及其他基本类型的全局对象也都是构造函数。

_proto_又是什么？

_proto_是每个对象都有的属性，又称为隐式原型。但是，_proto_不是一个规范属性，只是部分浏览器实现了此属性，对应的标准属性是[[Peototype]]。

大多情况下，_proto_可以理解为‘构造函数的原型’，是实例和它的构造函数之间建立的链接，即_proto_ ===constructor.prototype

例子：

// 字面量方式
var a = {};
console.log(a.prototype);  //undefined
console.log(a.__proto__);  //Object {}

// 构造器方式
var b = function(){}
console.log(b.prototype);  //b {}
console.log(b.__proto__);  //function() {}

// Object.create 方式
var a1 = {}
var a2 = Object.create(a1)
console.log(b.prototype);  //undefined
console.log(b.__proto__);  //Object a1

ES6 中的_proto_使用建议

本段摘自阮一峰 ES6 入门，具体解析可以点击查看。

1、_proto_属性没有写入 ES6 的正文，而是写入了附录，

2、原因是 __proto__ 前后的双下划线，说明它本质上是一个内部属性，而不是一个正式的对外的 API，只是由于浏览器广泛支持，才被加入了ES6。

3、标准明确规定，只有浏览器必须部署这个属性，其他运行环境不一定需要部署，而且新的代码最好认为这个属性是不存在的。

4、无论从语义的角度，还是从兼容性的角度，都不要使用这个属性，而是使用下面的Object.setPrototypeOf()（写操作）、Object.getPrototypeOf()（读操作）、Object.create()（生成操作）代替。

原型链是什么？

每个对象都会在其内部初始化一个属性，就是 prototype(原型)，当我们访问一个对象的属性时，如果这个对象内部不存在这个属性，那么他就会去prototype 里找这个属性，这个 prototype 又会有自己的prototype，于是就这样一直找下去，也就是我们平时所说的原型链的概念。

原型链的终点

所有对象的原型最终都可以上溯到 Object.prototype，Object.prototype 对象有没有它的原型呢？回答是 Object.prototype 的原型是 null。null 没有任何属性和方法，也没有自己的原型。因此，原型链的尽头就是null。

1、字符串原型链终点

let test = 'hello'

// 字符串原型
let stringPrototype = Object.getPrototype(test) 

// 字符串的原型是 String 对象
stringPrototype === String.Prototype  // true 

// String 对象的原型是 Object 对象
Object.getPrototypeOf(stringPrototype) === Object.prototype // true 

2、函数原理链的终点

let test = function () {}
let fnPrototype = Object.getPrototype(test)
fnPrototype === Function.prototype // true
Object.getPrototypeOf(Function.prototype) === Object.Prototype // true

原型链是用来做什么？

1、属性查找

当 JS 引擎查找对象的属性时，先查找对象本身是否存在该属性，如果不存在，会去原型链上查找，但不会查找本自身的 prototype。

用一个例子来形象说明一下：

let test = 'hello'

// 字符串原型
let stringPrototype = Object.getPrototype(test) 

// 字符串的原型是 String 对象
stringPrototype === String.Prototype  // true 

// String 对象的原型是 Object 对象
Object.getPrototypeOf(stringPrototype) === Object.prototype // true 

2、拒绝查找原型链

hasOwnPrototype：指示对象自身属性中是否具有指定的属性。

语法：obj.hasOwnPrototype(prop)。

参数prop：查找的属性。

返回值：Boolean判断是否存在。

let test = {'ABC': 'EDF'}
test.hasOwnPrototype('ABC') // true
test.hasOwnPrototype('toString') // false

该方法是在 Object.prototype 上，所有对象都可以使用，且会忽略掉那些从原型链上继承的属性。

扩展

constructor 属性

prototype对象有一个 constructor 属性，默认指向 prototype 对象所在的构造函数。

function P() {}
P.prototype.constructor === P // true

由于 constructor 属性定义在 prototype 对象上面，意味着可以被所有实例对象继承。

function P() {}
var p = new P();

p.constructor === P // true
p.constructor === P.prototype.constructor // true
p.hasOwnProperty('constructor') // false

上面代码中，p是构造函数 P 的实例对象，但是 p 自身没有 constructor 属性，该属性其实是读取原型链上面的 P.prototype.constructor 属性。

constructor 属性的作用

constructor属性的作用是，可以得知某个实例对象，到底是哪一个构造函数产生的。

举个小栗子：

function F() {};
var f = new F();

f.constructor === F // true
f.constructor === RegExp // false

另一方面，有了 constructor 属性，就可以从一个实例对象新建另一个实例。

我再举个小栗子：

function Constr() {}
var x = new Constr();

var y = new x.constructor();
y instanceof Constr // true

总结

天下无难事，只怕有心人。原型和原型链算是前端工程师的开发基础了，原型虽然不太好理解，但是我相信只要有心学习和实践，也没有想象中的那么难。希望，这篇文章对我自己帮组的同时，童鞋们看完之后也有一定的收获。