原型与原型链详解

前言

与大部分面向对象语言不同,ES6之前并没有引入类(class)的概念,JavaScript并非通过类而是直接通过构造函数来创建实例。在介绍原型和原型链之前,我们有必要先复习一下构造函数的知识。

一、构造函数

构造函数模式的目的就是为了创建一个自定义类,并且创建这个类的实例。构造函数模式中拥有了类和实例的概念,并且实例和实例之间是相互独立的,即实例识别。

构造函数就是一个普通的函数,创建方式和普通函数没有区别,不同的是构造函数习惯上首字母大写。另外就是调用方式的不同,普通函数是直接调用,而构造函数需要使用new关键字来调用

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function Person(name, age, gender) {
this.name = name
this.age = age
this.gender = gender
this.sayName = function () {
alert(this.name);
}
}
var per = new Person("孙悟空", 18, "男");
function Dog(name, age, gender) {
this.name = name
this.age = age
this.gender = gender
}
var dog = new Dog("旺财", 4, "雄")
console.log(per);//当我们直接在页面中打印一个对象时,事件上是输出的对象的toString()方法的返回值
console.log(dog);

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每创建一个Person构造函数,在Person构造函数中,为每一个对象都添加了一个sayName方法,也就是说构造函数每执行一次就会创建一个新的sayName方法。这样就导致了构造函数执行一次就会创建一个新的方法,执行10000次就会创建10000个新的方法,而10000个方法都是一摸一样的,为什么不把这个方法单独放到一个地方,并让所有的实例都可以访问到呢?这就需要原型(prototype)

二、原型

在JavaScript中,每当定义一个函数数据类型(普通函数、类)时候,都会天生自带一个prototype属性,这个属性指向函数的原型对象,并且这个属性是一个对象数据类型的值。

让我们用一张图表示构造函数和实例原型之间的关系:

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原型对象就相当于一个公共的区域,所有同一个类的实例都可以访问到这个原型对象,我们可以将对象中共有的内容,统一设置到原型对象中。

三、原型链

proto和constructor

每一个对象数据类型(普通的对象、实例、prototype……)也天生自带一个属性proto__,属性值是当前实例所属类的原型(prototype)。原型对象中有一个属性constructor, 它指向函数对象。__

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function Person() {}
var person = new Person()
console.log(person.__proto__ === Person.prototype)//true
console.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

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何为原型链

在JavaScript中万物都是对象,对象和对象之间也有关系,并不是孤立存在的。对象之间的继承关系,在JavaScript中是通过prototype对象指向父类对象,直到指向Object对象为止,这样就形成了一个原型指向的链条,专业术语称之为原型链。

举例说明:person → Person → Object ,普通人继承人类,人类继承对象类

当我们访问对象的一个属性或方法时,它会先在对象自身中寻找,如果有则直接使用,如果没有则会去原型对象中寻找,如果找到则直接使用。如果没有则去原型的原型中寻找,直到找到Object对象的原型,Object对象的原型没有原型,如果在Object原型中依然没有找到,则返回undefined。

我们可以使用对象的hasOwnProperty()来检查对象自身中是否含有该属性;使用in检查对象中是否含有某个属性时,如果对象中没有但是原型中有,也会返回true

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function Person() {}
Person.prototype.a = 123;
Person.prototype.sayHello = function () {
alert("hello");
};
var person = new Person()
console.log(person.a)//123
console.log(person.hasOwnProperty('a'));//false
console.log('a'in person)//true

person实例中没有a这个属性,从 person 对象中找不到 a 属性就会从 person 的原型也就是 person.proto ,也就是 Person.prototype中查找,很幸运地得到a的值为123。那假如 person.proto中也没有该属性,又该如何查找?

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Object为止。Object是JS中所有对象数据类型的基类(最顶层的类)在Object.prototype上没有proto__这个属性。__

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console.log(Object.prototype.__proto__ === null) // true

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