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原型和原型链梳理

2019年07月28日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

在javascript中，经常会说到原型（prototype）和原型链（prototype chain）。我曾经以为我完全理解了，但是后来总是会发现不同的地方，这次进行一次系统的整理。

原型

什么是原型？

看一下权威指南中的说明

每一个javascript对象（null除外）都和另一个对象相关联。“另一个”对象就是我们熟知的原型，每一个对象都从原型继承属性。

如果是通过关键字new和构造函数(constructor)调用创建的对象，比如let x = new date()，此时x的原型就是constructor的prototype属性。

如果是通过对象直接量创建的对象的时候，比如let y = {}。此时的y会和object.prototype相关联。

如果是通过object.create()创建的对象，比如let z = object.create(obj)。此时z的原型就是它的第一个参数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
 // 注意这里是数组
 object.getprototypeof(y2) === array.prototype // true
 object.getprototypeof(z) === obj // true

可以在浏览器调试工具中打印下object.prototype究竟是什么样，会看到很多常见的方法。

上面都是内置构造函数，自定义的函数也是一样

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

 let test =  new test();

 object.getprototypeof(test) === test.prototype // true

实例在被创建的时候，就已和自己的原型相关联。原型指向constructor的prototype，当然也可以是指定的对象。那么如此重要的一个特性是做什么的呢？简单来说，是用来实现继承的。

原型有什么作用呢？

思考一个简单的问题，定义一个对象let x = {a:1}。x中没有定义任何方法，但是却可以使用一些方法（比如：tostring），那么这些方法来自哪里呢？

 let x = {a:1},
     y = new string('123');
// tostring继承自object.prototype
 x.tosting() // "[object object]"

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

实例对象的原型中会有公共的方法，每个实例都可以访问到，这样无需再重复实现，也就是继承。所以javascript中的继承，不是通过复制而来的，而是通过原型继承的，而访问的过程，就是所谓的“原型链”了。

我们可以把需要实例继承的方法定义在它的原型上。

 function test(){
 }

 test.prototype.sayhi = function(){
     console.log('hi world!')
 }

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

 // 实例使用原型上的方法
 test1.sayhi() // 'hi world!'
 test2.sayhi() // 'hi world!'

原型链

每个实例对象（ object ）都有一个私有属性（可称之为 __proto__ ）指向它的构造函数的原型对象（prototype ）。该原型对象也有一个自己的原型对象( __proto__ ) ，层层向上直到一个对象的原型对象为 null。根据定义，null 没有原型，并作为这个原型链中的最后一个环节。

注意： __proto__是javascript 的非标准属性，但许多浏览器都已实现。

以上面的对象为例进行分析：对x={a:1}这个对象调用tostring方法，在x对象中没有找到此方法，就会去x.__proto__指向的原型对象（也就是object.prototype对象）中找，在object.prototype中找到了tostring，就调用了。如果调用x.aa()方法，x自身没有，x.__proto__中也没有，再往上一层x.__proto__.__proto__发现是null（object.prototype.__proto__ === null）了，在自身和原型链中都没有找到，就会报错了。

实例对象在创建的时候就和原型对象相关联，除了__proto__这个非标准属性外，可以通过以下方法访问原型对象。

  • object.getprototypeof() 方法返回指定对象的原型（内部[[prototype]]属性的值）。
  • object.setprototypeof() 方法设置一个指定的对象的原型 ( 即, 内部[[prototype]]属性）到另一个对象或 null。
  • isprototypeof() 方法用于测试一个对象是否存在于另一个对象的原型链上。prototypeobj.isprototypeof(object)

__proto__ 和 prototype属性

要注意区分__proto__和prototype：

  • __proto__是实例对象的私有属性，指向它的构造函数的prototype属性
  • prototype是构造函数的属性，在调用构造函数创建实例对象时，实例对象通过__proto__和prototype相关联。同样的，prototype对象中会有__proto__，指向它自己的原型，这样一层层链接，直到指向null，形成原型链
  • 构造函数都是function的实例
  • 函数默认有prototype属性，是定义公共方法的地方；prototype中有constructor属性，是指向函数本身。
    // test为构造函数
    function test(){};
    // x为test的实例对象
    let x = new test();
    
    // x的原型链为：x -> test.prototype -> object.prototype -> null
    x.__proto__ === test.prototype; // true
    x.__proto__.__proto__ === object.prototype; // true
    x.__proto__.__proto__.__proto__ === null; // true
    
    // 构造函数也算是function的实例
    // test的原型链为：test -> function.prototype -> object.prototype -> null
    test.__proto__ === function.prototype // true
    test.__proto__.__proto__ === object.prototype // true

    // 内置的构造函数也都算是function的实例
    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，这里用的x原型（test.prototype中的属性）

最后放一张网图来总结下

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