谈一谈原型和原型链

546669204 发布于2019-08-23 18:26 / 2686人阅读

摘要：相关名词概念原型的所有对象中都包含了一个内部属性，这个属性所对应的就是该对象的原型的函数对象，除了原型之外，还预置了属性当函数对象作为构造函数创建实例时，该属性值将被作为实例对象的原型。

1 写在前面

JavaScript中除了基本类型外的数据类型，都是对象。但是由于其没有类（class，ES6引入了class，但只是语法糖）的概念，如何将所有对象联系起来就成了一个问题，于是就有了原型和原型链的概念。

2 为什么会有原型和原型链

1994年，网景公司（Netscape）发布了Navigator浏览器0.9版，但是刚开始的Js没有继承机制，更别提像同时期兴盛的C++和Java这样拥有面向对象的概念。在实际的开发过程中，工程师们发现没有继承机制很难解决一些问题，必须有一种机制能将所有的对象关联起来。Brendan Eich鉴于以上情况，但不想把Js设计得过为复杂，于是引入了new关键词和constructor构造函数来简化对象的设计，引入了prototype函数对象来包含所有实例对象的构造函数的属性和方法，引入了proto和原型链的概念解决继承的问题。

3 相关名词概念 原型

JavaScript的所有对象中都包含了一个 [proto] 内部属性，这个属性所对应的就是该对象的原型

JavaScript的函数对象，除了原型 [proto] 之外，还预置了 prototype 属性

当函数对象作为构造函数创建实例时，该 prototype 属性值将被作为实例对象的原型 [proto]。

原型链

当一个对象调用的属性/方法自身不存在时，就会去自己 [proto] 关联的前辈 prototype 对象上去找

如果没找到，就会去该 prototype 原型 [proto] 关联的前辈 prototype 去找。依次类推，直到找到属性/方法或 undefined 为止。从而形成了所谓的“原型链”

也就是说

JavaScript中的对象，都有一个内置属性[[Prototype]]，指向这个对象的原型对象。当查找一个属性或方法时，如果在当前对象中找不到定义，会继续在当前对象的原型对象中查找；如果原型对象中依然没有找到，会继续在原型对象的原型中查找（原型也是对象，也有它自己的原型）；如此继续，直到找到为止，或者查找到最顶层的原型对象中也没有找到，就结束查找，返回undefined。可以看出，这个查找过程是一个链式的查找，每个对象都有一个到它自身原型对象的链接，这些链接组件的整个链条就是原型链。拥有相同原型的多个对象，他们的共同特征正是通过这种查找模式体现出来的。
在上面的查找过程，我们提到了最顶层的原型对象，这个对象就是Object.prototype，这个对象中保存了最常用的方法，如toString、valueOf、hasOwnProperty等，因此我们才能在任何对象中使用这些方法。

4 创建对象的方式 1、字面量方式

当通过字面量方式创建对象时，它的原型就是Object.prototype。虽然我们无法直接访问内置属性[[Prototype]]，但我们可以通过Object.getPrototypeOf()或对象的__proto__获取对象的原型。

var obj = {};
Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype;   // true
obj.__proto__  === Object.prototype;            // true

2、构造函数的调用

通过函数的构造调用（注意，我们不把它叫做构造函数，因为JavaScript中同样没有构造函数的概念，所有的函数都是平等的，只不过用来创建对象时，函数的调用方式不同而已）也是一种常用的创建对象的方式。基于同一个函数创建出来的对象，理应可以共享一些相同的属性或方法，但这些属性或方法如果放在Object.prototype里，那么所有的对象都可以使用它们了，作用域太大，显然不合适。于是，JavaScript在定义一个函数时，同时为这个函数定义了一个默认的prototype属性，所有共享的属性或方法，都放到这个属性所指向的对象中。由此看出，通过一个函数的构造调用创建的对象，它的原型就是这个函数的prototype指向的对象。

var f = function(name) { this.name = name };
f.prototype.getName = function() { return this.name; }   //在prototype下存放所有对象的共享方法
var obj = new f("JavaScript");
obj.getName();                  // JavaScript
obj.__proto__ === f.prototype;  // true

3、Object.create（）

第三种常用的创建对象的方式是使用Object.create()。这个方法会以你传入的对象作为创建出来的对象的原型。

var obj = {};
var obj2 = Object.create(obj);
obj2.__proto__ === obj;       // true

这种方式还可以模拟对象的“继承”行为。

function Foo(name) {
    this.name = name;
}

Foo.prototype.myName = function() {
    return this.name;
};

function Bar(name,label) {
    Foo.call( this, name );   //
    this.label = label;
}

// temp对象的原型是Foo.prototype
var temp = Object.create( Foo.prototype );  

// 通过new Bar() 创建的对象，其原型是temp, 而temp的原型是Foo.prototype，
// 从而两个原型对象Bar.prototype和Foo.prototype 有了"继承"关系
Bar.prototype = temp;

Bar.prototype.myLabel = function() {
    return this.label;
};

var a = new Bar( "a", "obj a" );

a.myName(); // "a"
a.myLabel(); // "obj a"
a.__proto__.__proto__ === Foo.prototype;  //true

5 __proto__和prototype

这是容易混淆的两个属性。__proto__指向当前对象的原型，prototype是函数才具有的属性，默认情况下，new 一个函数创建出的对象，其原型都指向这个函数的prototype属性。

每个实例对象（object ）都有一个私有属性（称之为 __proto__）指向它的原型对象（prototype）。该原型对象也有一个自己的原型对象，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。

6 Javascript如何实现继承？

1.构造函数绑定：使用 call 或 apply 方法，将父对象的构造函数绑定在子对象上

function Cat(name,color){
 　Animal.apply(this, arguments);
 　this.name = name;
 　this.color = color;
}

实例继承：将子对象的 prototype 指向父对象的一个实例

Cat.prototype = new Animal();
Cat.prototype.constructor = Cat;

拷贝继承：如果把父对象的所有属性和方法，拷贝进子对象

    function extend(Child, Parent) {
  　　　var p = Parent.prototype;
  　　　var c = Child.prototype;
  　　　for (var i in p) {
  　　　   c[i] = p[i];
  　　　}
  　　　c.uber = p;
  　 }

原型继承：将子对象的 prototype 指向父对象的 prototype

 function extend(Child, Parent) {
        var F = function(){};
      　F.prototype = Parent.prototype;
      　Child.prototype = new F();
      　Child.prototype.constructor = Child;
      　Child.uber = Parent.prototype;
    }

ES6 语法糖 extends：class ColorPoint extends Point {}

   class ColorPoint extends Point {
       constructor(x, y, color) {
          super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
          this.color = color;
       }
       toString() {
          return this.color + " " + super.toString(); // 调用父类的toString()
       }
    }

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