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理清javascript中的面向对象（一）——原型继承

beita / 692人阅读

摘要：有一函数若是用来生成对象，则称为构造函数名。属性指定了使用该构造函数生成的对象实例继承了哪个对象实例。因此，只要利用，就能在构造函数中，为未来利用此构造函数生成的对象实例，添加成员属性和成员方法了。

与其它编程语言不一样的是，javascript的面向对象并非依赖于抽象的类，而是通过原型链，将一个个具体的对象实例进行连接，位于原型链下游的对象实例可以读取/使用位于上游的对象实例的属性/方法。
下文由简及深，试图一步步理清javascript面向对象的本质。

万物之源：javascript的原生类型——Object

javascript定义了最基础的对象类型Object，并且为这一对象类型定义了许多成员方法。其它许多原生对象类型，实际上都是继承自Object，比如说Function、Date等。想要生成一个Object对象类型的对象实例也不是一件什么难事：

var obj = {a: 2333};
//又或者是利用Object()这一构造函数
var obj = new Object();

实际上，更符合面向对象思想的应该是利用构造函数来生成对象实例。

生成对象实例的运算符new，以及构造函数constructor 如何使用new这一运算符来生成对象实例

在其它编程语言中，new往往也是用来生成对象实例的，用法一般是这样：new ClassName[([arguments])]，而生成出来的对象实例也被冠以“ClassName对象”这样的称谓；而javascript则大不相同，由于原生没有类这一概念，因此构造函数便取而代之：new constructor[([arguments])]，而称谓也改为“constructor对象”或"constructor类型的对象"，构造函数名直接就等同于数据类型了。

function A() {}    //有一函数（若是用来生成对象，则称为构造函数）名A。
var obj = new A();    //使用构造函数A来生成实例对象obj
console.dir(obj);    //打印实例对象obj

从上图可知，利用构造函数A生成的实例对象obj的数据类型为A，另外，我们留意到obj有且只有一个__proto__属性，这是什么呢？先别急，下面就说到。

详述构造函数constructor

从上文可知，要想生成对象实例，必须使用构造函数(constructor)，即便是var arr = [];或var obj = {}这样的形式，javascript也会在内部调用Function()、Object()这样预设的构造函数（由于是预设的构造函数/数据类型，因此不需显式指定）。

继续沿用上述例子，这次我们把构造函数A打印出来看看长什么样儿：

function A() {}   
var obj = new A(); 
console.dir(A);

实际上，构造函数跟普通的函数并无二致，只是因为用途（用来生成对象实例），因此才冠以“构造函数”的大名。从上图看，我们略过一些与面向对象无关的属性（arguments/caller/length/name），以及其函数作用域()，剩下的就是与面向对象息息相关的俩属性了：prototype和__proto__。这__proto__分外眼熟，赫然也出现在对象实例obj里，不过这里还是先跳过，我们先说这prototype属性。

构造函数中的prototype属性

特别注明是“构造函数中的prototype属性”，是因为，对于一般的函数来说，prototype属性没什么意义。prototype属性指定了使用该构造函数生成的对象实例继承了哪个对象实例。
如上述的function A()的prototype属性指向了一个默认的Object类型的对象实例（在javascript中，变量只是对象实例的一个引用，因此此处用“指向”比较准确），那么，用function A()作为构造函数实例化的obj实际上就是继承了那默认的Object类型的对象实例，虽然obj本身并没有自定义的属性/方法，但是能通过obj调用继承回来的所有属性/方法。

对象继承的单向链条：原型链

既然构造函数的prototype属性能指定继承的对象实例，那么只要我们修改这prototype属性，使其指向其它对象实例，那么就可以达到实现继承任意对象的效果了，看下面代码：

var car = {    //一个普通的Object类型实例对象
    status: "stop"
}
function audi() {}    //构造函数audi
audi.prototype = car;    //修改构造函数audi的prototype属性，使其指向car
console.dir(audi);
var audiQ3 = new audi();    //利用构造函数audi生成的数据类型为audi的实例对象
console.dir(audiQ3);

先来看看构造函数audi打印出来的结果：

从audi.prototype.status可以看出，此时的audi.prototype的确是指向{status: "stop"}这个对象实例了。
那么接下来看看利用修改后的构造函数audi所生成的对象实例audiQ3:

我们可以发现audiQ3这一实例对象的数据类型是audi（与构造函数同名），另外，audiQ3其下只有__proto__这唯一一个成员属性，继续查看__proto__，赫然发现，里面竟然有status: "stop"。没错，__proto__属性正是指向{status: "stop"}这个对象实例的一个引用。

原型链的接点：__proto__

通过对象实例中的__proto__属性，继承的对象实例得以与被继承的对象实例链接起来，于是，一环扣一环，形成了一条由对象实例、指向被继承对象实例的引用所构成的链条：原型链。

由于__proto__是由构造函数的prototype属性决定的（也可以说是prototype直接赋值给__proto__），因此我们可以通过修改prototype属性来操纵这条原型链。

再谈构造函数

构造函数，主要用来在创建对象时初始化对象， 即为对象成员变量赋初始值，那么，javascript里的构造函数，是怎么实现这样的功能的呢？以下面的DEMO作为示例说明：

function car() {    //定义了一个名为car的构造函数
    this.status = "stop";    //为日后使用car这一构造函数来生成的对象实例添加个status成员变量，并赋初始值"stop"
    this.start = function() {    //为对象实例添加一个名为start的成员方法
        this.status = "running";
    }
}
var audiQ3 = new car();    //利用car生成一个对象实例，并将其赋给变量audiQ3
console.dir(audiQ3);
audiQ3.start();    //调用audiQ3的start方法
console.dir(audiQ3);

首先来看构造函数car，我们看到this.status = "stop";，这this是指代car这一function吗？不是的，这个this实际上是指向当前函数执行时的上下文环境，用在构造函数时，指的则是新生成的对象实例（在本DEMO中指的是audiQ3）。因此，只要利用this，就能在构造函数中，为未来利用此构造函数生成的对象实例，添加成员属性和成员方法了。

javascript原生支持的原型继承方式:Object.create

ECMAScript 5定义了一种原生的原型继承方式:Object.create，我们可以通过这种方式更简便地实现原型继承。

语法 
Object.create(proto, [ propertiesObject ])
参数 
proto 一个对象，作为新创建对象的原型。 
propertiesObject 可选。该参数对象是一组属性与值，该对象的属性名称将是新创建的对象的属性名称，值是属性描述符（这些属性描述符的结构与Object.defineProperties()的第二个参数一样）。注意：该参数对象不能是undefined，另外只有该对象中自身拥有的可枚举的属性才有效，也就是说该对象的原型链上属性是无效的。
示例 
var car = {
    status: "stop",
    start: function() {
        this.status = "running"
    }
}
var audiQ3 = Object.create(car);
console.dir(audiQ3);

怎么样，利用Object.create这种方法是不是很简单就实现了原型继承呢？实际上，这是ECMAScript 5给我们做了一下封装，相当于：

function (proto) {
  var constructor = function(){}
  constructor.prototype = proto;
  return new constructor();
}
浏览器兼容性修复

考虑到ECMAScript 5在IE上到IE10才完全支持，因此我们有必要对低版本的IE浏览器进行兼容，实际上也很简单，对上面的代码稍作修改即可：

if(typeof Object.create !== "function") {
    Object.create = function(proto) {
      var constructor = function(){}
      constructor.prototype = proto;
      return new constructor();
    }
}
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