理解原型链和原型继承

摘要：原型链和构造函数是一种面向对象的语言，并且可以进行原型继承。来了极大的支持了工程化，它的标准让浏览器内部实现类和类的继承构造函数构造函数调用父类构造函数现在浏览器对其支持程度还不高。

原型链比作用域链要好理解的多。

JavaScript中的每个对象，都有一个内置的_proto_属性。这个属性是编程不可见的（虽然ES6标准中开放了这个属性，然而浏览器对这个属性的可见性的支持不同），它实际上是对另一个对象或者null的引用。

当一个对象需要引用一个属性时，JavaScript引擎首先会从这个对象自身的属性表中寻找这个属性标识，如果找到则进行相应读写操作，若没有在自身的属性表中找到，则在_proto_属性引用的对象的属性表中查找，如此往复，直到找到这个属性或者_proto_属性指向null为止。

这个_proto_的引用链，被称作原型链。

注意，此处有一个性能优化的问题：往原型链越深处搜索，耗费的时间越多。

JavaScript是一种面向对象的语言，并且可以进行原型继承。

JavaScript中的函数有一个属性prototype，这个prototype属性是一个对象，它的一个属性constructor引用该函数自身。即：

func.prototype.constructor === func; // ==> true  

这个属性有什么用呢？我们知道一个，一个函数使用new操作符调用时，会作为构造函数返回一个新的对象。这个对象的_proto_属性引用其构造函数的prototype属性。

因此这个就不难理解了：

var obj = new Func();

obj.constructor == Func; // ==> true

还有这个：

obj instanceof Func; // ==> true  

也是通过查找原型链上的constructor属性实现的。

构造函数生成的不同实例的_proto_属性是对同一个prototype对象的引用。所以修改prototype对象会影响所有的实例。

之所以子类要加引号，是因为这里说“类”的概念是不严谨的。JavaScript是一门面向对象的语言，但是它跟Java等语言不同，在ES6标准出炉之前，它是没有类的定义的。

但是熟悉Java等语言的程序员，也希望使用JavaScript时，跟使用Java相似，通过类生成实例，通过子类复用代码。那么在ES6之前，怎么做到像如下代码一样使用类似"类"的方式呢？

var parent = new Parent("Sam");

var child = new Children("Samson");

parent.say(); // ==> "Hello, Sam!"

child.say(); // ==> "Hello, Samson! hoo~~"

child instanceof Parent; // ==> true 

我们看到，这里我们把构造函数当做类来用。

以下我们讨论一下实现的几种方式：

结合原型链的概念，我们很容易就能写出这样的代码：

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

Parent.prototype.say = function(){
    console.log("Hello, " + this.name + "!");
}

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

Children.prototype = new Parent();

Children.prototype.say = function(){
    console.log("Hello, " + this.name + "! hoo~~");
}

这个方式缺点很明显：作为子类的构造函数需要依赖一个父类的对象。这个对象中的属性name根本毫无用处。

// ...
Children.prototype = Parent.prototype;
// ...

这样就不会产生无用的父类属性了。

然而，这样的话子类和父类的原型就引用了同一个对象，修改子类的prototype也会影响父类的原型。

这时候我们发现：

parent.say(); // ==> "Hello，Sam! hoo~~"

这第一次改进还不如不改。

function F(){  // empty  
}

F.prototype = Parent.prototype;

Children.prototype = new F();

// ...

parent.say(); // ==> "Hello, Sam!"
child.say();  // ==> "Hello, Samson! hoo~~"

这样一来，修改子类的原型只是修改了F的一个实例的属性，并没有改变Parent.prototype，从而解决了上面的问题。

在ES5的时代，我们还可以直接这样：

Children.prototype = Object.create(Parent.prototype);

这里的思路是一样的，都是让子类的prototype不直接引用父类prototype。目前的现代浏览器几乎已经添加了对这个方法的支持。（但我们下面会仍以临时构造函数为基础）

但是细细思考，这个方案仍有需要优化的地方。例如：如何让父类的构造函数逻辑直接运用到子类中，而不是再重新写一遍一样的？这个例子中只有一个name属性的初始化，那么假设有很多属性且逻辑一样的话，岂不是没有做到代码重用？

使用apply，实现“方法重用”的思想。

function Children(name){
    Parent.apply(this, arguments);
    // do other initial things
}

现在完整的代码如下：

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

Parent.prototype.say = function(){
    console.log("Hello, " + this.name + "!");
}

function Children(name){
    Parent.apply(this, arguments);
    // do other initial things
}

function F(){  // empty  
}

F.prototype = Parent.prototype;

Child.prototype = new F();

Children.prototype.say = function(){
    console.log("Hello, " + this.name + "! hoo~~");
}

这就是所谓“圣杯”模式，听着很高大上吧？

以上就是ES3的时代，我们用来实现原型继承的一个近似最佳实践。

“圣杯”模式依然存在一个问题：虽然父类和子类实例的继承的prototype对象不是同一个实例，但是这两个prototype对象上面的属性引用了同样的对象。

假设我们有：

Parent.prototype.a = { x: 1};
// ...

那么即使是“圣杯”模式下，依然会有这样的问题：

parent.x // ==> 1
child.x  // ==> 1

child.x = 2;
parent.x // ==>2

问题在于，JavaScript的拷贝不是 深拷贝(deepclone)

要解决这个问题，我们可以利用属性递归遍历，自己实现一个深拷贝的方法。这个方法在这里我就不写了。

ES6极大的支持了工程化，它的标准让浏览器内部实现类和类的继承：

class Parent {
    constructor(name) { //构造函数
          this.name = name;
    }
    say() {
          console.log("Hello, " + this.name + "!");
    }
}

class Children extends Parent {
    constructor(name) { //构造函数
        super(name);    //调用父类构造函数
        // ...
    }
    say() {
          console.log("Hello, " + this.name + "! hoo~~");
    }
}

现在浏览器对其支持程度还不高。但是这种写法的确省力不少。让我们对未来拭目以待。