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更新于
8月27
2020

JavaScript深入之从原型到原型链

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原型对象的用途是为每个实例对象存储共享的方法和属性，它仅仅是一个普通对象而已，仅有一份。

每个对象都会在其内部初始化一个属性，就是prototype(原型)，当我们访问一个对象的属性时， 如果这个对象内部不存在这个属性，那么它就会去prototype里找这个属性，这个prototype又会有自己的prototype，于是就这样一直找下去，也就是我们平时所说的原型链的概念

  • “prototype” 是什么？ prototype 是所有公共方法和属性的宿主，从祖先派生的“子”对象可以从使用祖先的方法和属性。

原型是一个用于实现对象属性继承的对象。

构造函数创建对象

我们先使用构造函数创建一个对象：

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function Person() {}
var person = new Person();
person.name = "cosyer";
console.log(person.name); // cosyer

在这个例子中，Person 就是一个构造函数，我们使用 new 创建了一个实例对象 person。

很简单吧，接下来进入正题：

prototype

每个函数都有一个 prototype 属性，就是我们经常在各种例子中看到的那个 prototype ，比如：

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function Person() {}
// prototype是函数才会有的属性
Person.prototype.name = "cosyer";
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
console.log(person1.name); // cosyer
console.log(person2.name); // cosyer

那这个函数的 prototype 属性到底指向的是什么呢？是这个函数的原型吗？

其实，函数的 prototype 属性指向了一个对象，这个对象正是调用该构造函数而创建的实例的原型，也就是这个例子中的 person1 和 person2 的原型。

那什么是原型呢？你可以这样理解：每一个 JavaScript 对象(null 除外)在创建的时候就会与之关联另一个对象，这个对象就是我们所说的原型，每一个对象都会从原型”继承”属性。

让我们用一张图表示构造函数和实例原型之间的关系： prototype

在这张图中我们用 Object.prototype 表示实例原型。

那么我们该怎么表示实例与实例原型，也就是 person 和 Person.prototype 之间的关系呢，这时候我们就要讲到第二个属性：

proto

为了证明这一点,我们可以在火狐或者谷歌中输入：

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

于是我们更新下关系图： prototype

既然实例对象和构造函数都可以指向原型，那么原型是否有属性指向构造函数或者实例呢？

proto标准是浏览器实现的。

constructor

指向实例倒是没有，因为一个构造函数可以生成多个实例，但是原型指向构造函数倒是有的，这就要讲到第三个属性：constructor，每个原型都有一个 constructor 属性指向关联的构造函数。

为了验证这一点，我们可以尝试：

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function Person() {}
console.log(Person === Person.prototype.constructor); // true

所以再更新下关系图： prototype 综上我们可以得出：

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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 实例原型的constructor指向构造函数,构造函数的prototype指向实例原型,实例对象的__proto__指向实例原型,实例原型也是对象,它也有原型 最后的一个环节是null。访问实例对象的constructor时,也能从实例原型上去找,从而指向到构造函数。是一个用来实现继承和共享属性的有限的对象链。
console.log(Object.getPrototypeOf(person) === Person.prototype); // true

实例与原型

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，一直找到最顶层为止。

举个例子：

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function Person() {}

Person.prototype.name = "cosyer";

var person = new Person();

person.name = "Daisy";
console.log(person.name); // Daisy

delete person.name;
console.log(person.name); // cosyer

在这个例子中，我们给实例对象 person 添加了 name 属性，当我们打印 person.name 的时候，结果自然为 Daisy。

但是当我们删除了 person 的 name 属性时，读取 person.name，从 person 对象中找不到 name 属性就会从 person 的原型也就是 person.__proto__ ，也就是 Person.prototype 中查找，幸运的是我们找到了 name 属性，结果为 cosyer。

但是万一还没有找到呢？原型的原型又是什么呢？

原型的原型

在前面，我们已经讲了原型也是一个对象，既然是对象，我们就可以用最原始的方式创建它，那就是：

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var obj = new Object();
obj.name = "cosyer";
console.log(obj.name); // cosyer

其实原型对象就是通过 Object 构造函数生成的，结合之前所讲，实例的 proto 指向构造函数的 prototype ，所以我们再更新下关系图： prototype

原型链

那 Object.prototype 的原型呢？

null，我们可以打印：

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

然而 null 究竟代表了什么呢？

引用阮一峰老师的 《undefined 与 null 的区别》 就是：

null 表示“没有对象”，即该处不应该有值。

所以 Object.prototype.proto 的值为 null 跟 Object.prototype 没有原型，其实表达了一个意思。

所以查找属性的时候查到 Object.prototype 就可以停止查找了。

最后一张关系图也可以更新为： prototype

图中由相互关联的原型组成的链状结构就是原型链，也就是蓝色的这条线。

补充

constructor

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function Person() {}
var person = new Person();
console.log(person.constructor === Person); // true

当获取 person.constructor 时，其实 person 中并没有 constructor 属性,当不能读取到 constructor 属性时，会从 person 的原型也就是 Person.prototype 中读取，正好原型中有该属性，所以：

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person.constructor === Person.prototype.constructor;

proto

其次是 proto ，绝大部分浏览器都支持这个非标准的方法访问原型，然而它并不存在于 Person.prototype 中，实际上，它是来自于 Object.prototype ，与其说是一个属性，不如说是一个 getter/setter，当使用 obj.proto 时，可以理解成返回了 Object.getPrototypeOf(obj)。

继承

最后是关于继承，前面我们讲到“每一个对象都会从原型‘继承’属性”，实际上，继承是一个十分具有迷惑性的说法，引用《你不知道的 JavaScript》中的话，就是：继承意味着复制操作，然而 JavaScript 默认并不会复制对象的属性，相反，JavaScript 只是在两个对象之间创建一个关联，这样，一个对象就可以通过委托访问另一个对象的属性和函数，所以与其叫继承，委托的说法反而更准确些。

  • class 的引入只是语法糖本身还是基于原型的
  • 几乎所有 JavaScript 中的对象都是位于原型链顶端的Object的实例。
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class Cat {
    say() {
        console.log("meow ~");
    }
}

// 等价于
function Cat() {}
Object.defineProperty(Cat.prototype, "say", {
    value: function() { console.log("meow ~"); },
    enumerable: false,
    configurable: true,
    writable: true
});

// es6 class是没有静态属性的 只有静态方法
var cat = new Cat();
cat.say(); // meow~
Cat.say(); // error 加上static修饰正确  

// 注解
function isAnimal(target) {
    target.isAnimal = true;
  	return target;
}
@isAnimal
class Cat {
    ...
}
// 等价于
Cat=isAnimal(function Cat(){})

console.log(Cat.isAnimal);    // true

描述符

  • Configurable 特性 configurable 特性表示对象的属性是否可以被删除，以及除 writable 特性外的其他特性是否可以被修改。

  • Enumerable 特性 属性特性 enumerable 定义了对象的属性是否可以在 for…in 循环和 Object.keys() 中被枚举。

  • Writable 属性 当属性特性（property attribute） writable 设置为false时，表示 non-writable，属性不能被修改。

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var p = Object.create(o);
// p是一个继承自 o 的对象
对象的原型链
o===>Object.prototype===>null
数组的原型链
a===>Array.prototype===>Object.prototype===>null
函数的原型链
f===>Function.prototype===>Object.prototype===>null

Function.__proto__==Object.prototype // false
Function.__proto__==Function.prototype // true Function的原型也是Function

var Tom = Object.create(Person, {
  age: {
    value: 34,
    enumerable: true,
    writable: true,
    configurable: true
  },
  name: {
    value: "Tom",
    enumerable: true,
    writable: true,
    configurable: true
  }
});
// 以这种方式配置的属性默认情况下不可写，不可枚举，不可配置。 不可写意味着之后无法更改该属性，更改会被忽略。

原型对象的添加属性

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function Persion(){}
Persion.prototype.sayName=function(){
  console.log('darling')
}
// Persion.prototype={
//   sayName:function(){
//     console.log('darling')
//   } 
// }
let persion =new Persion()
persion.sayName() // darling

function Persion(){}
let persion=new Persion()
// 这里重写了原型对象，实例对象和最初的原型对象断开了联系
// persion的proto指向一个空对象
Persion.prototype={
  sayName:function(){
    console.log('darling')
  } 
}
persion.sayName() // error

new 操作符具体干了什么

  1. 创建空对象，并且this变量引用该对象同时继承该函数的原型
  2. 属性和方法加入到this引用的对象中

  3. 新创建的对象用this引用，并且隐式地返回this

  4. 创建一个新对象(__proto__ 指向构造函数的prototype)

  5. 把作用域（this）指给这个对象
  6. 执行构造函数的代码
  7. 如果构造函数中没有返回其它对象，那么返回 this，即创建的这个的新对象，否则，返回构造函数中返回的对象
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function Base(){
  this.id = "base";
}
var obj = new Base();

new干了什么？

  1. var obj = {};

  2. obj.__proto__ = Base.protptype;

  3. Base.call(obj);

  • es5使用Object.create()来创建对象 new Object() 字面量写法{} 使用Object.create()是将对象继承到proto属性上， Object.create(null)没有继承任何原型方法，也就是说它的原型链没有上一层。

  • es6使用class关键字

  • 构造器就是普通的函数,new来作用称为构造方法(构造函数)

  • 访问原型链会损耗性能,不存在的属性会遍历原型链直到最后一层

  • hasOwnProperty 是 JavaScript 中唯一处理属性并且不会遍历原型链的方法。通常在for in循环中使用。

实现 new 函数

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function _new(func) {
    // 第一步 创建新对象
    let obj= {}; 
    // 第二步 空对象的_proto_指向了构造函数的prototype成员对象
    obj.__proto__ = func.prototype;//
    // 一二步合并就相当于 let obj=Object.create(func.prototype)

    // 第三步 使用apply调用构造器函数，属性和方法被添加到 this 引用的对象中
    let result = func.apply(obj);
    if (result && (typeof (result) == "object" || typeof (result) == "function")) {
    // 如果构造函数执行的结果返回的是一个对象，那么返回这个对象
        return result;
    }
    // 如果构造函数返回的不是一个对象，返回创建的新对象
    return obj;
}
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本文标题:JavaScript深入之从原型到原型链

文章作者:陈宇（cosyer）

发布时间:2018年06月12日 - 19:06

最后更新:2020年08月27日 - 23:08

原始链接:http://mydearest.cn/prototype.html

许可协议: 署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际 转载请保留原文链接及作者。

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