JS的原型和原型链

在JavaScript的使用过程中,我们经常会遇到prototype,可能了解一点,它是一个对象的原型,用来做原型继承的。这样去理解就有点不准确了,今天就让我们深入的去了解它。


了解一些概念

在读这篇文章之前,你应该去在自己的脑海问几个问题:
1、什么是原型?
2、什么事原型链?
3、prototype与__proto__有什么不同,有什么联系?
4、constructor与面两个有什么联系,怎么用?

如果你把上面这四个问题都解决了,那你就真正了解了JS的原型和原型链。接下来,咱们一个一个问题去解决。

什么是原型

JavaScript 中,万物皆对象!但对象也是有区别的。分为普通对象和函数对象,Object ,Function 是JS自带的函数对象。每个对象都有原型(null和undefined除外),你可以把它理解为对象的默认属性和方法。

你可以把下面的代码在浏览器打印出来看一下。

console.log(Object.prototype); //Object{}

var o = new Object();
console.log(o.prototype);  //undefined

console.log(Array.prototype); //[Symbol(Symbol.unscopables): Object]

console.log(Function.prototype); //function(){}

function hello(){
	console.log("hello");
}
hello.prototype = "hello world";
console.log(hello.prototype); //hello world

Object:Object是一个函数对象,Object的原型就是一个Object对象,它里面存在着一些对象的方法和属性,例如最常见的toString方法。

新建对象:用new Object或者{}建的对象是普通对象,它没有prototype属性,只有__proto__属性,它指向Object.prototype。

Array:Array也是一个函数对象,它的原型就是Array.prototype,它里面存在着一些数组的方法和属性,例如常见的push,pop等方法。

Function:Function也是一个函数对象,但它有点特殊,它的原型就是一个function空函数。

自定义函数:它的原型就是你给它指定的那个东西。如果你不指定,那它的原型就是一个Object.prototype。

什么是原型链

在 javaScript 中,每个对象都有一个指向它的原型(prototype)对象的内部链接。这个原型对象又有自己的原型,直到某个对象的原型为 null 为止(也就是不再有原型指向),组成这条链的最后一环。这种一级一级的链结构就称为原型链(prototype chain)。

JavaScript 对象是动态的属性“包”(指其自己的属性)。JavaScript 对象有一个指向一个原型对象的链。当试图访问一个对象的属性时,它不仅仅在该对象上搜寻,还会搜寻该对象的原型,以及该对象的原型的原型,依此层层向上搜索,直到找到一个名字匹配的属性或到达原型链的末尾。

var o = {
	a:1,
	b:2
};
console.log(o.toString()); //不报错,o上没有toString方法,但是Object上有

console.log(o.push("c")); //报错,o上没有这个方法,Object上也没有这个方法。

console.log(o.a); //1
console.log(o.c); //undefined

当你用new Object或者直接定义一个对象时,它的原型链就是:
o ==》 Object.prototype ==》 null
但你访问o上没有的属性或方法时,JS会往Object.prototype上寻找该属性和方法。如果有则直接返回,如果没有,方法则报错,这个方法未定义,属性则返回undefined。

function Person(name){
	this.name = name;
}
Person.prototype = {age:24};

var tsrot = new Person("tsrot");

console.log(tsrot.name); //tsrot
console.log(tsrot.age);  //24
console.log(tsrot.toString()); //[object Object]

当你用构造函数(构造函数我们一般首字母大写)建立一个对象时,它的原型链就是:
tsrot ==》 Person.prototype ==》 Object.prototype ==》 null
如果没有定义Person.prototype这一环,则直接跳到下一环。

来点更复杂的。

function Parent(){
	this.name = "i am parent";
}
Parent.prototype = {age:24};

function Child(){
	this.name = "i am child";
}

Child.prototype = Object.create(Parent.prototype); //让Child的原型指向Parent的原型
Child.prototype.constructor = Child; //把child的构造函数指向回来,否则它将指向Parent。虽然在这没什么影响,但要养成代码的严谨性

var child = new Child();

console.log(child.name); //i am child
console.log(child.age);   //24
console.log(child.toString()); //[object Object]

当你需要父类的属性和方法时,你可以把它的原型指向父类的原型。此时的原型链就是:
child ==》 Parent.prototype ==》 Object.prototype ==》 null

var arr = [1,2,3];

console.log(arr); //[1,2,3]
arr.push(4);
console.log(arr); //[1,2,3,4]

数组也是一个对象,不过它是由Array构造函数new而来的,所以它的原型链就是:
arr ==》 Array.prototype ==》 Object.prototype ==》 null

var fun = function(){
	var hello = "i am function";
}

console.log(fun.name); //fun

fun是一个函数对象,它是由Function构造函数new而来的,所以它的原型链就是:
fun ==》 Function.prototype ==》 Object.prototype ==》 null
fun它没有name属性,但是Function它有,所以这个name就是Function原型上的。

prototype与_proto_

在Javascript中,每个函数都有一个原型属性prototype指向自身的原型,而由这个函数创建的对象也有一个__proto__属性指向这个原型,而函数的原型是一个对象(函数点prototype也是一个普通对象,Function.prototype除外,它是函数对象,但它很特殊,他没有prototype属性),所以这个对象也会有一个__proto__指向自己的原型,这样逐层深入直到Object对象的原型,这样就形成了原型链。普通对象没有prototype,但有__proto__属性。

function f1(){};

console.log(f1.prototype) //Object{}

console.log(typeof f1.prototype) //Object

console.log(typeof Function.prototype) // Function,这个特殊

console.log(typeof Object.prototype) //Object

console.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined

JS在创建对象(不论是普通对象还是函数对象)的时候,都有一个叫做__proto__的内置属性,用于指向创建它的函数对象的原型对象prototype。

普通对象的_proto_

var o = {name:"tsrot"};

console.log(o.__proto__); //Object{}
console.log(o.prototype); //undefined
console.log(o.__proto__ === Object.prototype);  //true

构造对象的_proto_

function Parent(){
	this.name = "i am parent";
}
Parent.prototype = {age:24};

function Child(){
	this.name = "i am child";
}

Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
Child.prototype.constructor = Child;

var child = new Child();

console.log(child.__proto__); //Object{}

console.log(Child.prototype); //Object{}

console.log(child.__proto__ === Child.prototype); //true

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

数组的_proto_

var arr = [1,2,3];

console.log(arr.__proto__);  //[Symbol(Symbol.unscopables): Object]

console.log(Array.prototype); //[Symbol(Symbol.unscopables): Object]

console.log(arr.__proto__ === Array.prototype); //true

函数的_proto_

var fun = function(){
	var hello = "i am function"
}

fun.prototype = {name:"tsrot"};

console.log(fun.prototype); //Object {name: "tsrot"}

console.log(fun.__proto__); //function(){}

console.log(fun.prototype === fun.__proto__); //false

console.log(fun.__proto__ === Function.prototype); //true

constructor属性

原型对象prototype中都有个预定义的constructor属性,用来引用它的函数对象。这是一种循环引用:

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

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

console.log(Function.prototype.constructor === Function); //true

console.log(Object.prototype.constructor === Object); //true

用构造函数创建的对象,它的constructor属性就是它的构造函数。

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

var person = new Person();

console.log(person.constructor === Person); //true

参考文章

1、JavaScript Prototype Chains
2、Understanding JavaScript Prototypes
3、继承与原型链