JS基础-关于原型、原型链的一切

JS的原型、原型链一直是比较难理解的内容,不少初学者甚至有一定经验的老鸟都不一定能完全说清楚,更多的"很可能"是一知半解,而这部分内容又是JS的核心内容,想要技术进阶的话肯定不能对这个概念一知半解,碰到问题靠“猜”,却不理解它的规则!

prototype

只有函数有prototype属性

let a = {}
let b = function () { }
console.log(a.prototype) // undefined
console.log(b.prototype) // { constructor: function(){...} }

Object.prototype怎么解释?

其实Object是一个全局对象,也是一个构造函数,以及其他基本类型的全局对象也都是构造函数:

function outTypeName(data, type) {
    let typeName =  Object.prototype.toString.call(data)
    console.log(typeName)
}
outTypeName(Object) //[object Function]
outTypeName(String) // [object Function]
outTypeName(Number) // [object Function]

为什么只有函数有prototype属性

JS通过new来生成对象,但是仅靠构造函数,每次生成的对象都不一样。

有时候需要在两个对象之间共享属性,由于JS在设计之初没有类的概念,所以JS使用函数的prototype来处理这部分需要被共享的属性,通过函数的prototype来模拟类:

当创建一个函数时,JS会自动为函数添加prototype属性,值是一个有constructor的对象。

以下是共享属性prototype的栗子:

function People(name) {
    this.name = name
}
People.prototype.age = 23 // 岁数
// 创建两个实例
let People1 = new People('OBKoro1')
let People2 = new People('扣肉')
People.prototype.age = 24 // 长大了一岁
console.log(People1.age, People2.age) // 24 24

为什么People1People2可以访问到People.prototype.age

原因是:People1People2的原型是People.prototype,答案在下方的:构造函数是什么以及它做了什么。

原型链

__proto__Object.getPrototypeOf(target): 对象的原型

__proto__是对象实例和它的构造函数之间建立的链接,它的值是:构造函数的`prototype。

也就是说:__proto__的值是它所对应的原型对象,是某个函数的prototype

Object.getPrototypeOf(target)全等于__proto__

它是ES6的标准,兼容IE9,主流浏览器也都支持,MDN,本文将以Object.getPrototypeOf(target)指代__proto__

不要再使用__proto__:

本段摘自阮一峰-ES6入门,具体解析请点击链接查看

  1. __proto__属性没有写入 ES6 的正文,而是写入了附录。
  2. 原因是它本质上是一个内部属性,而不是一个正式的对外的 API,只是由于浏览器广泛支持,才被加入了 ES6
  3. 标准明确规定,只有浏览器必须部署这个属性,其他运行环境不一定需要部署,而且新的代码最好认为这个属性是不存在的
  4. 所以无论从语义的角度,还是从兼容性的角度,都不要使用这个属性,应该使用:Object.getPrototypeOf(target)(读操作)、Object.setPrototypeOf(target)(写操作)、Object.create(target)(生成操作)代替

构造函数是什么、它做了什么

出自《你不知道的在js》:在js中, 实际上并不存在所谓的'构造函数',只有对于函数的'构造调用'。

上文一直提到构造函数,所谓的构造函数,实际上就是通过关键字new来调用的函数:

let newObj = new someFn() // 构造调用函数

构造/new调用函数的时候做了什么

  1. 创建一个全新的对象。
  2. 这个新对象的原型(Object.getPrototypeOf(target))指向构造函数的prototype对象。
  3. 该函数的this会绑定在新创建的对象上。
  4. 如果函数没有返回其他对象,那么new表达式中的函数调用会自动返回这个新对象。
  5. 我们称这个新对象为构造函数的实例。

原型继承就是利用构造调用函数的特性

SubType.prototype = new SuperType();  // 原型继承:SubType继承SuperType
// 挂载SuperType的this和prototype的属性和方法到SubType.prototype上
  1. 构造调用的第二点:将新对象的Object.getPrototypeOf(target)指向函数的prototype
  2. 构造调用的第三点:该函数的this会绑定在新创建的对象上。
  3. 新对象赋值给SubType.prototype

原型类型有个缺点:多个实例对引用类型的操作会被篡改。

因为每次实例化引用类型的数据都指向同一个地址,所以它们读/写的是同一个数据,当一个实例对其进行操作,其他实例的数据就会一起更改。

原型链是什么

来看个例子:

function foo() { }
const newObj = new foo() // 构造调用foo 返回一个新对象
const newObj__proto__ = Object.getPrototypeOf(newObj) // 获取newObj的原型对象
newObj__proto__ === foo.prototype // true 验证newObj的原型指向foo
const foo__proto__ = Object.getPrototypeOf(foo.prototype) // 获取foo.prototype的原型
foo__proto__ === Object.prototype // true foo.prototype的原型是Object.prototype
``
如果用以前的语法,从`newObj`查找`foo`的原型,是这样的:
```js

newObj.proto.proto // 这种关系就是原型链

**可以用以下三句话来理解原型链**:

1. **每个对象都拥有一个原型对象**: `newObj`的原型是`foo.prototype`。
2. **对象的原型可能也是继承其他原型对象的**: `foo.prototype`也有它的原型`Object.prototype`。
3. **一层一层的,以此类推,这种关系就是原型链**。

### 一个对象是否在另一个对象的原型链上

> 如果一个对象存在另一个对象的原型链上,我们可以说:它们是继承关系。

判断方式有两种,但都是根据构造函数的`prototype`是否在原型链上来判断的:

1. `instanceof `: 用于测试构造函数的prototype属性是否出现在对象的原型链中的任何位置

语法:`object instanceof constructor`

```js

let test = function () { }

let testObject = new test();

testObject instanceof test // true test.prototype在testObject的原型链上

testObject instanceof Function // false Function.prototype 不在testObject的原型链上

testObject instanceof Object // true Object.prototype在testObject的原型链上

2. `isPrototypeOf `:测试一个对象是否存在于另一个对象的原型链上

语法:`prototypeObj.isPrototypeOf(object)`

```js

let test = function () { }

let testObject = new test();

test.prototype.isPrototypeOf(testObject) // true test.prototype在testObject的原型链上

Object.prototype.isPrototypeOf(testObject) // true Object.prototype在testObject的原型链上

### 原型链的终点: `Object.prototype`

`Object.prototype`是原型链的终点,所有对象都是从它继承了方法和属性。

**`Object.prototype`没有原型对象**:

```js

const proto = Object.getPrototypeOf(Object.prototype) // null

下面是两个验证例子,有疑虑的同学多写几个测试用例印证一下。

**字符串原型链的终点**:`Object.prototype`

```js

let test = '由String函数构造出来的'

let stringPrototype = Object.getPrototypeOf(test) // 字符串的原型

stringPrototype === String.prototype // true 字符串的原型是String对象

Object.getPrototypeOf(stringPrototype) === Object.prototype // true String对象的原型是Object对象

**函数原型链的终点**:`Object.prototype`

```js

let test = function () { }

let fnPrototype = Object.getPrototypeOf(test)

fnPrototype === Function.prototype // true test的原型是Function.prototype

Object.getPrototypeOf(Function.prototype) === Object.prototype // true

### 原型链用来做什么?

#### 属性查找:
> 如果试图访问对象(实例instance)的某个属性,会首先在对象内部寻找该属性,直至找不到,然后才在该对象的原型(instance.prototype)里去找这个属性,以此类推

我们用一个例子来形象说明一下:

```js

let test = '由String函数构造出来的'

let stringPrototype = Object.getPrototypeOf(test) // 字符串的原型

stringPrototype === String.prototype // true 字符串的原型是String对象

Object.getPrototypeOf(stringPrototype) === Object.prototype // true String对象的原型是Object对象

当你访问`test`的某个属性时,浏览器会进行以下查找:

1. 浏览器首先查找`test` 本身
2. 接着查找它的原型对象:`String.prototype`
3. 最后查找`String.prototype`的原型对象:`Object.prototype`
4. 一旦在原型链上找到该属性,就会立即返回该属性,停止查找。
5. 原型链上的原型都没有找到的话,返回`undefiend`

这种查找机制还解释了字符串为何会有自带的方法: `slice`/`split`/`indexOf`等。

准确的说:
* 这些属性和方法是定义在`String`这个全局对象/函数上的。
* 字符串的原型指向了`String`函数的`prototype`。
* 之后通过查找原型链,在String函数的`prototype`中找到这些属性和方法。

#### 拒绝查找原型链: 

`hasOwnProperty`: 指示对象自身属性中是否具有指定的属性

语法:`obj.hasOwnProperty(prop)`

参数: `prop` 要查找的属性

返回值: 用来判断某个对象是否含有指定的属性的`Boolean`。

```js

let test ={ 'OBKoro1': '扣肉' }

test.hasOwnProperty('OBKoro1'); // true

test.hasOwnProperty('toString'); // false test本身没查找到toString

这个`API`是挂载在`object.prototype`上,所有对象都可以使用,API会忽略掉那些从原型链上继承到的属性。

## 扩展:

### 实例的属性

你知道构造函数的实例对象上有哪些属性吗?这些属性分别挂载在哪个地方?原因是什么?

```js

function foo() {

this.some = '222'
let ccc = 'ccc'
foo.obkoro1 = 'obkoro1'
foo.prototype.a = 'aaa'

}

foo.koro = '扣肉'

foo.prototype.test = 'test'

let foo1 = new foo() // foo1上有哪些属性,这些属性分别挂载在哪个地方

foo.prototype.test = 'test2' // 重新赋值

上面这道是考察`JS`基础的题,很多人都没说对,原因是没有彻底掌握`this`、`原型链`、`函数`。

#### 想一下再看解析:
#### 想一下再看解析:
#### 想一下再看解析:
#### 想一下再看解析:
#### 想一下再看解析:

1. `this.some`:`foo1`对象的属性

通过构造调用`foo`的`this`指向`foo1`,所以`this.some`挂载在`foo1`对象下。

属性查找: `foo1.some`

 `foo1.some`直接读取`foo1`的属性。

2. `foo1.test`、`foo1.a`:`foo1`对象的原型

根据上文提到的:构造/new调用函数的时候会创建一个新对象(`foo1`),自动将`foo1`的原型(`Object.getPrototypeOf(foo1)`)指向构造函数的prototype对象。

构造调用会执行函数,所以` foo.prototype.a = 'aaaaa'`也会执行,单就赋值这个层面来说写在`foo`外面和写在`foo`里面是一样的。

属性查找:`foo1.test`、`foo1.a`

* `foo1`本身没有找到,继续查找
* `foo1`的原型`Object.getPrototypeOf(foo1)`上找到了`a`和`test`,返回它们,停止查找。

3. `foo1.obkoro1`和`foo1.koro`:返回undefined

#### 静态属性: `foo.obkoro1`、`foo.koro`

> 函数在JS中是一等公民,它也是一个对象, 用来模拟类。

这两个属性跟`foo1`没有关系,它是对象`foo`上的两个属性(类似函数的:`arguments`/`prototype`/`length`等属性),称为**静态属性**。

它们只能通过`foo.obkoro1`和`foo.koro`来访问。

#### 原型对象改变,原型链下游获取的值也会改变 

上面那个例子中的`foo1.test`的值是什么?

```js

foo.prototype.test = 'test'

let foo1 = new foo() // foo1上有哪些属性,这些属性分别挂载在哪个地方

foo.prototype.test = 'test2' // 重新赋值

foo1.test的值是test2,原因是:foo1的原型对象是Object.getPrototypeOf(foo1)存的指针,指向foo.prototype的内存地址,不是拷贝,每次读取的值都是当前foo.prototype的最新值。

打印foo1

小结

写了好几天,之前网上很多图文博客,那些线指来指去,就我个人看来还是比较难以理解的,所以本文纯文字的形式来描述这些概念,相信认真看完的同学肯定都有所收获,如果没看懂的话,建议多看几遍,这部分概念真的很重要!

PS:实际上还有很多引申出来的东西没写全,准备放到其他文章中去写。

觉得我的博客对你有帮助的话,就给我点个Star吧!

前端进阶积累公众号GitHub、wx:OBkoro1、邮箱:obkoro1@foxmail.com

以上2019/8/25

作者:OBKoro1

参考资料:

MDN:对象原型

JS原型链与继承别再被问倒了

proto和prototype来深入理解JS对象和原型链

原创声明,本文系作者授权云+社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

编辑于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券