js面向对象prototype

JavaScript 中的面向对象编程（OOP）主要通过原型链（prototype chain）来实现。每个 JavaScript 对象都有一个内部属性 [[Prototype]]，它指向另一个对象，即该对象的原型。当我们试图访问一个对象的属性或方法时，如果该对象本身没有这个属性或方法，JavaScript 引擎会沿着原型链向上查找，直到找到该属性或方法，或者到达原型链的末端（即 null）。

基础概念

构造函数：用于创建和初始化对象的特殊函数。
原型对象：每个函数都有一个 prototype 属性，这个属性指向一个对象，这个对象就是原型对象。
实例对象：通过 new 关键字调用构造函数创建的对象。
继承：通过原型链实现，子类可以继承父类的属性和方法。

示例代码

// 定义一个构造函数
function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}

// 在原型上添加方法
Person.prototype.greet = function() {
  console.log(`Hello, my name is ${this.name} and I am ${this.age} years old.`);
};

// 创建实例
const alice = new Person('Alice', 30);
alice.greet(); // 输出: Hello, my name is Alice and I am 30 years old.

// 检查原型链
console.log(alice.__proto__ === Person.prototype); // true
console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype); // true
console.log(Object.prototype.__proto__ === null); // true

优势

代码复用：通过原型链，多个实例可以共享同一个方法，节省内存。
灵活性：可以在运行时动态地向原型添加新方法或属性。
继承机制：通过原型链实现简单的继承关系。

类型

原型链继承：通过设置子类的原型为父类的实例来实现继承。
构造函数继承：通过在子类构造函数中调用父类构造函数来实现继承。
组合继承：结合上述两种方式，既继承属性又继承方法。

应用场景

创建具有相同行为的多个对象：如上面的 Person 示例。
模块化设计：通过原型链实现模块间的依赖关系。
框架和库的开发：许多 JavaScript 框架和库都利用了原型链的特性。

常见问题及解决方法

问题1：原型链过长导致性能问题

原因：当原型链过长时，查找属性或方法的时间会增加。

解决方法：

尽量保持原型链简洁。
使用 Object.create() 创建对象，明确指定原型。

问题2：原型污染

原因：不小心修改了原型对象，导致所有实例受到影响。

解决方法：

使用 Object.freeze() 冻结原型对象，防止被修改。
创建实例时使用深拷贝，避免直接引用原型对象。

示例代码（解决原型污染）

const safePrototype = Object.freeze({
  greet: function() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.name} and I am ${this.age} years old.`);
  }
});

function SafePerson(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}
SafePerson.prototype = safePrototype;

const bob = new SafePerson('Bob', 25);
bob.greet(); // 输出: Hello, my name is Bob and I am 25 years old.

通过这种方式，可以有效防止原型对象被意外修改。