一、原型的引入
为了解决构造对象实例化时公共方法或属性被多次创建的问题。
利用构造函数创建对象:
ES6之前没有引入类(class)的概念,JavaScript并非通过类而是通过构造函数来创建实例。构造函数就是一个普通的函数,创建方式和普通函数没有区别,不同的是构造函数习惯上首字母大写。另外就是调用方式的不同,普通函数是直接调用,而构造函数需要使用new关键字来调用。
1 | function Person(name, age, gender) { |
每创建一个Person构造函数,在Person构造函数中,为每一个对象都添加了一个sayName方法,也就是说构造函数每执行一次就会创建一个新的sayName方法。这样就导致了构造函数执行一次就会创建一个新的方法,执行10000次就会创建10000个新的方法,而10000个方法都是一摸一样的,为什么不把这个方法单独放到一个地方,并让所有的实例都可以访问到呢?这就需要原型(prototype)
二、prototype(函数拥有)
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:
1 | function Person() { |
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:
在这张图中我们用 Object.prototype 表示实例原型。
我们可以使用对象的hasOwnProperty()来检查对象自身中是否含有该属性;使用in检查对象中是否含有某个属性时,如果对象中没有但是原型中有,也会返回true。
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:
三、__proto__(对象拥有)
这是每一个JavaScript对象(除了 null )都具有的一个属性,叫__proto__,这个属性会指向该对象的原型。
为了证明这一点,我们可以在火狐或者谷歌中输入:
1 | function Person() { |
于是我们更新下关系图:
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?
四、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:
1 | function Person() { |
所以再更新下关系图:
综上我们已经得出:
1 | function Person() { |
了解了构造函数、实例原型、和实例之间的关系,接下来我们讲讲实例和原型的关系:
五、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:
1 | function Person() { |
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 Kevin。
但是万一还没有找到呢?原型的原型又是什么呢?
六、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:
1 | var obj = new Object(); |
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:
七、原型链
那 Object.prototype 的原型呢?
null,我们可以打印:
1 | 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:
顺便还要说一下,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。
八、补充
最后,补充三点大家可能不会注意的地方:
(1)constructor
首先是 constructor 属性,我们看个例子:
1 | function Person() { |
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:
1 | person.constructor === Person.prototype.constructor |
(2)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)。
(3)真的是继承吗?
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。