原型和原型鏈梳理

Shapeying發表於2019-07-27

在javaScript中,經常會說到原型prototype)和原型鏈prototype chain)。我曾經以為我完全理解了,但是後來總是會發現不同的地方,這次進行一次系統的整理。

原型

什麼是原型?

看一下權威指南中的說明

每一個javaScript物件(null除外)都和另一個物件相關聯。“另一個”物件就是我們熟知的原型,每一個物件都從原型繼承屬性

如果是通過關鍵字new建構函式(constructor)呼叫建立的物件,比如let x = new Date(),此時x的原型就是constructorprototype屬性。

如果是通過物件直接量建立的物件的時候,比如let y = {}。此時的y會和Object.prototype相關聯。

如果是通過Object.create()建立的物件,比如let z = Object.create(obj)。此時z的原型就是它的第一個引數obj(也可以是null)。

 let x = new Date(),
     y1 = {},
     y2 =[],
     obj = {a:1},
     z = Object.create(obj);

 Object.getPrototypeOf(x) === Date.prototype // true
 Object.getPrototypeOf(y1) === Object.prototype // true
 // 注意這裡是陣列
 Object.getPrototypeOf(y2) === Array.prototype // true
 Object.getPrototypeOf(z) === obj // true

可以在瀏覽器除錯工具中列印下Object.prototype究竟是什麼樣,會看到很多常見的方法。

上面都是內建建構函式,自定義的函式也是一樣

 function Test(){
     console.log('constructor Test');
 }

 let test =  new Test();

 Object.getPrototypeOf(test) === Test.prototype // true

例項在被建立的時候,就已和自己的原型相關聯。原型指向constructor的prototype,當然也可以是指定的物件。那麼如此重要的一個特性是做什麼的呢?簡單來說,是用來實現繼承的。

原型有什麼作用呢?

思考一個簡單的問題,定義一個物件let x = {a:1}x中沒有定義任何方法,但是卻可以使用一些方法(比如:toString),那麼這些方法來自哪裡呢?

 let x = {a:1},
     y = new String('123');
// toString繼承自Object.prototype
 x.toSting() // "[object Object]"

// split繼承自String.prototype
y.split('') // ["1", "2", "3"]

例項物件的原型中會有公共的方法,每個例項都可以訪問到,這樣無需再重複實現,也就是繼承。所以JavaScript中的繼承,不是通過複製而來的,而是通過原型繼承的,而訪問的過程,就是所謂的“原型鏈”了。

我們可以把需要例項繼承的方法定義在它的原型上。

 function Test(){
 }

 Test.prototype.sayHi = function(){
     console.log('Hi world!')
 }

 let test1 =  new Test();
 let test2 =  new Test();

 // 例項使用原型上的方法
 test1.sayHi() // 'Hi world!'
 test2.sayHi() // 'Hi world!'

原型鏈

每個例項物件( object )都有一個私有屬性(可稱之為 __proto__ )指向它的建構函式的原型物件(prototype )。該原型物件也有一個自己的原型物件( __proto__ ) ,層層向上直到一個物件的原型物件為 null。根據定義,null 沒有原型,並作為這個原型鏈中的最後一個環節。

注意: __proto__是JavaScript 的非標準屬性,但許多瀏覽器都已實現。

以上面的物件為例進行分析:對x={a:1}這個物件呼叫toString方法,在x物件中沒有找到此方法,就會去x.__proto__指向的原型物件(也就是Object.prototype物件)中找,在Object.prototype中找到了toString,就呼叫了。如果呼叫x.aa()方法,x自身沒有,x.__proto__中也沒有,再往上一層x.__proto__.__proto__發現是nullObject.prototype.__proto__ === null)了,在自身和原型鏈中都沒有找到,就會報錯了。

例項物件在建立的時候就和原型物件相關聯,除了__proto__這個非標準屬性外,可以通過以下方法訪問原型物件。

  • Object.getPrototypeOf() 方法返回指定物件的原型(內部[[Prototype]]屬性的值)。
  • Object.setPrototypeOf() 方法設定一個指定的物件的原型 ( 即, 內部[[Prototype]]屬性)到另一個物件或 null。
  • isPrototypeOf() 方法用於測試一個物件是否存在於另一個物件的原型鏈上。prototypeObj.isPrototypeOf(object)

__proto__prototype屬性

要注意區分__proto__prototype

  • __proto__是例項物件的私有屬性,指向它的建構函式的prototype屬性
  • prototype是建構函式的屬性,在呼叫建構函式建立例項物件時,例項物件通過__proto__prototype相關聯。同樣的,prototype物件中會有__proto__,指向它自己的原型,這樣一層層連結,直到指向null,形成原型鏈
  • 建構函式都是Function的例項
  • 函式預設有prototype屬性,是定義公共方法的地方;prototype中有constructor屬性,是指向函式本身。
    // Test為建構函式
    function Test(){};
    // x為Test的例項物件
    let x = new Test();
    
    // x的原型鏈為:x -> Test.prototype -> Object.prototype -> null
    x.__proto__ === Test.prototype; // true
    x.__proto__.__proto__ === Object.prototype; // true
    x.__proto__.__proto__.__proto__ === null; // true
    
    // 建構函式也算是Function的例項
    // Test的原型鏈為:Test -> Function.prototype -> Object.prototype -> null
    Test.__proto__ === Function.prototype // true
    Test.__proto__.__proto__ === Object.prototype // true

    // 內建的建構函式也都算是Function的例項
    Array.__proto__ === Function.prototype // true
    Date.__proto__ === Function.prototype // true
    Function.__proto__ === Function.prototype // true
    Object.__proto__ === Function.prototype // true

    //constructor
    Test.prototype.constructor === Test // true
    x.constructor === Test // true  注意,這裡用的x原型(Test.prototype中的屬性)

最後放一張網圖來總結下

原型和原型鏈梳理

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