如何理解JavaScript的原型和原型链?

javascript admin 2600 0 评论

之前有朋友在公众号给我留言,问问怎么去理解原型和原型链的问题。这个问题,在面试中,很多同学经常都会遇到。

回复多了,觉得大家对这块知识点理解还是不够深。于是决定今天来给大家讲讲,方便大家记忆。

JavaScript的特点

JavaScript是一门直译式脚本语言,是一种动态类型、基于原型的语言。 JavaScript的灵活性不亚于C++,你可以使用JavaScript尝试不同的程序设计范型。

比如类jQuery风格的函数式编程、基于过程的指令式编程、以及基于原型的面向对象编程。

不同于Java、C#等面向对象语言,JavaScript采用基于原型的继承方式。

为啥会有原型和原型链?

1994年,网景公司(Netscape)发布了Navigator浏览器0.9版,但是刚开始的Js没有继承机制,更别提像同时期兴盛的C++和Java这样拥有面向对象的概念。在实际的开发过程中,工程师们发现没有继承机制很难解决一些问题,必须有一种机制能将所有的对象关联起来。

Brendan Eich鉴于以上情况,但不想把Js设计得过为复杂,于是引入了new关键词和constructor构造函数来简化对象的设计,引入了prototype函数对象来包含所有实例对象的构造函数的属性和方法,引入了proto和原型链的概念解决继承的问题。

原型模式

  • 每个函数都有一个prototype(原型)属性
  • 这个属性都有一个指针,指向一个对象
  • 这个对象包含由特定类型所有实例共享的属性和方法
  • 使用原型的好处是 可以让所有对象实例共享它包含的方法和属性

通过in操作符和hasOwnProperty来判断给定属性是来自于原型还是实例

in- true 代表属性在对象中存在 来自实例或者来自原型

hasOwnProperty- true代表属性来自于实例 是实例属性

原型链

ECMAScript中只支持实现继承,而且是通过原型链的方式来实现的。所以原型链是JavaScript实现继承的一种重要方式。

用户定义类型的原型链

我们一般如何来检查JavaScript的变量数据类型?一般我们都是通过instanceof关键字,可以基于原型链来检测变量的类型。

我们可以先构造一个原型链,再用instanceof来检测类型:

由上面讲的instanceof的结果,可以判断这些类型的继承层级:

事实上instanceof是通过原型链来检测类型的,例如L instanceof R: 如果R.prototype出现在了L的原型链上则返回true,否则返回false。

用JavaScript来描述instanceof的实现逻辑是这样的:

JavaScript原型链

先给大家看一个JavaScript的原型链结构图。

悄悄告诉你理解原型链的小技巧: 将__proto__箭头视作泛化(子类到父类)关系!

那么图中所有的虚线将构成一个继承层级,而实线表示属性引用。

图中给出了Object.prototype.__proto__ == null,但它还没有标准化,在Chrome、Safari和Node.js下它是不同的东西。

但可以看到JavaScript中所有对象的共同隐式原型为Object.prototype,它的上一级隐式原型是什么已经不重要了, 因为它不会影响所有内置对象以及用户定义类型的原型链结构。

上图其实已经解释了不同内置对象instanceof的行为,我们来看Function和Object的特殊之处:

  1. Object是由Function创建的:因为Object.__proto__ === Funciton.prototype;
  2. 同理,Function.prototype是由Object创建的;
  3. Funciton是由Function自己创建的!
  4. Object.prototype是凭空出来的!

现在我们可以解释特殊对象的instance行为了:

另外可以看到当你声明一个函数(比如Animal)时,Animal.prototype会自动被赋值为一个继承自Object的对象, 而且该对象的constructor等于Animal。即:

值得注意的是Animal如果被Cat继承,Cat实例(比如cat)的constructor仍然是Animal。

总结

1.每个函数对象都有一个 prototype 属性,这个属性就是函数的原型对象。

2.原型链是JavaScript实现继承的重要方式,原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype。

好了,今天的讲解就那么多,如果你还有什么前端问题想提问的,或者你想李老师下次给大家讲什么内容,可以直接留意提问,说不定下次文章就会讲解了。

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