JavaScript原型及原型链详解

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一. 普通对象与函数对象

JavaScript 中,万物皆对象!但对象也是有区别的。分为普通对象和函数对象,Object,Function 是js自带的函数对象。下面举例说明

 

  1. function f1() {};
  2. var f2 = function() {};
  3. var f3 = new Function(‘str’‘console.log(str)’);
  4. var o3 = new f1();
  5. var o1 = {};
  6. var o2 = new Object();
  7. console.log(typeof Object); // function
  8. console.log(typeof Function); // function
  9. console.log(typeof o1); // object
  10. console.log(typeof o2); // object
  11. console.log(typeof o3); // object
  12. console.log(typeof f1); // function
  13. console.log(typeof f2); // function
  14. console.log(typeof f3); // function

在上面的例子中 o1  o2  o3 为普通对象,f1  f2  f3 为函数对象。怎么区分,其实很简单,凡是通过new Function() 创建的对象都是函数对象,其他的都是普通对象。f1,f2,归根结底都是通过 new Function()的方式进行创建的。Function Object 也都是通过 New Function()创建的。

 

二. 原型对象

在 javascript 中,每当定义一个对象(函数)时候,对象中都会包含一些预定义的属性。其中函数对象的一个属性就是原型对象 prototype注:普通对象没有prototype,但有__proto__属性。

原型对象其实就是普通对象(Function.prototype除外,它是函数对象,但它很特殊,他没有prototype属性(前面说道函数对象都有prototype属性))。看下面的例子:

  1. function f1() {
  2. };
  3. console.log(f1.prototype) // f1 {}
  4. console.log(typeof f1.prototype) // Object
  5. console.log(typeof Function.prototype) // Function
  6. console.log(typeof Object.prototype) // Object
  7. console.log(typeof Function.prototype.prototype) // undefined

从这句console.log(f1. prototype) //f1 {} 的输出就结果可以看出,f1. prototype就是 f1的一个实例对象。就是在f1创建的时候,创建了一个它的实例对象并赋值给它的prototype,基本过程如下:

  1. var temp = new f1();
  2. f1.prototype = temp;

所以,Function. prototype为什么是函数对象就迎刃而解了,上文提高凡是new Function ()产生的对象都是函数对象,所以temp是函数对象。

  1. var temp = new Function();
  2. Function.prototype = temp;

那原型对象是用来做什么的呢?主要作用是用于继承。举了例子:

  1. var person = function(name) {
  2.     this.name = name
  3. };
  4. person.prototype.getName = function() {
  5.     return this.name;
  6. }
  7. var zjh = new person(‘zhangjiahao’);
  8. zjh.getName(); // zhangjiahao

从这个例子可以看出,通过给person.prototype设置了一个函数对象的属性,那有person实例(例中:zjh)出来的普通对象就继承了这个属性。具体是怎么实现的继承,就要讲到下面的原型链了。

 

三.原型链

       JS在创建对象(不论是普通对象还是函数对象)的时候,都有一个叫做__proto__的内置属性,用于指向创建它的函数对象的原型对象prototype。以上面的例子为例:

  1. console.log(zjh.__proto__ === person.prototype) //true

同样,person.prototype对象也有__proto__属性,它指向创建它的函数对象(Object)的prototype

  1. console.log(person.prototype.__proto__ === Object.prototype) //true

继续,Object.prototype对象也有__proto__属性,但它比较特殊,为null

  1. console.log(Object.prototype.__proto__) //null

我们把这个有__proto__串起来的直到Object.prototype.__proto__为null的链叫做原型链。如下图:

var anObject = new aFunction()形式创建对象的过程实际上可以分为三步:

第一步建立一个新对象;

第二步将该对象的内置的__proto__属性设置为构造函数prototype引用的那个原型对象;

第三步就是将该对象作为this参数调用构造函数,完成成员设置等初始化工作。

 

四.内存结构图

为了更加深入和直观的进行理解,下面我们画一下上面的内存结构图:

 

画图约定:

疑点解释:

1.Object.__proto__ === Function.prototype   // true

Object是函数对象,是通过new Function()创建,所以Object.__proto__指向Function. prototype。

2.Function.__proto__ === Function.prototype  // true

Function 也是对象函数,也是通过new Function()创建,所以Function.__proto__指向Function. prototype。

自己是由自己创建的,好像不符合逻辑,但仔细想想,现实世界也有些类似,你是怎么来的,你妈生的,你妈怎么来的,你姥姥生的,……类人猿进化来的,那类人猿从哪来,一直追溯下去……,就是无,(NULL生万物)

正如《道德经》里所说“无,名天地之始”。

3.Function.prototype.__proto__ === Object.prototype //true

其实这一点我也有点困惑,不过也可以试着解释一下。

Function.prototype是个函数对象,理论上他的__proto__应该指向 Function.prototype,就是他自己,自己指向自己,没有意义。

JS一直强调万物皆对象,函数对象也是对象,给他认个祖宗,指向Object. prototype。Object. prototype.__proto__ === null,保证原型链能够正常结束。

 

五.constructor

原型对象prototype中都有个预定义的constructor属性,用来引用它的函数对象。这是一种循环引用

  1. person.prototype. constructor === person  //true
  2. Function.prototype.constructor === Function //true
  3. Object.prototype.constructor === Object //true

完善下上面的内存结构图:


有两点需要注意:

  1. 注意Object.constructor===Function;//true 本身Object就是Function函数构造出来的
  2. 如何查找一个对象的constructor,就是在该对象的原型链上寻找碰到的第一个constructor属性所指向的对象

六.总结

1.原型和原型链是JS实现继承的一种模型。

2.原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype

要深入理解这句话,我们再举个例子,看看前面你真的理解了吗?

 

  1. var animal = function() {};
  2. var dog = function() {};
  3. animal.price = 2000;//
  4. dog.prototype = animal;
  5. var tidy = new dog();
  6. console.log(dog.price) // undefined
  7. console.log(tidy.price) // 2000

 

为什么呢?画一下内存图:


这说明什么问题呢,执行dog.price的时候,发现没有price这个属性,虽然prototype指向的animal有这个属性,但它并没有去沿着这个“链”去寻找。同样,执行tidy.price的时候,也没有这个属性,但是__proto__指向了animal,它会沿着这个链去寻找,animal中有price属性,所以tidy.price输出2000。由此得出,原型链的真正形成是靠的__proro__,而不是prototype。

因此,如果在这样指定dog.__proto__ = animal。那dog.price = 2000。最后打个比喻,虽然不是很确切,但可能对原型的理解有些帮助。


父亲(函数对象),先生了一个大儿子(prototype),也就是你大哥,父亲给你大哥买了好多的玩具,当你出生的时候,你们之间的亲情纽带(__proto__)会让你自然而然的拥有了你大哥的玩具。同样,你也先生个大儿子,又给他买了好多的玩具,当你再生儿子的时候,你的小儿子会自然拥有你大儿子的所有玩具。至于他们会不会打架,这不是我们的事了。

所以说,你是从你大哥那继承的,印证了那句“长兄如父”啊!

 

参考文献:

1.《JavaScript 权威指南(中文第6版)》

2. http://www.libuchao.com/2012/05/14/prototypes-in-javascript/

3. http://www.blogjava.net/heavensay/archive/2013/10/20/405440.html

4. http://rockyuse.iteye.com/blog/1426510

5.《JavaScript高端系列教程》

 

原文链接:http://zhangjiahao8961.iteye.com/blog/2070650

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