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三分钟看完JavaScript原型与原型链

前戏

  • 写的比较短了,三分钟看完应该是没问题(嗯。。)。
  • 当然最好再花半小时思考理解一下。

正文

构造函数与原型

与大部分面向对象语言不同,JavaScript中并没有引入类(class)的概念,但JavaScript仍然大量地使用了对象,为了保证对象之间的联系,JavaScript引入了原型与原型链的概念。

在Java中,声明一个实例的写法是这样的:

ClassName obj = new ClassName()
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为了保证JavaScript“看起来像Java”,JavaScript中也加入了new操作符:

var obj = new FunctionName()
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可以看到,与Java不同的是,JavaScript中的new操作符后面跟的并非类名而是函数名,JavaScript并非通过类而是直接通过构造函数来创建实例。

function Dog(name, color) {
    this.name = name
    this.color = color
    this.bark = () => {
        console.log('wangwang~')
    }
}

const dog1 = new Dog('dog1', 'black')
const dog2 = new Dog('dog2', 'white')
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上述代码就是声明一个构造函数并通过构造函数创建实例的过程,这样看起来似乎有点面向对象的样子了,但实际上这种方法还存在一个很大的问题。

在上面的代码中,有两个实例被创建,它们有自己的名字、颜色,但它们的bark方法是一样的,而通过构造函数创建实例的时候,每创建一个实例,都需要重新创建这个方法,再把它添加到新的实例中。这无疑造成了很大的浪费,既然实例的方法都是一样的,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。


这里就需要用到原型(prototype)

  • 每一个构造函数都拥有一个prototype属性,这个属性指向一个对象,也就是原型对象。当使用这个构造函数创建实例的时候,prototype属性指向的原型对象就成为实例的原型对象。
  • 原型对象默认拥有一个constructor属性,指向指向它的那个构造函数(也就是说构造函数和原型对象是互相指向的关系)。
  • 每个对象都拥有一个隐藏的属性[[prototype]],指向它的原型对象,这个属性可以通过 Object.getPrototypeOf(obj)obj.__proto__ 来访问。
  • 实际上,构造函数的prototype属性与它创建的实例对象的[[prototype]]属性指向的是同一个对象,即 对象.__proto__ === 函数.prototype
  • 如上文所述,原型对象就是用来存放实例中共有的那部分属性。
  • 在JavaScript中,所有的对象都是由它的原型对象继承而来,反之,所有的对象都可以作为原型对象存在。
  • 访问对象的属性时,JavaScript会首先在对象自身的属性内查找,若没有找到,则会跳转到该对象的原型对象中查找。

那么可以将上述代码稍微做些修改,这里把bark方法放入Dog构造函数的原型中:

function Dog(name, color) {
    this.name = name
    this.color = color
}

Dog.prototype.bark = () => {
    console.log('wangwang~')
}
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接着再次通过这个构造函数创建实例并调用它的bark方法:

const dog1 = new Dog('dog1', 'black')
dog1.bark()  //'wangwang~'
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可以看到bark方法能够正常被调用。这时再创建另一个实例并重写它的bark方法,然后再次分别调用两个实例的bark方法并观察结果:

const dog2 = new Dog('dog2', 'white')
dog2.bark() = () => {
    console.log('miaomiaomiao???')
}
dog1.bark()  //'wangwang~'
dog2.bark()  //'miaomiaomiao???'
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这里dog2重写bark方法并没有对dog1造成影响,因为它重写bark方法的操作实际上是为自己添加了一个新的方法使原型中的bark方法被覆盖了,而并非直接修改了原型中的方法。若想要修改原型中的方法,需要通过构造函数的prototype属性:

Dog.prototype.bark = () => {
    console.log('haha~')
}
dog1.bark()  //'haha~'
dog2.bark()  //'haha~'
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这样看起来就没什么问题了,将实例中共有的属性放到原型对象中,让所有实例共享这部分属性。如果想要统一修改所有实例继承的属性,只需要直接修改原型对象中的属性即可。而且每个实例仍然可以重写原型中已经存在的属性来覆盖这个属性,并且不会影响到其他的实例。

原型链与继承

上文提到,JavaScript中所有的对象都是由它的原型对象继承而来。而原型对象自身也是一个对象,它也有自己的原型对象,这样层层上溯,就形成了一个类似链表的结构,这就是原型链(prototype chain)

所有原型链的终点都是Object函数的prototype属性,因为在JavaScript中的对象都默认由Object()构造。Objec.prototype指向的原型对象同样拥有原型,不过它的原型是null,而null则没有原型。

通过原型链就可以在JavaScript中实现继承,JavaScript中的继承相当灵活,有多种继承的实现方法,这里只介绍一种最常用的继承方法也就是组合继承

function Dog(name, color) {
    this.name = name
    this.color = color
}

Dog.prototype.bark = () => {
    console.log('wangwang~')
}

function Husky(name, color, weight) {
    Dog.call(this, name, color)
    this.weight = weight
}

Husky.prototype = new Dog()
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这里声明了一个新的构造函数Husky,通过call方法继承Dog中的属性(call方法的作用可以简单理解为将Dog中的属性添加到Husky中,因为还涉及到其他的知识点所以不多赘述),并添加了一个weight属性。然后用Dog函数创建了一个实例作为Husky的原型对象赋值给Husky.prototype以继承方法。这样,通过Husky函数创建的实例就拥有了Dog中的属性和方法。

结语

如果想要深入了解关于JavaScript中的对象和原型链的话,无脑推荐红宝书(《JavaScript高级程序设计(第3版)》)吧,第六章关于原型链有相当详细的讲解。