菜鸟笔记
提升您的技术认知

关于原型和原型链-ag真人游戏

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

var o1 = {}; 
var o2 =new object();
var o3 = new f1();
function f1(){}; 
var f2 = function(){};
var f3 = new function('str','console.log(str)');
console.log(typeof object); //function 
console.log(typeof function); //function  
console.log(typeof f1); //function 
console.log(typeof f2); //function 
console.log(typeof f3); //function   
console.log(typeof o1); //object 
console.log(typeof o2); //object 
console.log(typeof o3); //object

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

一定要分清楚普通对象和函数对象,下面我们会常常用到它。

二. 构造函数

我们先复习一下构造函数的知识:

function person(name, age, job) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.job = job;
 this.sayname = function() { alert(this.name) } 
}
var person1 = new person('zaxlct', 28, 'software engineer');
var person2 = new person('mick', 23, 'doctor');

上面的例子中 person1 和 person2 都是 person 的实例。这两个实例都有一个 constructor (构造函数)属性,该属性(是一个指针)指向 person。 即:

  console.log(person1.constructor == person); //true
  console.log(person2.constructor == person); //true

我们要记住两个概念(构造函数,实例):
person1 和 person2 都是 构造函数 person 的实例
一个公式:
实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数。

三. 原型对象

在 javascript 中,每当定义一个对象(函数也是对象)时候,对象中都会包含一些预定义的属性。其中每个函数对象都有一个prototype 属性,这个属性指向函数的原型对象。(先用不管什么是 __proto__ 第二节的课程会详细的剖析)

function person() {}
person.prototype.name = 'zaxlct';
person.prototype.age  = 28;
person.prototype.job  = 'software engineer';
person.prototype.sayname = function() {
  alert(this.name);
}
  
var person1 = new person();
person1.sayname(); // 'zaxlct'
var person2 = new person();
person2.sayname(); // 'zaxlct'
console.log(person1.sayname == person2.sayname); //true

我们得到了本文第一个「定律」:

每个对象都有 __proto__ 属性,但只有函数对象才有 prototype 属性

那什么是原型对象呢?
我们把上面的例子改一改你就会明白了:

person.prototype = {
   name:  'zaxlct',
   age: 28,
   job: 'software engineer',
   sayname: function() {
     alert(this.name);
   }
}

原型对象,顾名思义,它就是一个普通对象(废话 = =!)。从现在开始你要牢牢记住原型对象就是 person.prototype ,如果你还是害怕它,那就把它想想成一个字母 a: var a = person.prototype

在上面我们给 a 添加了 四个属性:name、age、job、sayname。其实它还有一个默认的属性:constructor

在默认情况下,所有的原型对象都会自动获得一个 constructor(构造函数)属性,这个属性(是一个指针)指向 prototype 属性所在的函数(person)

上面这句话有点拗口,我们「翻译」一下:a 有一个默认的 constructor 属性,这个属性是一个指针,指向 person。即:
person.prototype.constructor == person

在上面第二小节《构造函数》里,我们知道实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数person1.constructor == person

这两个「公式」好像有点联系:

person1.constructor == person
person.prototype.constructor == person

person1 为什么有 constructor 属性?那是因为 person1 是 person 的实例。
那 person.prototype 为什么有 constructor 属性??同理, person.prototype (你把它想象成 a) 也是person 的实例。
也就是在 person 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:

 var a = new person();
 person.prototype = a;

结论:原型对象(person.prototype)是 构造函数(person)的一个实例。

原型对象其实就是普通对象(但 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:

 function person(){};
 console.log(person.prototype) //person{}
 console.log(typeof person.prototype) //object
 console.log(typeof function.prototype) // function,这个特殊
 console.log(typeof object.prototype) // object
 console.log(typeof function.prototype.prototype) //undefined

function.prototype 为什么是函数对象呢?

 var a = new function ();
 function.prototype = a;

上文提到凡是通过 new function( ) 产生的对象都是函数对象。因为 a 是函数对象,所以function.prototype 是函数对象。

那原型对象是用来做什么的呢?主要作用是用于继承。举个例子:

  var person = function(name){
    this.name = name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
  };
  person.prototype.getname = function(){
    return this.name;  // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
  }
  var person1 = new person('mick');
  person1.getname(); //mick

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 的实例(person1)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。

小问题,上面两个 this 都指向谁?

  var person1 = new person('mick');
  person1.name = 'mick'; // 此时 person1 已经有 name 这个属性了
  person1.getname(); //mick  

故两次 this 在函数执行时都指向 person1。

四. __proto__

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,用于指向创建它的构造函数的原型对象。
对象 person1 有一个 __proto__属性,创建它的构造函数是 person,构造函数的原型对象是 person.prototype ,所以:
person1.__proto__ == person.prototype

请看下图:

 

《javascript 高级程序设计》的图 6-1

根据上面这个连接图,我们能得到:

person.prototype.constructor == person;
person1.__proto__ == person.prototype;
person1.constructor == person;

不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例(person1)与构造函数(person)的原型对象(person.prototype)之间,而不是存在于实例(person1)与构造函数(person)之间。

注意:因为绝大部分浏览器都支持__proto__属性,所以它才被加入了 es6 里(es5 部分浏览器也支持,但还不是标准)。

五. 构造器

熟悉 javascript 的童鞋都知道,我们可以这样创建一个对象:
var obj = {}
它等同于下面这样:
var obj = new object()

obj 是构造函数(object)的一个实例。所以:
obj.constructor === object
obj.__proto__ === object.prototype

新对象 obj 是使用 new 操作符后跟一个构造函数来创建的。构造函数(object)本身就是一个函数(就是上面说的函数对象),它和上面的构造函数 person 差不多。只不过该函数是出于创建新对象的目的而定义的。所以不要被 object 吓倒。

同理,可以创建对象的构造器不仅仅有 object,也可以是 array,date,function等。
所以我们也可以构造函数来创建 array、 date、function

var b = new array();
b.constructor === array;
b.__proto__ === array.prototype;
var c = new date(); 
c.constructor === date;
c.__proto__ === date.prototype;
var d = new function();
d.constructor === function;
d.__proto__ === function.prototype;

这些构造器都是函数对象:

函数对象

六. 原型链

小测试来检验一下你理解的怎么样:

  1. person1.__proto__ 是什么?
  2. person.__proto__ 是什么?
  3. person.prototype.__proto__ 是什么?
  4. object.__proto__ 是什么?
  5. object.prototype__proto__ 是什么?

答案:
第一题:
因为 person1.__proto__ === person1 的构造函数.prototype
因为 person1的构造函数 === person
所以 person1.__proto__ === person.prototype

第二题:
因为 person.__proto__ === person的构造函数.prototype
因为 person的构造函数 === function
所以 person.__proto__ === function.prototype

第三题:
person.prototype 是一个普通对象,我们无需关注它有哪些属性,只要记住它是一个普通对象。
因为一个普通对象的构造函数 === object
所以 person.prototype.__proto__ === object.prototype

第四题,参照第二题,因为 person 和 object 一样都是构造函数

第五题:
object.prototype 对象也有proto属性,但它比较特殊,为 null 。因为 null 处于原型链的顶端,这个只能记住。
object.prototype.__proto__ === null

七. 函数对象 (复习一下前面的知识点)

所有函数对象proto都指向function.prototype,它是一个空函数(empty function)

number.__proto__ === function.prototype  // true
number.constructor == function //true
boolean.__proto__ === function.prototype // true
boolean.constructor == function //true
string.__proto__ === function.prototype  // true
string.constructor == function //true
// 所有的构造器都来自于function.prototype,甚至包括根构造器object及function自身
object.__proto__ === function.prototype  // true
object.constructor == function // true
// 所有的构造器都来自于function.prototype,甚至包括根构造器object及function自身
function.__proto__ === function.prototype // true
function.constructor == function //true
array.__proto__ === function.prototype   // true
array.constructor == function //true
regexp.__proto__ === function.prototype  // true
regexp.constructor == function //true
error.__proto__ === function.prototype   // true
error.constructor == function //true
date.__proto__ === function.prototype    // true
date.constructor == function //true

javascript中有内置(build-in)构造器/对象共计12个(es5中新加了json),这里列举了可访问的8个构造器。剩下如global不能直接访问,arguments仅在函数调用时由js引擎创建,math,json是以对象形式存在的,无需new。它们的proto是object.prototype。如下

math.__proto__ === object.prototype  // true
math.construrctor == object // true
json.__proto__ === object.prototype  // true
json.construrctor == object //true

上面说的函数对象当然包括自定义的。如下

// 函数声明
function person() {}
// 函数表达式
var perosn = function() {}
console.log(person.__proto__ === function.prototype) // true
console.log(man.__proto__ === function.prototype)    // true

这说明什么呢?

** 所有的构造器都来自于 function.prototype,甚至包括根构造器objectfunction自身。所有构造器都继承了·function.prototype·的属性及方法。如length、call、apply、bind**

(你应该明白第一句话,第二句话我们下一节继续说,先挖个坑:))
function.prototype也是唯一一个typeof xxx.prototypefunctionprototype。其它的构造器的prototype都是一个对象(原因第三节里已经解释过了)。如下(又复习了一遍):

console.log(typeof function.prototype) // function
console.log(typeof object.prototype)   // object
console.log(typeof number.prototype)   // object
console.log(typeof boolean.prototype)  // object
console.log(typeof string.prototype)   // object
console.log(typeof array.prototype)    // object
console.log(typeof regexp.prototype)   // object
console.log(typeof error.prototype)    // object
console.log(typeof date.prototype)     // object
console.log(typeof object.prototype)   // object

噢,上面还提到它是一个空的函数,console.log(function.prototype) 下看看(留意,下一节会再说一下这个)

知道了所有构造器(含内置及自定义)的__proto__都是function.prototype,那function.prototype__proto__是谁呢?
相信都听说过javascript中函数也是一等公民,那从哪能体现呢?如下
console.log(function.prototype.__proto__ === object.prototype) // true
这说明所有的构造器也都是一个普通 js 对象,可以给构造器添加/删除属性等。同时它也继承了object.prototype上的所有方法:tostring、valueof、hasownproperty等。(你也应该明白第一句话,第二句话我们下一节继续说,不用挖坑了,还是刚才那个坑;))

最后object.prototype的proto是谁?
object.prototype.__proto__ === null // true
已经到顶了,为null。(读到现在,再回过头看第五章,能明白吗?)

八. prototype

在 ecmascript 核心所定义的全部属性中,最耐人寻味的就要数 prototype 属性了。对于 ecmascript 中的引用类型而言,prototype 是保存着它们所有实例方法的真正所在。换句话所说,诸如 tostring()valuseof() 等方法实际上都保存在 prototype 名下,只不过是通过各自对象的实例访问罢了。

——《javascript 高级程序设计》第三版 p116

我们知道 js 内置了一些方法供我们使用,比如:
对象可以用 constructor/tostring()/valueof() 等方法;
数组可以用 map()/filter()/reducer() 等方法;
数字可用用 parseint()/parsefloat()等方法;
why ???

why??

 

当我们创建一个函数时:

var person = new object()
personobject 的实例,所以 person 继承object 的原型对象object.prototype上所有的方法:

object.prototype

object 的每个实例都具有以上的属性和方法。
所以我可以用 person.constructor 也可以用 person.hasownproperty

 

当我们创建一个数组时:

var num = new array()
numarray 的实例,所以 num 继承array 的原型对象array.prototype上所有的方法:

array.prototype

 

are you f***ing kidding me? 这尼玛怎么是一个空数组???

doge

我们可以用一个 es5 提供的新方法:object.getownpropertynames
获取所有(包括不可枚举的属性)的属性名不包括 prototy 中的属性,返回一个数组:

 

var arrayallkeys = array.prototype; // [] 空数组
// 只得到 arrayallkeys 这个对象里所有的属性名(不会去找 arrayallkeys.prototype 中的属性)
console.log(object.getownpropertynames(arrayallkeys)); 
/* 输出:
["length", "constructor", "tostring", "tolocalestring", "join", "pop", "push", 
"concat", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "foreach", 
"some", "every", "map", "indexof", "lastindexof", "reduce", "reduceright", 
"entries", "keys", "copywithin", "find", "findindex", "fill"]
*/

这样你就明白了随便声明一个数组,它为啥能用那么多方法了。

细心的你肯定发现了object.getownpropertynames(arrayallkeys) 输出的数组里并没有 constructor/hasownprototype对象的方法(你肯定没发现)。
但是随便定义的数组也能用这些方法

var num = [1];
console.log(num.hasownprototype()) // false (输出布尔值而不是报错)

why ???

 

why??

因为array.prototype 虽然没这些方法,但是它有原型对象(__proto__):

// 上面我们说了 object.prototype 就是一个普通对象。
array.prototype.__proto__ == object.prototype

所以 array.prototype 继承了对象的所有方法,当你用num.hasownprototype()时,js 会先查一下它的构造函数 (array) 的原型对象 array.prototype 有没有有hasownprototype()方法,没查到的话继续查一下 array.prototype 的原型对象 array.prototype.__proto__有没有这个方法。

当我们创建一个函数时:

var f = new function("x","return x*x;");
//当然你也可以这么创建 f = function(x){ return x*x }
console.log(f.arguments) // arguments 方法从哪里来的?
console.log(f.call(window)) // call 方法从哪里来的?
console.log(function.prototype) // function() {} (一个空的函数)
console.log(object.getownpropertynames(function.prototype)); 
/* 输出
["length", "name", "arguments", "caller", "constructor", "bind", "tostring", "call", "apply"]
*/

我们再复习第八小节这句话:

所有函数对象proto都指向 function.prototype,它是一个空函数(empty function)

嗯,我们验证了它就是空函数。不过不要忽略前半句。我们枚举出了它的所有的方法,所以所有的函数对象都能用,比如:

函数对象

 

如果你还没搞懂啥是函数对象?

 

去屎 | center

还有,我建议你可以再复习下为什么:

function.prototype 是唯一一个typeof xxx.prototype为 “function”的prototype

我猜你肯定忘了。

九. 复习一下

第八小节我们总结了:

所有函数对象的 __proto__ 都指向 function.prototype,它是一个空函数(empty function)

但是你可别忘了在第三小节我们总结的:

所有对象的 __proto__ 都指向其构造器的 prototype

咦,我找了半天怎么没找到这句话……

 

doge | center

我们下面再复习下这句话。

先看看 js 内置构造器:

var obj = {name: 'jack'}
var arr = [1,2,3]
var reg = /hello/g
var date = new date
var err = new error('exception')
 
console.log(obj.__proto__ === object.prototype) // true
console.log(arr.__proto__ === array.prototype)  // true
console.log(reg.__proto__ === regexp.prototype) // true
console.log(date.__proto__ === date.prototype)  // true
console.log(err.__proto__ === error.prototype)  // true

再看看自定义的构造器,这里定义了一个 person

function person(name) {
  this.name = name;
}
var p = new person('jack')
console.log(p.__proto__ === person.prototype) // true

pperson 的实例对象,p 的内部原型总是指向其构造器 person 的原型对象 prototype

每个对象都有一个 constructor 属性,可以获取它的构造器,因此以下打印结果也是恒等的:

function person(name) {
    this.name = name
}
var p = new person('jack')
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

上面的person没有给其原型添加属性或方法,这里给其原型添加一个getname方法:

function person(name) {
    this.name = name
}
// 修改原型
person.prototype.getname = function() {}
var p = new person('jack')
console.log(p.__proto__ === person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

可以看到p.__proto__person.prototypep.constructor.prototype都是恒等的,即都指向同一个对象。

如果换一种方式设置原型,结果就有些不同了:

function person(name) {
    this.name = name
}
// 重写原型
person.prototype = {
    getname: function() {}
}
var p = new person('jack')
console.log(p.__proto__ === person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // false

这里直接重写了 person.prototype(注意:上一个示例是修改原型)。输出结果可以看出p.__proto__仍然指向的是person.prototype,而不是p.constructor.prototype

这也很好理解,给person.prototype赋值的是一个对象直接量{getname: function(){}},使用对象直接量方式定义的对象其构造器(constructor)指向的是根构造器objectobject.prototype是一个空对象{}{}自然与{getname: function(){}}不等。如下:

var p = {}
console.log(object.prototype) // 为一个空的对象{}
console.log(p.constructor === object) // 对象直接量方式定义的对象其constructor为object
console.log(p.constructor.prototype === object.prototype) // 为true,不解释(๑ˇ3ˇ๑)

十. 原型链(再复习一下:)

下面这个例子你应该能明白了!

function person(){}
var person1 = new person();
console.log(person1.__proto__ === person.prototype); // true
console.log(person.prototype.__proto__ === object.prototype) //true
console.log(object.prototype.__proto__) //null
person.__proto__ == function.prototype; //true
console.log(function.prototype)// function(){} (空函数)
var num = new array()
console.log(num.__proto__ == array.prototype) // true
console.log( array.prototype.__proto__ == object.prototype) // true
console.log(array.prototype) // [] (空数组)
console.log(object.prototype.__proto__) //null
console.log(array.__proto__ == function.prototype)// true

疑点解惑:

  1. object.__proto__ === function.prototype // true
    object 是函数对象,是通过new function()创建的,所以object.__proto__指向function.prototype。(参照第八小节:「所有函数对象的__proto__都指向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”。

  1. 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.prototypeobject.prototype.__proto__ === null,保证原型链能够正常结束。

十一 总结

  • 原型和原型链是js实现继承的一种模型。
  • 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?

 var animal = function(){};
 var dog = function(){};
 animal.price = 2000;
 dog.prototype = animal;
 var tidy = new dog();
 console.log(dog.price) //undefined
 console.log(tidy.price) // 2000

这里解释一下:

 var dog = function(){};
 dog.prototype.price = 2000;
 var tidy = new dog();
 console.log(tidy.price); // 2000
 console.log(dog.price); //undefined
 var dog = function(){};
 var tidy = new dog();
 tidy.price = 2000;
 console.log(dog.price); //undefined

这个明白吧?想一想我们上面说过这句话:

实例(tidy)和 原型对象(dog.prototype)存在一个连接。不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例(tidy)与构造函数的原型对象(dog.prototype)之间,而不是存在于实例(tidy)与构造函数(dog)之间。

 

class b{}
class a extends b{}
var a=new a();
var b=new b();
console.log(typeof a.prototype)                      //object
console.log(typeof b.prototype)                      //object
console.log(a.prototype.__proto__==b.prototype)     //true
console.log(b.prototype.__proto__==object.prototype); //true
console.log(object.prototype.__proto__==null);        //true, 原型链的顶部
console.log(a.__proto__==b)                         //true
console.log(b.__proto__==function.prototype)        //true
console.log(typeof function.prototype)              //function,比较特殊,并不是一个object
console.log(function.prototype.__proto__==object.prototype)  //true
console.log(a.__proto__==a.prototype)               //true
console.log(b.__proto__==b.prototype)               //true
console.log(a.constructor==a)                       //true
console.log(b.constructor==b)                       //true
console.log(a.prototype.constructor==a)             //true  a.prototype相当于a的一个实例
console.log(b.prototype.constructor==b)             //true
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