最详细的讲解 JS 原型与原型链

文章目录

- - - - 一. 普通对象与函数对象
      - 二. 构造函数
      - 三. 原型对象
      - 四. proto
      - 五. 构造器
      - 六. 原型链
      - 七. Prototype
      - 总结

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); //trueconsole.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;
// 注：上面两行代码只是帮助理解，并不能正常运行

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) //Objectconsole.log(typeof Function.prototype) // Function，这个特殊console.log(typeof Object.prototype) // Objectconsole.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

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 === Objectobj.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：

在这里插入图片描述

函数对象

六. 原型链

小测试来检验一下你理解的怎么样：

person1.proto 是什么？
Person.proto 是什么？
Person.prototype.proto 是什么？
Object.proto 是什么？
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. 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()和 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 ？？？

当我们创建一个函数时：
var Person = new Object()Person 是 Object 的实例，所以 Person 继承了Object 的原型对象Object.prototype上所有的方法：

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()num 是 Array 的实例，所以 num 继承了Array 的原型对象Array.prototype上所有的方法：

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等对象的方法（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)

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:

在这里插入图片描述

如果你还没搞懂啥是函数对象？

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

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