Javascript 原型与原型链深入详解

前言

在前端这块领域，原型与原型链是每一个前端 er 必须掌握的概念。多次在面试或者一些技术博客里面看见这个概念。由此可见，这个玩意对于前端来说有多重要。其实它本身理解起来不难，但是很多刚入行前端的同学，看到prototype、__proto__理解起来还是有点吃力，然后脑子里面就乱成一锅粥，就像我一样。 但是这是很正常的事情，没什么大不了的，就像我们想要学会跑步，那么我们就必须先学会走路。任何事情都是有个过程的。所以现在就跟我一起来攻克这个难点吧。

通过这篇文章你将掌握以下知识点:

• 理解 __proto_;
• 理解 prototype;
• 理解javascript中对象的概念;
• 理解原型和原型链;
• 理解javascript中类的概念;
• 理解new的实现;
• 理解instanceof的实现;
• 理解javascript的继承;
• 加深对javascript这门语言的理解。

这也是本篇文章的写作思路。

对象

那么我们就从对象这一概念开始说起，其实对象这一概念相信大家并不陌生。有一种说法是“javasrcript 中万物皆是对象”，其实这个说法是错误的，一个很简单的例子，javasript中简单基本类型（string、boolean、number、null、undefined、symbol）本身就不是对象。其实javasript中对象主要分为函数对象和普通对象。

其中:

• String
• Number
• Boolean
• Object
• Function
• Array
• Date
• RegExp
• Error

这些都是函数对象，他们同时也被称为内置对象。函数对象本身其实就是一个纯函数，javascript用他们来模拟类。

普通对象就很简单了，就是我们常见的对象:

const obj = {
  name: "juefei",
  desc: "cool",
};

可能说到这，你还是无法理解到底啥是函数对象，啥是普通对象，那我们就一起来看看下面的代码:

const obj1 = {};
const obj2 = new Object();
function func1() {}
const obj3 = new func1();
const func2 = new (function () {})();
const func3 = new Function();

接着我们来分别打印一下他们:

console.log(obj1); // object
console.log(obj2); // object
console.log(obj3); // object
console.log(func1); // function
console.log(func2); // function
console.log(func3); // function

所以可以看见,obj1、obj2、,obj3是普通对象，他们都是Object的实例，而func1、func2、func3则都是Function的实例，称为函数对象。

我们再看看:

console.log(typeof Object); //f unction
console.log(typeof Function); // function

你是不是惊呆了，原来Object和Function都是 Function的实例。

所以我们得出一个结论就是：

• 只要是Function的实例，那就是函数对象，其余则为普通对象。

同样我们也可以看出，不仅 Object是函数对象,就连 Function本身也是函数对象，因为我们通过 console.log(typeof Function); 得知 Function是 Function的实例。是不是又开始有点绕了？没事，到这一步你就记住我们刚刚的结论就算完成目标:

• 只要是Function的实例，那就是函数对象，其余则为普通对象。

那么说到对象，我们从上面可以看出，一个对象是通过构造函数 new 出来的，这其实跟原型和原型链有很大的关系，那么原型和原型链到底是用来干嘛的呢？

原型

涉及到这两个概念，我们就必须先来介绍两个东西: __proto__和prototype ，这两个变量可以说，在 javascript这门语言里面随处可见，我们不管他三七二十一，我们先来看一张表:

所以，请你先记住以下结论：

• 只有函数对象有 prototype属性，普通对象没有这个属性。
• 函数对象和普通对象都有 __proto__这个属性。
• prototype 和 __proto__都是在创建一个函数或者对象会自动生成的属性。

接着我们来验证一下:

function func() {
  //func称为构造函数
}
console.log(typeof func.prototype); // object
console.log(typeof func.__proto__); // function

const obj = {};
console.log(typeof obj.__proto__); //object
console.log(typeof obj.prototype); //undefined （看见了吧，普通对象真的没有 prototype 属性）

所以就验证了我们刚刚的结论：

• 只有函数对象有prototype属性，普通对象没有这个属性
• 函数对象 和 普通对象都有__proto__这个属性。
• prototype和__proto__都是在创建一个函数或者对象会自动生成的属性。

你看我又重复写了一遍，我不是为了凑字数，是为了你加深记忆，这对于我们接下来的篇幅很重要。

接着我们来看看下面的代码:

console.log(obj.__proto__ === Object.prototype); // true
console.log(func.__proto__ === Function.prototype); // true

所以我们又得出如下结论:

• 实例的__proto__属性主动指向构造的 prototype;
• prototype属性被__proto__属性 所指向。

这就是prototype属性和__proto__属性的区别与联系。 这可能又有点绕了，来多看几遍这一节，多背一下我们的结论。我们继续。
那么问题来了，既然func是一个函数对象，函数对象是有 prototype 属性的，那么func.prototype.__proto__等于啥呢？
为了解决这个问题，我们来思考一下：
首先，我们看看func.prototype 是啥:

console.log(typeof func.prototype); //object

好，我们知道了，func.prototype是一个对象，那既然是对象，那 func.prototype那不就是 Object的实例吗？那也就是说，func.prototype.__proto__属性肯定是指向Object.prototype咯！ 好，我们来验证一下:

console.log(func.prototype.__proto__ === Object.prototype); //true

看见没有，就是这样的。那看到这里，我们应该也知道当我们这创建一个构造函数的时候，javascript 是如何帮我们自动生成__proto__和prototype属性的。哈哈没错就是这样:

//我们手动创建func函数
function func() {}
//javascript悄悄咪咪执行以下代码:
func._proto = Function.prototype; //实例的 __proto__ 属性主动指向构造的 prototype
func.prototype = {
  constructor: func,
  __proto: Object.prototype, //我们刚刚才在上面验证的，你别又忘记了
};

我还专门为你画了个图(够贴心不老铁):

所以prototype又被称为显式原型对象，而__proto__又被称为隐式原型对象。

hi，看到这里，你是不是有种脑子开了光的感觉。哈哈，所以到现在你应该已经理解原型的概念了，如果你还不理解，那就把上述章节再看一遍。最好拿个纸笔出来跟着画一画，顺便拿出电脑把示例代码敲一敲。好，整理一下头脑，接下来我们来看看什么又是原型链。

原型链

再介绍这个概念之前，我们先来看如下代码：

function Person = function(name,desc){
    this.name = name;
    this.desc = desc;
} //
Person.prototype.getName = function(){
    return this.name;
}//
Person.prototype.getDesc = function(){
    return this.desc;
}//
const obj = new Person('juefei','cool');//
console.log(obj);//
console.log(obj.getName);//

接下来我们来逐步解析一下:

• 创建了一个构造函数 Person，此时，Person.portotype自动创建，其中包含了constructor 和__proto__两个属性;
• 给对象 Person.prototype新增了一个方法 getName;
• 给对象 Person.prototype新增了一个方法 getDesc;
• 根据构造函数Person新建一个实例: obj（在创建实例的时候，构造函数会自动执行）;
• 打印实例 obj :

{
    name: 'juefei',
    desc: 'cool'
}

根据上面一节的结论，我们得出：

obj.__proto__ = Person.prototype;

• 执行到第 6 步时，由于在实例 obj上面找不到 getName()这个方法，所以它就会自动去通过自身的 __proto__ 继续向上查找，结果找到了Person.prototype ，接着它发现，刚好 Person.prototype 上面有getName()方法，于是找到了这个方法，它就停止了寻找。 怎么样，是不是有一种环环相扣的感觉？他们形成一个链了，没错，这就是原型链。

我们得出如下结论:
在访问一个对象(假设这个对象叫 obj)的属性/方法时，若在当前的对象上面找不到，则会尝试通过obj.__proto__去寻找，而 obj.__proto__ 又指向其构造函数(假设叫objCreated)的 prototype，所以它又自动去 objCreated.prototype 的属性/方法上面去找,结果还是没找到，那么就访问 objCreated.prototype.__proto__继续往上面寻找，直到找到,则停止对原型链对寻找，若最终还是没能找到，则返回 undefined 。 一直沿着原型链寻找下去，直到找到 Object.prototype.__proto__,指向 null，于是返回 undefined了。

是不是自然而然就理解了。我又给你画了个图：

接下来我们再来增加一些概念：

• 任何内置函数对象本身的 __proto__属性都指向 Function的原型对象，即： Function.prototype;
• 除了 Object.prototype.__proto__指向 null ,所有的内置函数对象的原型对象的 __proto__属性 ( 内置函数对象.prototype.__proto__)，都指向Object。

我们得出如下终极原型链的图： 

针对这个图，我最终给出我们经常看见那个原型链的图:

好好对比一下，拿出纸和笔画一画，根据上面章节的讲解，相信你很容易就能明白。

javascript中的类

刚刚我们终于明白什么是 原型和 原型链。下面我们根据上面的概念来讲解一下javascript中的类。 我们知道，在面向对象的语言中，类可以被实例化多次，这个实例化是指我们可以根据构造函数去独立复制多个独立的实例，这些实例之间是独立的。但是实际上在 javascript却不是这样的，因为它不是这种复制机制。我们不能创建一个类的多个实例，我们只能创建这个类的多个对象，因为他们都是通过原型和原型链关联到同一个对象。所以在 javascript中 ,类都是通过原型和原型链来实现的，它其实是一种委托方式。

new的实现

了解了上面javascript中的类的概念，那我们应该很容易就理解new的过程，其核心无非就是执行原型链的链接:

function myNew(Cons, ...args) {
  let obj = {};
  obj.__proto__ = Cons.prototype; //执行原型链接
  let res = Cons.call(obj, args);
  return typeof res === "object" ? res : obj;
}

instanceof的实现

那么学习了原型和原型链，instanceof的实现肯定也很简单了，它也是通过原型和原型链来实现的:

function myInstanceof(left, right) {
  let rightProto = right.prototype;
  let leftValue = left.__proto__;
  while (true) {
    if (leftValue === null) {
      return false;
    }
    if (leftValue === rightProto) {
      return true;
    }
    leftValue = leftValue.__proto__;
  }
}

我就不讲解过程了，因为我知道你肯定能看懂，哈哈。

javascript的继承

我们都知道继承也是通过原型和原型链来实现的，那我在这里介绍两种常见的继承方式:

组合继承:

//组合式继承
//通过call继承Parent的属性，并传入参数
//将Child的原型对象指向Parent的实例，从而继承Parent的函数
function Parent(value) {
  this.val = value;
}
Parent.prototype.getValue = function () {
  console.log(this.val);
};
function Child(value) {
  Parent.call(this, value); //继承Parentd的属性
}
Child.prototype = new Parent();

寄生组合式继承:

//寄生组合式继承
//通过call继承Parent的属性，并传入参数
//通过Object.create()继承Parent的函数
function Parent(value) {
  this.val = value;
}
Parent.prototype.getValue = function () {
  console.log(this.val);
};
function Child(value) {
  //继承Parentd的属性
  Parent.call(this, value);
}
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype, {
  constructor: {
    value: Child,
    writable: true,
    configurable: true,
    enumerable: false,
  },
});

总结

• 若 A 通过 new 创建了 B,则 B.__proto__ = A.prototype；
• 执行B.a，若在 B 中找不到 a，则会在B.__proto__中，也就是A.prototype中查找，若A.prototype中仍然没有，则会继续向上查找，最终，一定会找到Object.prototype,倘若还找不到，因为Object.prototype.__proto__指向null，因此会返回undefined；
• 原型链的顶端，一定有 Object.prototype.__proto__ ——> null。

由此可见，原型和原型链是如此的强大

到此这篇关于Javascript 原型与原型链深入详解的文章就介绍到这了,更多相关Javascript 原型链内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！