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  • JavaScript探秘:强大的原型和原型链

    // foo 变量是上例中的
    for(var i in foo) {
        if (foo.hasOwnProperty(i)) {
            console.log(i);
        }
    }
    

    JavaScript 不包括传统的类继承模型,而是使用 prototypal 原型模型。

    尽管这常常被当作是 JavaScript 的缺点被提及,事实上基于原型的继承模型比传统的类继承还要强大。实现传统的类继承模型是非常easy,可是实现 JavaScript 中的原型继承则要困难的多。

    因为 JavaScript 是唯一一个被广泛使用的基于原型继承的语言,所以理解两种继承模式的差异是须要一定时间的,今天我们就来了解一下原型和原型链。

    原型

    10年前。我刚学习JavaScript的时候,一般都是用例如以下方式来写代码:

    <pre name="code" class="javascript">var decimalDigits = 2,
    	tax = 5;
    
    function add(x, y) {
        return x + y;
    }
    
    function subtract(x, y) {
        return x - y;
    }
    
    //alert(add(1, 3));
    


    
    

    通过运行各个function来得到结果,学习了原型之后。我们能够使用例如以下方式来美化一下代码。

    原型使用方式1

    在使用原型之前。我们须要先将代码做一下小改动:

    var Calculator = function (decimalDigits, tax) {
        this.decimalDigits = decimalDigits;
        this.tax = tax;
    };
    


    然后。通过给Calculator对象的prototype属性赋值对象字面量来设定Calculator对象的原型。

    Calculator.prototype = {
        add: function (x, y) {
            return x + y;
        },
    
        subtract: function (x, y) {
            return x - y;
        }
    };
    //alert((new Calculator()).add(1, 3));
    
    这样,我们就能够new Calculator对象以后,就能够调用add方法来计算结果了。


    原型使用方式2

    另外一种方式是,在赋值原型prototype的时候使用function马上运行的表达式来赋值,即例如以下格式:

    Calculator.prototype = function () { } ();
    它的优点在前面的帖子里已经知道了。就是能够封装私有的function,通过return的形式暴露出简单的使用名称,以达到public/private的效果。改动后的代码例如以下:
    Calculator.prototype = function () {
        add = function (x, y) {
            return x + y;
        },
    
        subtract = function (x, y) {
            return x - y;
        }
        return {
            add: add,
            subtract: subtract
        }
    } ();
    
    //alert((new Calculator()).add(11, 3));
    


    相同的方式,我们能够new Calculator对象以后调用add方法来计算结果了。

    分步声明

    上述使用原型的时候。有一个限制就是一次性设置了原型对象。我们再来说一下怎样分来设置原型的每一个属性吧。

    var BaseCalculator = function () {
        //为每一个实例都声明一个小数位数
        this.decimalDigits = 2;
    };
            
    //使用原型给BaseCalculator扩展2个对象方法
    BaseCalculator.prototype.add = function (x, y) {
        return x + y;
    };
    
    BaseCalculator.prototype.subtract = function (x, y) {
        return x - y;
    };
    


    首先。声明了一个BaseCalculator对象。构造函数里会初始化一个小数位数的属性decimalDigits,然后通过原型属性设置2个function,各自是add(x,y)和subtract(x,y)。当然你也能够使用前面提到的2种方式的不论什么一种,我们的主要目的是看怎样将BaseCalculator对象设置到真正的Calculator的原型上。

    var BaseCalculator = function() {
        this.decimalDigits = 2;
    };
    
    BaseCalculator.prototype = {
        add: function(x, y) {
            return x + y;
        },
        subtract: function(x, y) {
            return x - y;
        }
    };

    创建完上述代码以后,我们来開始:

    var Calculator = function () {
        //为每一个实例都声明一个税收数字
        this.tax = 5;
    };
            
    Calculator.prototype = new BaseCalculator();
    

    我们能够看到Calculator的原型是指向到BaseCalculator的一个实例上,目的是让Calculator集成它的add(x,y)和subtract(x,y)这2个function,另一点要说的是,因为它的原型是BaseCalculator的一个实例,所以无论你创建多少个Calculator对象实例,他们的原型指向的都是同一个实例。

    var calc = new Calculator();
    alert(calc.add(1, 1));
    //BaseCalculator 里声明的decimalDigits属性,在 Calculator里是能够訪问到的
    alert(calc.decimalDigits); 
    


    上面的代码。执行以后。我们能够看到由于Calculator的原型是指向BaseCalculator的实例上的,所以能够訪问他的decimalDigits属性值,那假设我不想让Calculator訪问BaseCalculator的构造函数里声明的属性值,那怎么办呢?这么办:

    var Calculator = function () {
        this.tax= 5;
    };
    
    Calculator.prototype = BaseCalculator.prototype;
    

    通过将BaseCalculator的原型赋给Calculator的原型,这样你在Calculator的实例上就訪问不到那个decimalDigits值了,假设你訪问例如以下代码,那将会提升出错。

    var calc = new Calculator();
    alert(calc.add(1, 1));
    alert(calc.decimalDigits);
    


    重写原型

    在使用第三方JS类库的时候,往往有时候他们定义的原型方法是不能满足我们的须要。可是又离不开这个类库。所以这时候我们就须要重写他们的原型中的一个或者多个属性或function。我们能够通过继续声明的相同的add代码的形式来达到覆盖重写前面的add功能,代码例如以下:

    //覆盖前面Calculator的add() function 
    Calculator.prototype.add = function (x, y) {
        return x + y + this.tax;
    };
    
    var calc = new Calculator();
    alert(calc.add(1, 1));
    


    这样。我们计算得出的结果就比原来多出了一个tax的值。可是有一点须要注意:那就是重写的代码须要放在最后,这样才干覆盖前面的代码。

    原型链

    在将原型链之前,我们先上一段代码:

    function Foo() {
        this.value = 42;
    }
    Foo.prototype = {
        method: function() {}
    };
    
    function Bar() {}
    
    // 设置Bar的prototype属性为Foo的实例对象
    Bar.prototype = new Foo();
    Bar.prototype.foo = 'Hello World';
    
    // 修正Bar.prototype.constructor为Bar本身
    Bar.prototype.constructor = Bar;
    
    var test = new Bar() // 创建Bar的一个新实例
    
    // 原型链
    test [Bar的实例]
        Bar.prototype [Foo的实例] 
            { foo: 'Hello World' }
            Foo.prototype
                {method: ...};
                Object.prototype
                    {toString: ... /* etc. */};
    


    上面的样例中。test 对象从 Bar.prototype 和 Foo.prototype 继承下来。因此,它能訪问 Foo 的原型方法 method。

    同一时候,它也可以訪问那个定义在原型上的 Foo 实例属性 value。须要注意的是 new Bar() 不会创造出一个新的 Foo 实例,而是反复使用它原型上的那个实例;因此,全部的 Bar 实例都会共享同样的 value 属性。

    属性查找

    当查找一个对象的属性时。JavaScript 会向上遍历原型链。直到找到给定名称的属性为止,到查找到达原型链的顶部 - 也就是 Object.prototype - 可是仍然没有找到指定的属性,就会返回 undefined,我们来看一个样例:

    function foo() {
        this.add = function (x, y) {
            return x + y;
        }
    }
    
    foo.prototype.add = function (x, y) {
        return x + y + 10;
    }
    
    Object.prototype.subtract = function (x, y) {
        return x - y;
    }
    
    var f = new foo();
    alert(f.add(1, 2)); //结果是3。而不是13
    alert(f.subtract(1, 2)); //结果是-1
    


    通过代码执行。我们发现subtract是安装我们所说的向上查找来得到结果的,可是add方式有点小不同。这也是我想强调的,就是属性在查找的时候是先查找自身的属性,假设没有再查找原型。再没有,再往上走。一直插到Object的原型上。所以在某种层面上说。用 for in语句遍历属性的时候,效率也是个问题。

    另一点我们须要注意的是,我们能够赋值不论什么类型的对象到原型上,可是不能赋值原子类型的值。比方例如以下代码是无效的:

    function Foo() {}
    Foo.prototype = 1; // 无效
    


    hasOwnProperty函数

    hasOwnProperty是Object.prototype的一个方法。它但是个好东西,他能推断一个对象是否包括自己定义属性而不是原型链上的属性,由于hasOwnProperty 是 JavaScript 中唯一一个处理属性但是不查找原型链的函数。

    // 改动Object.prototype
    Object.prototype.bar = 1; 
    var foo = {goo: undefined};
    
    foo.bar; // 1
    'bar' in foo; // true
    
    foo.hasOwnProperty('bar'); // false
    foo.hasOwnProperty('goo'); // true
    


    仅仅有 hasOwnProperty 能够给出正确和期望的结果,这在遍历对象的属性时会非常实用。 没有其他方法能够用来排除原型链上的属性,而不是定义在对象自身上的属性。

    但有个恶心的地方是:JavaScript 不会保护 hasOwnProperty 被非法占用,因此假设一个对象碰巧存在这个属性,就须要使用外部的 hasOwnProperty 函数来获取正确的结果。

    var foo = {
        hasOwnProperty: function() {
            return false;
        },
        bar: 'Here be dragons'
    };
    
    foo.hasOwnProperty('bar'); // 总是返回 false
    
    // 使用{}对象的 hasOwnProperty,并将其上下为设置为foo
    {}.hasOwnProperty.call(foo, 'bar'); // true
    


    当检查对象上某个属性是否存在时,hasOwnProperty 是唯一可用的方法。同一时候在使用 for in loop 遍历对象时。推荐总是使用 hasOwnProperty 方法。这将会避免原型对象扩展带来的干扰,我们来看一下样例:

    // 改动 Object.prototype
    Object.prototype.bar = 1;
    
    var foo = {moo: 2};
    for(var i in foo) {
        console.log(i); // 输出两个属性:bar 和 moo
    }
    


    我们没办法改变for in语句的行为,所以想过滤结果就仅仅能使用hasOwnProperty 方法。代码例如以下:


    这个版本号的代码是唯一正确的写法。因为我们使用了 hasOwnProperty,所以这次仅仅输出 moo。

    假设不使用 hasOwnProperty,则这段代码在原生对象原型(比方 Object.prototype)被扩展时可能会出错。

    总结:推荐使用 hasOwnProperty。不要对代码执行的环境做不论什么如果,不要如果原生对象是否已经被扩展了。

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