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  • 理解 JavaScript 对象原型、原型链如何工作、如何向 prototype 属性添加新的方法。

    JavaScript 常被描述为一种基于原型的语言 (prototype-based language)——每个对象拥有一个原型对象,对象以其原型为模板、从原型继承方法和属性。原型对象也可能拥有原型,并从中继承方法和属性,一层一层、以此类推(这里的你可能还是懵的状态,先别管其他的,就知道原型是一层一层的就可以)。这种关系常被称为原型链 (prototype chain),它解释了为何一个对象会拥有定义在其他对象中的属性和方法。

    也就是说,我们没有特意去给一个实例对象添加属性和方法,但是这个实例对象却有属性和方法,这是因为这个实例对象继承了定义在构造器函数(我们事先定义好的一个函数,这个函数中有属性和方法,prototype就是特殊的属性,因为特殊所以它叫原型)中的属性和方法以及prototype。

    那么这种继承是怎么实现的呢?实例对象和它的构造器之间建立一个链接(它是__proto__属性,是从构造函数的prototype属性派生的),之后通过上溯原型链,在构造器中找到这些属性和方法。

    理解对象的原型(可以通过Object.getPrototypeOf(obj)或者已被弃用的__proto__属性获得)与构造函数的prototype属性之间的区别是很重要的。前者是每个实例上都有的属性,后者是构造函数的属性。也就是说,Object.getPrototypeOf(new Foobar())Foobar.prototype指向着同一个对象。

    构造函数、实例、原型(对象)、原型链到底是什么?

    1、来看个例子:

    创建一个构造函数Person,实例化这个Person为person1:

    function Person(name, age) { // 构造函数
       this.name = name
        this.age = age
    };
    Person.prototype.sex = "male" // Person.prototype叫原型(对象)
    var person1 = new Person('zs', 18) // 实例
    
    console.log(person1.__proto__, person1.__proto__.__proto__)

    结果显示两个框中的值是一样的,就是说person1.__proto__继续上溯一层__proto__,会找到上层的__proto__,也就是 person1.__proto__.__proto__,这两个量指向的同一个对象。那么这个上溯的过程就称为原型链

    2、构造函数的prototype(原型)实例的__proto__的关系是怎么样的呢?

    function Person(name, age) { // 构造函数
       this.name = name
        this.age = age
    };
    Person.prototype.sex = "male"
    var person1 = new Person('zs', 18) // 实例
    
    console.log(person1.__proto__, Person.prototype)

    结果如上:person1的__proto__指向的对象,就是Person的prototype(原型)指向的对象,也就是原型(对象)

    3、现在我们看个查找原型链的路径,按原型链的路径找person1.valueOf()方法:

    function Person(name, age) {
      
     this. name = name
        this.age = age
      
    };
    Person.prototype.sex = "male"
    var person1 = new Person('zs', 18)
    
    console.log(person1.valueOf())

    结果:

    valueOf() 这个方法仅仅返回了被调用对象的值。在这个例子中发生了如下过程:

    • 浏览器首先检查,person1 对象是否具有可用的 valueOf() 方法。
    • 如果没有,则浏览器检查 person1 对象的原型对象(即 Person构造函数的prototype属性所指向的对象)是否具有可用的 valueof() 方法。
    • 如果也没有,则浏览器检查 Person() 构造函数的prototype属性所指向的对象的原型对象(这个例子指 Object构造函数的prototype属性所指向的对象)是否具有可用的 valueOf() 方法。这里有这个方法,于是该方法被调用。
    • 原型链一般往上回溯可以回溯到Object.prototype;Object.prototype的原型对象是null;而null的原型对象不存在!可以用Object.getPrototypeOf()方法检测一个对象的prototype
      console.log(Object.getPrototypeOf(Object.prototype)); // null

      来尝试获取一下null 和 undefined 的 prototype

      console.log(Object.getPrototypeOf(null));//报错 Cannot convert undefined or null to object


      注意:读取对象的某个属性时,js引擎会先在对象本身属性上寻找,如果找不到,那么去原型对象上找,一层一层往上"上溯",直至null.所以如果找寻某个不存在的属性,会将完整的原型链遍历一变,对性能影响较大。

     我们来验证一下是不是这么去上溯的:

    function Person(name, age) {
      
     this. name = name
        this.age = age
      
    };
    Person.prototype.sex = "male"
    var person1 = new Person('zs', 18)
    
    console.log(person1.__proto__, Person.prototype)

    结果:

    我可以得出结论,实例对象 person1的__proto__指向的就是person1的构造函数(Person)的prototype属性(Person的原型),这两个量指向的是同一个对象,在这个对象中第一层并没有valueOf()方法,所以就找不到,找不到就上溯,Person是从内置对象Object实例出来的(Person是内置对象Object的实例),因此就要继续使用Person的__proto__到Object的prototype中去找valueOf()方法。来看代码:

    function Person(name, age) {
      
     this. name = name
        this.age = age
      
    };
    Person.prototype.sex = "male"
    var person1 = new Person('zs', 18)
    
    console.log(person1.__proto__, Person.prototype, Object.prototype)

    结果:

    这个时候,Object的prototype中有valueOf()方法,找到了!执行并打印出person1的内容:

    JavaScript 中到处都是通过原型链继承的例子。比如,你可以尝试从 StringDateNumber和 Array 全局对象的原型中寻找方法和属性。它们都在原型上定义了一些方法,因此当你创建一个字符串时:

    var myString = 'This is my string.';

    myString 立即具有了一些有用的方法,如 split()indexOf()replace() 等。

    4、constructor是个什么东东??

    prototype原型(对象)有一个constructor属性,默认指向prototype所在的构造函数。

    function Person(name, age) { // 构造函数
       this.name = name
        this.age = age
    };
    Person.prototype.sex = "male"
    var person1 = new Person('zs', 18) // 实例
    
    console.log(Person.prototype.constructor === Person) // true

    这段代码证明了构造函数的原型中有个constructor属性,这个属性指向构造函数!是不是又懵了?让我带你飞起来,接着看。

    来个图吧,

    有了这个图,是不是清楚一些了?

    5、继承的实现:

    prototype 属性大概是 JavaScript 中最容易混淆的名称之一。你可能会认为,this 关键字指向当前对象的原型对象,其实不是(还记得么?原型对象是一个内部对象,应当使用 __proto__ 访问)。prototype 属性包含(指向)一个对象,你在这个对象中定义需要被继承的成员。

     再来看,原型对象的修改:

    function Person(name, age) {
      
     this. name = name
        this.age = age
      
    };
    
    Person.prototype.sex = "male"
    
    var person1 = new Person('zs', 18)
    
    Person.prototype.farewell = function() {
      console.log('this is farewell fn!');
    }
    
    person1.farewell()

    结果:

    这时,我们看到,farewell已经被继承到了person1上。也就是说,旧有对象实例的可用功能被自动更新了。这证明了先前描述的原型链模型。这种继承模型下,上游对象的方法会复制到下游的对象实例中;下游对象本身虽然没有定义这些方法,但浏览器会通过上溯原型链、从上游对象中找到它们。这种继承模型提供了一个强大而可扩展的功能系统。

     当然这个person1对象实例拥有了farewell方法,如果我们再实例化出来多个新的对象实例,那这些新的对象实例也都有farewell方法,这个时候如果farewell显示的一个人的姓名,那是不是所有对象实例中的姓名都一样了?但是现实中,不可能所有人都有一样的名字,不过还好,人可以按“姓”划成不同的类,所以我们可以把同一个姓的的这个属性,写在原型中,把名写在实例上,这样用一个构造函数,就能实例化出这个姓氏下的所有人的姓名:

    function Person(lastName, age) {
      
         this.lastName = lastName
        this.age = age
    };
    
    Person.prototype.firstName = 'wang'
    var person1 = new Person('wu', 18)
    var person2 = new Person('liu', 20)
    
    console.log(person1.fullName =  person1.firstName + person1.lastName)
    console.log(person2.fullName =  person2.firstName + person2.lastName)

    好。“姓”这个属性,已经被person1和person2都继承到了。是不是不用每次都定义“姓”这个属性了?省了不少事。

    所以我们通过构造函数生成实例化对象本质其实就是将构造函数的prototype属性赋值给实例对象的原型(对象)。

    6、instanceof ()判断对象是否为构造函数的实例

    function Person(name, age) { // 构造函数
       this.name = name
        this.age = age
    };
    Person.prototype.sex = "male"
    var person1 = new Person('zs', 18) // 实例
    
    console.log(person1 instanceof Person) // true : person1 是Person的实例
    console.log(Person.prototype.isPrototypeOf(person1)) // true : Person(构造函数)的原型是person1(实例)的原型,指向同一个对象

    7、Object.getPrototypeOf() 获取一个对象的原型对象

    function Person(name, age) { // 构造函数
       this.name = name
        this.age = age
    };
    Person.prototype.sex = "male"
    var person1 = new Person('zs', 18) // 实例
    
    console.log(Object.getPrototypeOf(Person))
    console.log(Object.getPrototypeOf(person1))

    8、Object.setPrototypeOf():第一个参数是现有对象,第二个是原型对象;返回一个新对象

    var a = {
        name:'apple',
        f:function(){
            console.log('this is a test function');
        }
    };
    var b = Object.setPrototypeOf({},a);
    //b本身是空对象,它的原型对象是a;b能调用a的属性和方法
    console.log(b);
    console.log(b.name);//apple
    b.f(); //this is a test function

    9、Object.create()使用场景

    有时候,我们不能拿到对象的构造函数,只能取到实例对象;比如如下生成的:

    var a = {
        name:'apple'
    };
    
    var b = Object.create(a);
    
    console.log(b); // {}
    console.log(b.name); //apple
    console.log(Object.getPrototypeOf(b)===a) // true b的原型是a

    10、Object.prototype.isPrototypeOf:判断是否是某个对象的原型对象

    console.log(Object.prototype.isPrototypeOf(Array)); // true

    水平有限,前端小学生,文章中或有不当之处,欢迎批评指正!

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