深入理解原型链（Prototype chain） __proto__

原型链（Prototype chain）

原型对象也是普通的对象，并且也有可能有自己的原型，如果一个原型对象的原型不为null的话，我们就称之为原型链（prototype chain）。

A prototype chain is a finite chain of objects which is used to implemented inheritance and shared properties.
原型链是一个由对象组成的有限对象链由于实现继承和共享属性。

想象一个这种情况，2个对象，大部分内容都一样，只有一小部分不一样，很明显，在一个好的设计模式中，我们会需要重用那部分相同的，而不是在每个对象中重复定义那些相同的方法或者属性。在基于类[class-based]的系统中，这些重用部分被称为类的继承 – 相同的部分放入class A，然后class B和class C从A继承，并且可以声明拥有各自的独特的东西。

ECMAScript没有类的概念。但是，重用[reuse]这个理念没什么不同（某些方面，甚至比class-更加灵活），可以由prototype chain原型链来实现。这种继承被称为delegation based inheritance-基于继承的委托，或者更通俗一些，叫做原型继承。

类似于类”A”，”B”，”C”，在ECMAScript中尼创建对象类”a”，”b”，”c”，相应地， 对象“a” 拥有对象“b”和”c”的共同部分。同时对象“b”和”c”只包含它们自己的附加属性或方法。

var a = {
  x: 10,
  calculate: function (z) {
    return this.x + this.y + z
  }
};
 
var b = {
  y: 20,
  __proto__: a
};
 
var c = {
  y: 30,
  __proto__: a
};
 
// 调用继承过来的方法
b.calculate(30); // 60
c.calculate(40); // 80

这样看上去是不是很简单啦。b和c可以使用a中定义的calculate方法，这就是有原型链来[prototype chain]实现的。

原理很简单:如果在对象b中找不到calculate方法(也就是对象b中没有这个calculate属性), 那么就会沿着原型链开始找。如果这个calculate方法在b的prototype中没有找到，那么就会沿着原型链找到a的prototype，一直遍历完整个原型链。记住，一旦找到，就返回第一个找到的属性或者方法。因此，第一个找到的属性成为继承属性。如果遍历完整个原型链，仍然没有找到，那么就会返回undefined。

注意一点，this这个值在一个继承机制中，仍然是指向它原本属于的对象，而不是从原型链上找到它时，它所属于的对象。例如，以上的例子，this.y是从b和c中获取的，而不是a。当然，你也发现了this.x是从a取的，因为是通过原型链机制找到的。

如果一个对象的prototype没有显示的声明过或定义过，那么__prototype__的默认值就是object.prototype, 而object.prototype也会有一个__prototype__, 这个就是原型链的终点了，被设置为null。

下面的图示就是表示了上述a,b,c的继承关系

图 2. 原型链

原型链通常将会在这样的情况下使用：对象拥有 相同或相似的状态结构(same or similar state structure) （即相同的属性集合）与 不同的状态值(different state values)。在这种情况下，我们可以使用 构造函数(Constructor) 在 特定模式(specified pattern) 下创建对象。

构造函数(Constructor)

除了创建对象，构造函数(constructor) 还做了另一件有用的事情—自动为创建的新对象设置了原型对象(prototype object) 。原型对象存放于 ConstructorFunction.prototype 属性中。

例如，我们重写之前例子，使用构造函数创建对象“b”和“c”，那么对象”a”则扮演了“Foo.prototype”这个角色：

// 构造函数
function Foo(y) {
  // 构造函数将会以特定模式创建对象：被创建的对象都会有"y"属性
  this.y = y;
}
 
// "Foo.prototype"存放了新建对象的原型引用
// 所以我们可以将之用于定义继承和共享属性或方法
// 所以，和上例一样，我们有了如下代码：
 
// 继承属性"x"
Foo.prototype.x = 10;
 
// 继承方法"calculate"
Foo.prototype.calculate = function (z) {
  return this.x + this.y + z;
};
 
// 使用foo模式创建 "b" and "c"
var b = new Foo(20);
var c = new Foo(30);
 
// 调用继承的方法
b.calculate(30); // 60
c.calculate(40); // 80
 
// 让我们看看是否使用了预期的属性
 
console.log(
 
  b.__proto__ === Foo.prototype, // true
  c.__proto__ === Foo.prototype, // true
 
  // "Foo.prototype"自动创建了一个特殊的属性"constructor"
  // 指向a的构造函数本身
  // 实例"b"和"c"可以通过授权找到它并用以检测自己的构造函数
 
  b.constructor === Foo, // true
  c.constructor === Foo, // true
  Foo.prototype.constructor === Foo // true
 
  b.calculate === b.__proto__.calculate, // true
  b.__proto__.calculate === Foo.prototype.calculate // true
 
);

上述代码可表示为如下的关系：

图 3. 构造函数与对象之间的关系

上述图示可以看出，每一个object都有一个prototype. 构造函数Foo也拥有自己的__proto__, 也就是Function.prototype, 而Function.prototype的__proto__指向了Object.prototype. 重申一遍，Foo.prototype只是一个显式的属性，也就是b和c的__proto__属性。