浅谈javascript继承体系

最近做web项目，接触了jquery等框架，虽然使用方便，但是还是想学习下Javascript，今天分享下最近对js原型继承的理解，不足之处欢迎指正。

一、构造器的原型属性与原型对象

　　刚接触js时通常依样画瓢，用函数new一个实例，也不知道其原因，只听说js中函数即对象。原来js中没有采用Java等语言中的类继承体系，而是使用原型对象（prototype）实现继承体系，具体说是利用“构造器”实现类的功能。

首先解释下原型继承中的两个重要概念：原型属性、原型对象(实例)。

就js对象系统而言，创建的每个函数(构造器)都有一个prototype原型属性，同时，通过构造器创建的每个对象实例也包含一个_proto_属性，prototype和_proto_属性是一个指针，指向原型对象。普通函数与构造函数的唯一区别就是，其原型属性prototype是不是一个有意义的值。

原型属性prototype所指向的原型是一个对象实例（Object instance）。具体如下图所示，若构造器Animal()有一个原型对象B，则由该构造器创建的实例都必然复制于B。即：Animal()的实例a1的_proto_属性也会指向原型对象B。因此，实例a1能够继承B的所有属性、方法和其他性质。

图1 js对象实例化实现

二、空的对象

在javascript中，“空的对象”是整个原型继承体系的根基，是所有对象的基础。介绍“空的对象”之前，必须先介绍下“空对象(null)”。

1. 空对象null

　　null不是“空的对象”，作为javascript中的一个保留字，其含义是：

　　（1）属于对象类型

　　（2）对象是空值

作为一个对象类型，可以使用for…in去列举它，但是作为一个空值，null没有任何方法和属性(包括constructor、_proto_等属性)，因此列举不到任何内容。如下例所示：

　　var num=0；

　　for(var propertyName in null)

　　{

　　num++;

　　}

　　Alert(num);//显示值为0

最重要的一点是null没有原型，它并不是自Object()构造器（或其子类）实例化而来，对其进行instanceof 运算会返回false。

　　2.“空的对象”

　　“空的对象”是指一个标准的、通过Object()构造的对象实例。例如：

obj=new Object();或 obj={}；

　　“空的对象”具有“对象”的一切特性，因此可以存取toString()、valueof等预定义的属性和方法。

　　3.“空的对象”与null的关系

　　 如下图2中红线所示路径，当通过”Object.prototype._proto_”获取Object原型对象的-proto-属性时，将会得到”null”，由于null对象没有任何属性，也就是说”Object {}”

　　原型对象就是原型链的终点了。

图2 js类继承体系

三、Javascript继承的实现以及原型链维护

（1）继承的实现

　　第一节说过javascript中类继承是通过修改构造函数的原型属性prototype实现的。如下代码所示：

function Animal() {

this.name = 'Animal';

};

function Dog() {

};

　　Dog.prototype = new Animal();

var d = new Dog();

console.log(d.name);//'Animal'

　　通过创建一个Animal类型的实例并将其赋值给构造函数Dog()的prototype属性，从而实现类型继承，即Animal是Dog的父类。这样Dog类型的实例d也能访问Animal类型的name属性。

（2）原型链

JS对象继承体系中有两种原型链：“内部原型链”和“构造器原型链”。如图3所示，黑色箭头指示路径是通过构造函数的prototype属性保持的“构造器原型链”。红色箭头指示路径是通过对象实例的_proto_属性保持的“内部原型链”。

图3 原型链

（3）原型链维护

图3说明构造器通过显示的prototype构建了一个原型链，而对象实例也通过_ proto _属性构建了一个原型链。由于_ proto _是一个不可访问的内部属性（Chrome中可以查看对象_ proto _属性的值，但不可以修改），因此无法从子类（Dog）的实例dog1开始访问整个原型链。因此，我们需要从图3中的“内部原型链”和“构造器原型链”中找到一个连接点，使得实例不能访问obj._proto_的情况下通过构造器访问内部原型链（将两种原型链串联起来）。

若要从子类的实例开始访问整个原型链，需要使用实例的constructor属性维护原型链。

其实，JavaScript已经为构造器维护了原型属性，根据如下测试代码，当我们自定义一个构造器时，其原型对象是一个Object()类型的实例，但是其原型对象的constructor属性默认总是指向构造器自身，而非指向其父类Object。如图4中构造器实例中蓝色框中的constructor属性，该constructor属性继承自原型对象，因此可以得出一个自定义的构造器产生的实例，其constructor属性默认总是指向该构造器。

　　function Animal() {

};

var a = new Animal();

console.log(Animal.prototype);//Object(){}

console.log(Animal.prototype.constructor === Animal);//true//true

图4

　　因此，在_proto_属性不可访问时，可通过a1.constructor.prototype获取实例a1的原型对象。然而，当我们自定义一个构造函数Dog()，并且手动指定其prototype属性值为Animal，即指定Dog的父类为Animal。此时访问d1.constructor值为Animal，而不是Dog；由图5可以看出，Dog的原型对象和dog分别由Animal()和Dog()两个不同的构造器产生，然而他们的constructor属性指向了相同的构造器（Animal），这样就与使用constructor属性串联两种原型链的设想冲突了。

图5

　　是构造器出问题还是原型出了问题？图5可以看出，原型继承要求的“复制行为”已经正确实现，能够从子类实例中访问原型对象属性，问题是在给子类构造器Dog()赋予一个原型对象时应该“修正”该原型对象的构造属性值(constructor)。ECMAScript 3标准提供的方法是：保持原型的构造器属性，在子类构造器中初始化其实例对象的构造属性。代码如下：

　　function Dog () {

　　//初始化constructor属性

　　 this.constructor=Dog; //或 this.constructor=arguments.callee;

　　};

　　Dog.prototype = new Animal();//赋予原型对象，实现继承

图6

对constructor属性“修正”后效果如图6所示，在子类构造器Dog中初始化其实例对象的constructor属性后，Dog的实例对象的constructor都指向Dog，而Dog的原型对象的constructor仍然指向父类型构造器Animal。这样就可以实现利用constructor属性串联起原型链，可以从子类实例开始回溯整个原型链。