聊一聊JS的原型链之高级篇

首先呢JS的继承实现是借助原型链,原型链即__proto__形成的链条。

下面一个例子初步认识下原型链：

function Animal (){

}
var cat = new Animal()
			

我们创建了一个Animal这个构造函数，然后实例化出一个对象cat，当我们输出这个实例化对象cat的时候，这个实例化对象里面有一个__proto__属性，这个__proto__属性指向的是创建自己的那个构造函数Animal的原型prototype，
也就是说这个实例化对象cat的__proto__指向的是Animal里面的prototype这个原型对象，因为prototype是一个对象因此里面肯定也会有一个__proto__。而这个__proto__指向的是创建Animal这个构造函数的对象，可以想象一下谁创建了Animal?
肯定是一个对象创建了Animal。而这个对象就是 Function。有对象那么肯定就会有__proto__.那么我们可以想象一下还有什么可以创建出来对象吗？这个时候我们就不得不说一句"万物皆是对象".因此对象的顶端也就是null。

那么__proto__与prototype有什么区别呢？

prototype属性也叫原型对象, prototype只有函数才有的属性， _proto_是所有对象都有的属性(null和undefined除外),而且指向创造该obj对象的函数对象的prototype属性，但是_proto_不是标准的属性，只有部分浏览器实现了，对应的标准的属性是[[Prototype]],大多数情况下，大多数情况下，__proto__可以理解为'构造器的原型'，即Animal.__proto__===Animal.constructor.prototype（通过Object.create创建对象不适用此对象）；

下面看一下各种情况下_proto_的指向；

一、Object.create()

var p={};

var q=Object.create(p)
q.__proto__===q.constructor.prototype//false
q.__proto__===p;//true

二、字面量

var a={}

a.__proto__===Object.prototype//true

三、构造器(proto指向构造器的prototype)

function Animal(){

}

var cat = new Animal()

cat.__proto__===Animal.prototype//true

var obj = {name: 'jack'}
var arr = [1,2,3]
var reg = /hello/g
var date = new Date
var err = new Error('exception')

console.log(obj.__proto__ === Object.prototype) // true
console.log(arr.__proto__ === Array.prototype)  // true
console.log(reg.__proto__ === RegExp.prototype) // true
console.log(date.__proto__ === Date.prototype)  // true
console.log(err.__proto__ === Error.prototype)  // true

　　

1. cat.__proto__ 是什么？
2. Animal.__proto__ 是什么？
3. Animal.prototype.__proto__ 是什么？
4. Object.__proto__ 是什么？
5. Object.prototype__proto__ 是什么？

1、cat.__proto__===Animal.prototype;

2、Animal.__proto__===Function.prototype//Animal是函数对象

3、Animal.prototype.__proto__===Object.prototype//Animal.prototype是普通对象

4、Object.__proto__===Function.prototype//Object是函数对象

5、Object.prototype.__proto__===null

四、函数对象

所有的函数对象的__proto__都指向Function.prototype,它是一个空函数（empty function）

// 所有的构造器都来自于Function.prototype，甚至包括根构造器Object及Function自身

Number.__proto__ === Function.prototype  // true
Number.constructor == Function //true

Boolean.__proto__ === Function.prototype // true
Boolean.constructor == Function //true

String.__proto__ === Function.prototype  // true
String.constructor == Function //true

Object.__proto__ === Function.prototype  // true
Object.constructor == Function // true

// 所有的构造器都来自于Function.prototype，甚至包括根构造器Object及Function自身
Function.__proto__ === Function.prototype // true
Function.constructor == Function //true

Array.__proto__ === Function.prototype   // true
Array.constructor == Function //true

RegExp.__proto__ === Function.prototype  // true
RegExp.constructor == Function //true

Error.__proto__ === Function.prototype   // true
Error.constructor == Function //true

Date.__proto__ === Function.prototype    // true
Date.constructor == Function //true

　　

JavaScript中有内置(build-in)构造器/对象共计12个（ES5中新加了JSON），这里列举了可访问的8个构造器。剩下如Global不能直接访问，Arguments仅在函数调用时由JS引擎创建，Math，JSON是以对象形式存在的，无需new。它们的proto是Object.prototype。如下

 

Math.__proto__ === Object.prototype  // true
Math.construrctor == Object // true

JSON.__proto__ === Object.prototype  // true
JSON.construrctor == Object //true

再看看自定义的构造器，这里定义了一个 Person：

function Person(name) {
  this.name = name;
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true

p 是 Person 的实例对象，p 的内部原型总是指向其构造器 Person 的原型对象 prototype。

所以所有的构造器都来自于 Function.prototype，甚至包括根构造器Object及Function自身。所有构造器都继承了·Function.prototype·的属性及方法。如length、call、apply、bind

Function.prototype也是唯一一个typeof Funtion.prototype为 function的prototype。其它的构造器的prototype都是一个对象

知道了所有构造器（含内置及自定义）的__proto__都是Function.prototype，那Function.prototype的__proto__是谁呢？

Function.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

　　这说明所有的构造器也都是一个普通 JS 对象，可以给构造器添加/删除属性等。同时它也继承了Object.prototype上的所有方法：toString、valueOf、hasOwnProperty等。

最后Object.prototype的proto指向null，到顶了。

什么是Prototype

我们看一下熟知的函数的原型对象

 Function.prototype;//function() {}
    Object.prototype;//Object {}
    Number.prototype;//Number {[[PrimitiveValue]]: 0}
    Boolean.prototype;//Boolean {[[PrimitiveValue]]: false}
    Array.prototype;//[]
    String.prototype;//String {length: 0, [[PrimitiveValue]]: ""}

　说道这里，必须提的是所有函数对象的原型对象都继承制原始对象,即fn.prototype.__proto__为原始对象（原始对象在继承属性__proto__中有定义）。这其中比较特别的是Object函数，他的原型对象就是原始对象，即Object.prototype。

　

    var f1 = new Function();
    var f2 = Function();
    var fn3 = function(){}

    console.log(f1.prototype.__proto__ === Object.prototype);//true
    console.log(f2.prototype.__proto__ === Object.prototype);//true
    console.log(fn3.prototype.__proto__ === Object.prototype);//true

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

实际上js没有继承这个东东，但是__proto__却起到了类似继承的作用。我们所知的所有的对象起源都是一个空对象，我们把这个空对象叫做原始对象。所有的对象通过__proto__回溯最终都会指向（所谓的指向类似C中的指针，这个原始对象是唯一的，整个内存中只会存在一个原始对象）这个原始对象。用下面的例子佐证

var o = new Object();
    o.__proto__;//Object {}
    o.prototype;//undefined
    Object.prototype;//Object {}
    Object.__proto__;//function(){}
    Object.__proto__.__proto__;//Object {}
    Object.__proto.prototype;//undefined

    var f = new Function();
    f.__proto__;//function(){}
    f.prototype;//Object {}  新的实例对象非原始对象
    Function.prototype;//function(){}
    Function.__proto__;//function(){}
    Function.__proto__.__proto__;//Object {}
　　 Function.prototype.__proto__;//Object {}

　　 Function.prototype.__proto__.__proto__//null

原始对象的__proto__属性为null,并且没有原型对象。

所有的对象都继承自原始对象;Object比较特殊，他的原型对象也就是原始对象;所以我们往往用Object.prototype表示原始对象

   //所有的对象都继承自原始对象
    //Object比较特殊，他的原型对象也就是原始对象
    //所以我们往往用Object.prototype表示原始对象
    Object.prototype === o.__proto__;//true
    Object.prototype === Object.__proto__.__proto__;//true
    Object.prototype === Function.__proto__.__proto__;//true

　所有的函数对象都继承制原始函数对象；Function比较特殊，他的原型对象也就是原始函数对象；所以我们往往用Function.prototype表示原始函数对象；

 而原始函数对象又继承自原始对象。

//所有的函数对象都继承制原始函数对象，
    //Function比较特殊，他的原型对象也就是原始函数对象
    Function.prototype === f.__proto__
    Function.prototype === Object.__proto__ ;//true
    Function.prototype === Function.__proto__;//true
    //所以我们往往用Function.prototype表示原始函数对象

    //而原始函数对象又继承自原始对象
    Function.prototype.__proto__ === Object.prototype;　

在 ECMAScript 核心所定义的全部属性中，最耐人寻味的就要数 prototype 属性了。对于 ECMAScript 中的引用类型而言，prototype 是保存着它们所有实例方法的真正所在。换句话所说，诸如 toString()和 valuseOf() 等方法实际上都保存在 prototype 名下，只不过是通过各自对象的实例访问罢了。  ——《JavaScript 高级程序设计》第三版 P116

当我们创建一个数组时：

var num = new Array()
num 是 Array 的实例，所以 num 继承了Array 的原型对象Array.prototype上所有的方法：

我们可以用一个 ES5 提供的新方法：Object.getOwnPropertyNames
获取所有（包括不可枚举的属性）的属性名不包括 prototy 中的属性，返回一个数组：

 

Object.getOwnPropertyNames(Array.prototype)
["length", "constructor", "toString", "toLocaleString", "join", "pop", "push", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "forEach", "some", "every", "map", "indexOf", "lastIndexOf", "reduce", "reduceRight", "copyWithin", "find", "findIndex", "fill", "includes", "keys", "entries", "concat"]

　　细心的你肯定发现了Object.getOwnPropertyNames(Array.property) 输出的数组里并没有 constructor/hasOwnPrototype等对象的方法。但是随便定义的数组也能用这些方法

因为Array.prototype 虽然没这些方法，但是它有原型对象（__proto__）：

Array.prototype.__proto__ == Object.prototype//Array.prototype是普通对象

　　

所以 Array.prototype 继承了对象的所有方法，当你用num.hasOwnPrototype()时，JS 会先查一下它的构造函数 （Array） 的原型对象 Array.prototype 有没有有hasOwnPrototype()方法，没查到的话继续查一下 Array.prototype 的原型对象 Array.prototype.__proto__有没有这个方法。

当我们创建函数时：

Object.getOwnPropertyNames(Function.prototype)
["length", "name", "arguments", "caller", "apply", "bind", "call", "toString", "constructor"]

　这些属性和方法所有的函数对象都可以用。

重写一个函数原型对象

function Animal(){

}
var cat = new Animal()

cat.__proto__===Animal.prototype;//true

cat.constructor.prototype===Animal.prototype//true
cat.__proto__===cat.constructor.prototype;//true

如果改写

function Animal(){

}

Animal.prototype={
    getName:function(){}
}

var cat = new Animal();

cat.__proto__===Animal.prototype;//true

cat.constructor.prototype===Animal.prototype//false cat.__proto__===cat.constructor.prototype;//false

　　这样重写了Animal的prototype属性，cat.constructor.prototype不在等于Animal.prototype,

这也很好理解，给Animal.prototype赋值的是一个对象直接量{getName: function(){}}，使用对象直接量方式定义的对象其构造器（constructor）指向的是根构造器Object，Object.prototype是一个空对象{}，{}自然与{getName: function(){}}不等。如下：

cat.constructor===Object;

cat.constructor.prototype===Object.prototype;

　　

疑惑点

Function.prototype.__proto__ === Object.prototype //true

其实这一点我也有点困惑，不过也可以试着解释一下。 Function.prototype是个函数对象，理论上他的__proto__应该指向 Function.prototype，就是他自己，自己指向自己，没有意义。 JS一直强调万物皆对象，函数对象也是对象，给他认个祖宗，指向Object.prototype。Object.prototype.__proto__ === null，保证原型链能够正常结束。

　　再来看下面的：

//原型和原型链是JS实现继承的一种模型。
//原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype

var animal = function(){};
 var dog = function(){};

 animal.price = 2000;
 dog.prototype = animal;
 var tidy = new dog();
 console.log(dog.price) //undefined
 console.log(tidy.price) // 2000

var dog = function(){};
 dog.prototype.price = 2000;
 var tidy = new dog();
 console.log(tidy.price); // 2000
 console.log(dog.price); //undefin

 var dog = function(){};
 var tidy = new dog();
 tidy.price = 2000;
 console.log(dog.price); //undefined

实例tidy和 原型对象dog.prototype存在一个连接。不过，要明确的真正重要的一点就是，这个连接存在于实例tidy与构造函数的原型对象dog.prototype之间，而不是存在于实例tidy与构造函数dog之间。

构造器constructor

constructor 属性返回对创建此对象的函数对象的引用。

function a(){};
console.log(a.constructor===Function); //true
console.log(a.prototype.constructor===a); //true

函数a是由Function创造出来,那么它的constructor指向的Function,a.prototype是由new a()方式创造出来,那么a.prototype.constructor理应指向a

1、组合继承

//		组合继承
		function Animal(){
			this.name=name||'Animal';
			this.sleep=function(){
				console.log(this.name+'sleep');
			}
		}
		Animal.prototype.eat=function(food){
			console.log(this.name+'eat'+food);
		}

		function Cat(name){
			Animal.call(this);//继承实例属性/方法，也可以继承原型属性/方法
			this.name=name||'tom';//调用了两次父类构造函数，生成了两份实例（子类实例将子类原型上的那份屏蔽了）
		}
		Cat.prototype=new Animal();
		Cat.prototype.constructor=Cat;//组合继承也是需要修复构造函数指向的。
		var cat = new Cat();//既是子类的实例，也是父类的实例
		console.log(Cat.prototype.constructor);
		console.log(cat.name)
		console.log(cat.eat('haha'))//可传参

　　

特点：

　可以继承实例属性/方法，也可以继承原型属性/方法

1. 既是子类的实例，也是父类的实例
2. 不存在引用属性共享问题
3. 可传参
4. 函数可复用

缺点：

1. 调用了两次父类构造函数，生成了两份实例（子类实例将子类原型上的那份屏蔽了）

推荐指数：★★★★（仅仅多消耗了一点内存）

2、寄生组合继承

寄生组合继承
		function Animal(){
			this.name=name||'Animal';
			this.sleep=function(){
				console.log(this.name+'sleep');
			}
		}
		Animal.prototype.eat=function(food){
			console.log(this.name+'eat'+food);
		}

		function Cat(name){
			Animal.call(this);
			this.name=name||'tom';
		}

		(function(){
			var Super=function(){};// 创建一个没有实例方法的类
			Super.prototype=Animal.prototype;
			Cat.prototype=new Super(); //将实例作为子类的原型
		})()
		Cat.prototype.constructor = Cat;
		var cat=new Cat();
		console.log(cat.eat('haha'))

　　

特点：

1. 堪称完美

缺点：

1. 实现较为复杂

推荐指数：★★★★（实现复杂，扣掉一颗星）