Javascript中的原型链、prototype、__proto__的关系

javascript  2016-10-06  1120  9

上图是本宝宝用Illustrator制作的可视化信息图，希望能帮你理清Javascript对象与__proto__、prototype和原型链之间的关系。如果暂时看不懂也没关系，这篇文章让你从0变成1。

0、感性认识JS里的“德罗斯特效应”之原型链

如果你打开浏览器的控制面板，随便输入一个JS内置的构造器函数，比如Array，控制台输出的是一个名为Array的函数体，这好像并没有什么稀奇的，但是，当你接着输入Array.prototype，控制面板输出了一堆我们经常用到的Array构造器的方法，把目光转移到最下方，有一个叫__proto__的属性，好奇的点开，

咦~？列表列出的不是Object构造器的方法么，里边有我们非常熟悉的hasOwnProperty还有toString等方法。我们常说的一切皆对象，一切对象皆null这么玄妙的编程界哲理和这种嵌套会不会有什么关系呢？更神奇的在下边。

继续深入思考，Array是构造器，那么控制台输出的Array.prototype的所有属性中的constructor(翻译：构造器)又是指向什么？点开看看，之后就像身处德罗斯特效应中一样，__proto__和constructor，还有Array构造器中常用的方法名不断的出现，一层套一层，一层层展开，没有尽头。。。

一、满满一堂证明题课

当你也发现了JS里这种循环往复、不断嵌套的规律后，仍然不相信自己的眼睛，于是决定亲自证明一下，哦不，是好几下。（对于初学者只靠空想太烧脑，于是本宝宝做了几个GIF动图。）

1、怎么证明你就是你？

这个问题可难不倒JS中的构造器们，一个证明秒秒钟证明“我就是我”，是颜色不一样的烟火。

拿Array举例，Array.prototype中有一个constructor属性，这个属性的值就是Array构造器自己！

2、“遗传进化链__proto__”，怎么证明一切皆对象？

所有的JS内置构造器都本是对象，这要从long long ago说起。可是从什么线索开始向过去前进呢，原型链（我给他起了一个名字叫遗传进化链）就是突破口。所有JS构造器（当然不止构造器有）都有一个__proto__属性，这是原型链指针，指向进化成它的“那个”。(就像我的__proto__指针指向我父母，我父母各自的__proto__指向他们的父母... ...鬼知道最尽头的Ta经历了什么！？（手动黑人问号脸）。在进化的过程中，父母的遗传物质（属性、方法）被我的__proto__指针引用着，同时我也变异出了自己的能力（属性、方法），然后我的子代的__proto__指针又引用我的遗传物质。额！为毛突然莫名脸红~)

从上图中发现，JS内置构造器其中之一的Array原本就是一个函数，而这个函数就是Function的prototype，所以Function.prototype有的方法，JS内置构造器都有，比如call()、apply()、bind()等（其实我们自定义的函数也是继承自Function.prototype，所以我们自己也可以定义构造器，创造属于自己的小小王国）。(所以在编程的世界里模拟一个宇宙系统是有可能的，说不定我们本来就生活在被设定好的编程世界里哦。)

而Function.prototype的进化链指针又指向了Object.prototype。

3、怎么证明到头来一切都是空？

不管你从那个属性开始，连续引用__proto__的指针，最后输出的那个值就是null。

上图中，一时手残，打成大写的P了。

万物都是从无生出来的？！Hi boy 老聃的道德经han庄子 读多了吧

4、怎么证明所有JS内置构造器和自定义函数都是Function构造器的原型(prototype)。

不断强化这一认知，实践出真知。

①、String构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//String构造器
String.__Proto__ === Function.prototype

②、Number构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//Number构造器
Number.__Proto__ === Function.prototype

③、Boolean构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//Boolean构造器
Boolean.__Proto__ === Function.prototype

④、Array构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//Array构造器
Array.__Proto__ === Function.prototype

⑤、没错，Function构造器的进化链指针__proto__也指向自己的原型

//Function构造器
Function.__Proto__ === Function.prototype

⑥、Date构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//Date构造器
Date.__Proto__ === Function.prototype

⑦；、Error构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//Error构造器
Error.__Proto__ === Function.prototype

⑧、Object构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//Object构造器
Object.__Proto__ === Function.prototype

⑨、RegExp构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//RegExp构造器
RegExp.__Proto__ === Function.prototype

⑩、Event构造器的进化链指针__proto__指向Function构造器的原型

//Event构造器
Event.__Proto__ === Function.prototype

这里需要注意所有构造器的prototype都是对象(object)类型，只有Function.prototype是函数(function)类型，这是为了保证函数构造器们的__proto__指向的都是函数。

二，咦？JSON和Math哪去啦？

JS内置的构造器函数都可以使用new关键字实例化一个对象，我们称实例化后的这个对象就是某某构造器的一个实例。就像我们每一个“人”都是“人类”这个构造器函数的一个实例

//实例化一个String构造函数
var str = new String("Hi, today! ");

既然上边10个构造器函数都能这样实例化对象，那么JSON和Math是不是也可以用new 关键字实例化呢？试试看！

//尝试实例化JSON和Math两个构造器函数
var json = new JSON();
var Math = new Math();

哦No，不可以。JSON和Math不是构造器函数，他们是普通的对象。

上边提到过，只有构造器函数才能使用new 关键字实例化一个对象，而JSON和Math已经是对象了，所以我们可以不用实例化直接使用JSON和Math中的属性和方法~~（我们实例化的目就是想用实例化后的对象里的属性和方法，那么既然JSON和Math已经是对象了，就省去实例化的操作喽。当然，能实例化有能实例化的好处~）

所以JSON和Math不属于10个构造器函数，但他们12个共同属于Javascript的内置对象。

三、__proto__进化链指针设计为什么如此重要！！

javascript中为什么会有__proto__原型链的设计，不防做一个小实验先。

//实例化一个String对象
var str = new String("Hi!")

我们先实例化一个String对象并将其赋值给str这个变量，然后我们输出这个str

从str输出的内容来看，str有四个属性，分别是0、1、2、length

//我们一个个输出这些属性
console.log(str[0]) //H
console.log(str[1]) //i
console.log(str[2]) //!
console.log(str['length']) //3

这毋庸置疑，但是接着往下看。

//charAt()是str对象中不存在的属性方法，但是没有报错，依然可以输出！
str.charAt(0) // 输出'H'

charAt()是str对象中不存在的属性方法，但是没有报错，依然可以输出！

这是为什么？这就是进化链__proto__的用处。

str这个对象本身的确没有charAt()这个方法，但是str的进化链上存在这个属性方法，那么charAt()这个方法在进化链的那个节点上呢？

哦~，原来String.prototype拥有charAt这个方法，而str的__proto__指针指向String.prototype

有小伙伴就问了，“那为什么我爷爷写得一手好毛笔字，可我却没遗传这一点呢？”“呵呵”

这么说的话，str.__proto__.__proto__指向的对象所拥有的属性str也都可以直接用喽？答案是肯定的！

看到str.__proto__.__proto__指向的对象所拥有的属性中有一个hasOwnProperty属性方法了么，str可以直接使用这个属性方法。

在验证之前先说下str.__proto__.__proto__指向了谁？指向的是Object的prototype属性。

str.__proto__.__proto__ === Object.prototype // true

Object.prototype.hasOwnProperty()属性方法用来检验一个对象是否自己拥有一个属性而非通过进化链__proto__继承来的属性。

好的，实验开始：

//检查str是否拥有length属性
str.hasOwnProperty('length') //true
//检查str是否拥有0属性(str.charAt(0)的输出是'H')
str.hasOwnProperty(0) //true
//检查str是否拥有1属性
str.hasOwnProperty(1) //true
//检查str是否拥有2属性
str.hasOwnProperty(2) //true
//检查str是否拥有3属性(str的length是3，所以索引值从0开始，所以索引最大是2，所以没有3这个属性)
str.hasOwnProperty(3) //false
//str是否拥有hasOwnProperty这个属性呢？答案是否定的。
str.hasOwnProperty('hasOwnProperty') //false

四、结语

现在再来看这张图，是不是思路清晰多了呢!

当你弄清楚了原型链（我喜欢叫他进化链）__proto__,prototype之间的关系，还有Javascript中12个内置对象，其中10个函数类型，2个对象类型。再来学习这12个内置对象的属性和属性方法是不是如鱼得水，心里跟明镜似的~

对于Javascrip初学者，一时半会肯定还是搞不清楚，唯一的办法就是多看、多想、多模仿、多创新、多总结、多分享~，学习的本质无非就是这些嘛，教育的本质无非就是教会你用学习的本质学习你所感兴趣的嘛。