javascript必知必会之prototype

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摘要

本系列博文主要谈一些在 javascript 使用中经常会混淆的高级应用,包括: prototype, closure, scope, this关键字. 对于一个需要提高自己javascript水平的程序员,这些都是必须要掌握的.

本节主要介绍prototype.

Contents

• 摘要
• 起由
• prototype
• 结论
• 参考资料
• 本文的rst源码

prototype

javascript 是一种 prototype based programming 的语言, 而与我们通常的 class based programming 有很大 的区别,我列举重要的几点如下:

1. 函数是first class object, 也就是说函数与对象具有相同的语言地位
2. 没有类,只有对象
3. 函数也是一种对象,所谓的函数对象
4. 对象是按 引用 来传递的

那么这种 prototype based programming 的语言如何实现继承呢(OO的一大基本要素), 这也便是 prototype 的由来.

看下面的代码片断:

function foo(a, b, c)
{
return a*b*c;
}
alert(foo.length);
alert(typeof foo.constructor);
alert(typeof foo.call);
alert(typeof foo.apply);
alert(typeof foo.prototype);

对于上面的代码,用浏览器运行后你会发现:

1. length: 提供的是函数的参数个数
2. prototype: 是一个object
3. 其它三个都是function

而对于任何一个函数的声明,它都将会具有上面所述的5个property(方法或者属性).

下面我们主要看下prototype.

// prototype
function Person(name, gender)
{
this.name = name;
this.gender = gender;
this.whoAreYou = function(){//这个也是所谓的closure, 内部函数可以访问外部函数的变量
var res = "I'm " + this.name + " and I'm a " + this.gender +".";
return res;
};
}
// 那么在由Person创建的对象便具有了下面的几个属性
Person.prototype.age = 24;
Person.prototype.getAge = function(){
return this.age;
};
flag = true;
if (flag)
{
var fun = new Person("Tower", "male");
alert(fun.name);
alert(fun.gender);
alert(fun.whoAreYou());
alert(fun.getAge());
}
Person.prototype.salary = 10000;
Person.prototype.getSalary = function(){
return this.name + " can earn about " + this.salary + "RMB each month." ;
};
// 下面就是最神奇的地方, 我们改变了Person的prototype,而这个改变是在创建fun之后
// 而这个改变使得fun也具有了相同的属性和方法
// 继承的意味即此
if (flag)
{
alert(fun.getSalary());
alert(fun.constructor.prototype.age);//而这个相当于你直接调用 Person.prototype.age
alert(Person.prototype.age);
}

从上面的示例中我们可以发现,对于prototype的方法或者属性,我们可以 动态地 增加, 而由其创建的 对象自动会 继承 相关的方法和属性.

另外,每个对象都有一个 constructor 属性,用于指向创建其的函数对象,如上例中的 fun.constructor 指向的 就是 Person.

那么一个疑问就自然产生了, 函数对象中自身声明的方法和属性与prototype声明的对象有什么差别?

有下面几个差别:

1. 自身声明的方法和属性是 静态的, 也就是说你在声明后,试图再去增加新的方法或者修改已有的方法,并不会 对由其创建的对象产生影响, 也即 继承 失败
2. 而prototype可以动态地增加新的方法或者修改已有的方法, 从而是 动态的 ,一旦 父函数对象 声明了相关 的prototype属性,由其创建的对象会 自动继承 这些prototype的属性.

继续上面的例子:

flag = true;
// 函数内部声明的方法是静态的,无法传递的
Person.school = "ISCAS";
Person.whoAreYou = function(){
return "zhutao";
};//动态更改声明期的方法,并不会影响由其创建的对象的方法, 即所谓的 静态
if (flag)
{
alert(Person.school);
alert(fun.school);//输出的是 "undefined"
alert(Person.whoAreYou()); //输出 zhutao
alert(fun.whoAreYou()); // I'm Tower and I'm a male.
}
Person.prototype.getSalary = function(){
return "I can earn 1000000 USD";
};
if (flag)
{
alert(fun.getSalary());//已经继承了改变, 即所谓的 动态
}

既然有函数对象本身的属性, 也有prototype的属性, 那么是由其创建的对象是如何搜索相应的属性的呢?

基本是按照下面的流程和顺序来进行.

1. 先去搜索函数对象本身的属性,如果找到立即执行
2. 如果1没有找到,则会去搜索prototype属性,有2种结果,找到则直接执行,否则继续搜索 父对象 的 父对象 的prototype, 直至找到,或者到达 prototype chain 的结尾(结尾会是Object对象)

上面也回答如果函数对象本身的属性与prototype属性相同(重名)时的解决方式, 函数本身的对象 优先 .

再看一个多重prototype链的例子:

// 多重prototype链的例子
function Employee(name)
{
this.name = "";
this.dept = "general";
this.gender = "unknown";
}
function WorkerBee()
{
this.projects = [];
this.hasCar = false;
}
WorkerBee.prototype = new Employee; // 第一层prototype链
function Engineer()
{
this.dept = "engineer"; //覆盖了 "父对象"
this.language = "javascript";
}
Engineer.prototype = new WorkerBee; // 第二层prototype链
var jay = new Engineer("Jay");
if (flag)
{
alert(jay.dept);    //engineer, 找到的是自己的属性
alert(jay.hasCar);  // false, 搜索到的是自己上一层的属性
alert(jay.gender);  // unknown, 搜索到的是自己上二层的属性
}

上面这个示例的对象关系如下:

结论

javascript 的prototype给语言本身增加了很强的灵活性,但与 class based programming 相比整个思维逻辑还是有很大的不同,所以需要更多地思考和揣摩.

而 javascript是披着c语言外衣的函数式语言 的理解自然也需要更多地思考.

下一节我会继续讨论下 javascript 的另一个重要而且比较容易弄错的知识 closure.

欢迎大家留言讨论.

参考资料

1. json
2. class based programming
3. prototype based programming
4. Using Prototype Property in JavaScript