JS 原型、原型鏈、繼承

原型

簡單創(chuàng)建一個構(gòu)造函數(shù)與實例:

function Person() {

}
Person.prototype.name = 'Zhar';
Person.prototype.age = 30;
Person.prototype.say = function(){
  console.log(this.name);
}
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
console.log(person1.name) // Zhar
console.log(person2.name) // Zhar

Person 構(gòu)造函數(shù)

person 是 Person 的一個實例對象

instanceof

instanceof 用于判斷一個對象是否是另一個對象的實例(該方法在原型鏈中依然有效)

console.log(person1 instanceof Person);//true
console.log(person2 instanceof Person);//true
var arr = new Array();
console.log(arr instanceof Array);//true

prototype

每個函數(shù)都有一個 prototype屬性(只有函數(shù))

prototype 指向?

函數(shù)的 prototype屬性指向了一個對象,這個對象就是調(diào)用該構(gòu)造函數(shù)而創(chuàng)建的實例的原型,也就是上面代碼中的 person1 person2的原型對象。使用原型對象的好處就是可以讓把有對象的實例共享它所包含的屬性和方法。換句話說,不必在構(gòu)造函數(shù)中定義對象實例的信息,而是可以將這些信息直接添加到原型對象中去。

constructor

默認情況下,所有原型對象都會自動獲得一個 constructor(構(gòu)造器)屬性,這個屬性指向所在的函數(shù)。

Person.prototype.constructor 指向 Person

任何情況下,只要創(chuàng)建了一個新函數(shù),就會為該函數(shù)創(chuàng)建一個 prototype 屬性,這個屬性指向函數(shù)的原型對象。

"原型"是什么?

每一個對象都有一個與之關(guān)聯(lián)的另一個'原型'對象,每一個對象都會從原型繼承屬性

如何訪問對象的原型?

在 ECMA中,并沒有規(guī)定直接訪問對象原型的方法,但 Firefox/Chrome/safari 在每一個對象都支持一個__proto__用來訪問對象的原型。

__proto__

console.log(Person.prototype);
console.log(person);
console.log(person.__proto__);

__proto__存在于實例與構(gòu)造函數(shù)的原型對象之間,而不是存在于實例與構(gòu)造函數(shù)之間

isPrototypeOf

可通過object1.isPrototypeOf(object2)來判斷一個對象是否存在于另一個對象的原型鏈中,即 object1 是否存在于 object2的原型鏈中。換句話講:判斷 object2是否有一個指針指向 object1

Person.prototype.isPrototypeOf(person1);//true
Person.prototype.isPrototypeOf(person2);//true

getPrototypeOf(ES5)

返回一個對象的原型

Object.getPrototypeOf(person1);
Object.getPrototypeOf(person2);

一些判斷

person.__proto__ === Person.prototype;//true
person.__proto__.constructor === Person.prototype.constructor;//true
person1.__proto__ === person2.__proto__;//true
person1.say === person2.say;//true
Object.getPrototypeOf(person1) === Object.getPrototypeOf(person2);//true
Object.getPrototypeOf(person1) === Person.prototype;//true

hasOwnProperty

觀察下面的代碼:

console.log(pserson1.name);//Zhar   來自于原型
console.log(person1.address);//undefined
person1.name = "new Name";
console.log(person1.name);//new Name   來自于實例
console.log(person2.name);//Zhar   來自于原型

尋找規(guī)則?

當(dāng)代碼讀取某個對象的某個屬性時,首先會從實例本身開始,如果在實例中找到了該屬性,則返回該屬性的值;如果沒有找到,則搜索指針指向的原型對象,如果找到,則返回值,如果沒有則繼續(xù)向上尋找,直到找到 Obejct

雖然可以通過對象實例訪問原型中的值,但不能通過對象實例重寫原型中的值。

如果在實例中添加了一個屬性,而該屬性與實例原型中的一個屬性名相同,則會在實例中創(chuàng)建該屬性,該屬性將會屏蔽原型中的那個同名屬性(可以通過 delete 刪除實例屬性,恢復(fù)原型屬性的訪問)

delete person1.name;
console.log(person1.name);//Zhar 來自于原型

通過hasOwnProperty(propertyName)來檢測一個屬性是存在于實例還是原型中

console.log(person1.hasOwnProperty("name"));//false;
person1.name = "newName";
console.log(person1.hasOwnProperty("name"));//true

in

觀察以下代碼:

console.log("name" in person1);//true;
person1.name = "newName";
console.log("name" in person1);//true

通過in關(guān)鍵字可以判斷某個對象是否包含某個屬性,而不管這個屬性是屬于實例還是原型

通過 hasOwnProperty() 與 in 相結(jié)合,可精確定位一個屬性是屬于原型還是實例

keys(es5)

keys(object)方法可返回對象所有可枚舉屬性的字符串?dāng)?shù)組

console.log(Object.keys(person1));//[]
person1.name = "newName";
console.log(Object.keys(person1));//["name"]
console.log(Object.keys(Person.prototype));//[ 'name', 'age', 'say' ]

keys()返回的是該對象的屬性數(shù)組,并不包含其構(gòu)造函數(shù)上的屬性

通過字面量對象創(chuàng)建原型的問題?

繼承

原型鏈式繼承

讓一個函數(shù)的原型對象指向另一個原型的指針,而另一個原型中也包含指向另外一個構(gòu)造函數(shù)的指針,依此層層嵌套,形成原型鏈

function Animal() {
    this.topType = "脊椎動物";
}
Animal.prototype.getTopType = function(){
    return this.topType;
}
function Person() {
    this.secondType = "人類";
}

Person.prototype = new Animal();
Person.prototype.getSecondType = function(){
    return this.secondType;
}
var person = new Person();
console.log(person.topType+"--"+person.secondType);//脊椎動物--人類

在上面的例子中,Person.prototype=new Animal() 即是將 Animal 實例賦給了 Person.prototype

結(jié)合前面原型中的講解,new Animal 產(chǎn)生一個 Animal 實例,該實例對象有一個__proto__指向其構(gòu)造函數(shù)的prototype,將該實例賦值給 Person 的原型,意味著Person的原型 既擁有了 Animal 的所有實例屬性或方法,還包含了一個指向 Animal的原型的指針。

思考:person.constructor 等于什么?

示意圖如下:

我們可以再擴展代碼:

//省略....
function Student(){
    this.thirdType = "學(xué)生";
}
Student.prototype = new Person();
var student = new Student();
console.log(student.topType+"--"+student.secondType+"--"+student.thirdType);//'脊椎動物--人類--學(xué)生'

在這里增加了第三個構(gòu)造函數(shù)Student,并且將 Person 實例賦給了 Student.prototype,這樣,層級關(guān)系將變?yōu)?Student 繼承了 Person,而 Person 繼承了 Animal;Student 擁有 Person 和 Animal 的全部共享屬性或方法,Person 擁有 Animal 的全部共享屬性或方法

擴展后的示意圖:

搜索過程?

正如上面的例子,在調(diào)用 student.topType 時,是如何得到"脊椎動物"的,在前面的hasOwnProperty知識中,曾經(jīng)有過涉及,即:

  1. 搜索實例本身
  2. 搜索 Student.prototype
  3. 搜索 Person.prototype
  4. 搜索 Animal.prototype (查找到屬性,返回屬性值)

如下圖:

Object?

在上面的原型鏈圖中,可以看到在尋找某屬性時,一直找到了 Object.prototype。所有函數(shù)的默認原型都是 Object 的實例,因此默認原型都會包含一個指針指向 Object.prototype。而這也是對象或函數(shù)能夠使用toString()方法的原因

更完善的原型鏈示意圖:

原型鏈式繼承所帶來的問題?

  1. 引用數(shù)據(jù)類型問題

    JS面向?qū)ο?/strong>一節(jié)中,我們曾經(jīng)嘗試將引用數(shù)據(jù)類型賦值給原型的屬性(參見<u>創(chuàng)建對象</u>一節(jié)的<u>原型模式</u>),結(jié)果出現(xiàn)實例間相互影響,在原型繼承時,也會出現(xiàn)此問題,觀察下例:

    function Person(){
      this.desc = ["北京"];
    }
    function Student(){}
    Student.prototype = new Person();
    var s1 = new Student();
    var s2 = new Student();
    s1.desc.push("昌平");
    console.log(s1.desc);//[ '北京', '昌平' ]
    console.log(s2.desc);//[ '北京', '昌平' ]
    

    Person 函數(shù)含有一個desc 屬性,則 Person的實例會包含各自的一個 desc 屬性。但此時的 Student 通過原型鏈繼承了 Person,Student 的 prototype 則變成了 Person 的一個實例,則 Student 就擁有了一個 desc 屬性,相當(dāng)于使用 Student.prototype.desc=[…]為 Student 添加了這樣一個原型屬性,結(jié)果顯而易見。

  2. 傳參問題

    通過前面的代碼,會發(fā)現(xiàn),在使用原型鏈繼承時,無法向父級構(gòu)造函數(shù)傳遞參數(shù)

借用構(gòu)造函數(shù)式繼承

通過使用 call 或 apply 來實現(xiàn)借用式繼承

call 或 apply :更改函數(shù)執(zhí)行的上下文環(huán)境(call 和 apply 的用法在后面的課程中會有講解)

function Person(name){
  this.name = name;
}
function Student(name){
  Person.call(this,name);
}
var student = new Student("zhar");
console.log(student.name);//zhar

上面的代碼中,使用了 call,在 Student 的實例環(huán)境中調(diào)用了 Person 構(gòu)造函數(shù),更改了 Person 的 this 指向為當(dāng)前實例環(huán)境,最終 Student的實例就擁有了 name 屬性

優(yōu)勢

可以在調(diào)用構(gòu)造函數(shù)時,向'父級'傳遞參數(shù),如上例中一樣,在調(diào)用 Person 時傳入了 name 值

缺點

無法繼承原型屬性或方法

function Person(name){
  this.name = name;
}
Person.prototype.say = function(){
  console.log(this.name);
}
function Student(name){
  Person.call(this,name);
}
var student = new Student("zhar");
console.log(student.name);//zhar
student.say();//報錯  student.say is not a function

組合繼承

將原型鏈式繼承與借用構(gòu)造函數(shù)式繼承組合在一起,結(jié)合二者的優(yōu)勢。通過原型鏈實現(xiàn)對原型屬性或方法的繼承,通過借用構(gòu)造函數(shù)實現(xiàn)對實例屬性的繼承

function Person(name){
  this.name = name;
}
Person.prototype.say = function(){
  console.log(this.name);
}
function Student(name){
  Person.call(this,name);
}
Student.prototype = new Person();
var student = new Student("zhar");
console.log(student.name);//zhar
student.say();//zhar
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