前言
在前端这块领域,原型与原型链是每一个前端 er 必须掌握的概念。多次在面试或者一些技术博客里面看见这个概念。由此可见,这个玩意对于前端来说有多重要。其实它本身理解起来不难,但是很多刚入行前端的同学,看到 prototype 、 __proto__ 理解起来还是有点吃力,然后脑子里面就乱成一锅粥,就像我一样。 但是这是很正常的事情,没什么大不了的,就像我们想要学会跑步,那么我们就必须先学会走路。任何事情都是有个过程的。所以现在就跟我一起来攻克这个难点吧。
通过这篇文章你将掌握以下知识点:
理解 __proto_ ; 理解 prototype ; 理解 javascript 中 对象 的概念; 理解原型和原型链; 理解 javascript 中 类 的概念; 理解 new 的实现; 理解 instanceof 的实现; 理解 javascript 的继承; 加深对 javascript 这门语言的理解。这也是本篇文章的写作思路。
对象
那么我们就从对象这一概念开始说起,其实对象这一概念相信大家并不陌生。有一种说法是[javasrcript 中万物皆是对象],其实这个说法是错误的,一个很简单的例子, javasript 中简单基本类型(string、boolean、number、null、undefined、symbol)本身就不是对象。其实 javasript 中对象主要分为 函数对象 和 普通对象 。
其中:
String Number Boolean Object Function Array Date RegExp Error这些都是函数对象,他们同时也被称为 内置对象 。 函数对象 本身其实就是一个纯函数, javascript 用他们来模拟 类 。
普通对象就很简单了,就是我们常见的对象:
const obj = { name: "juefei", desc: "cool", };
可能说到这,你还是无法理解到底啥是 函数对象 ,啥是 普通对象 , 那我们就一起来看看下面的代码:
const obj1 = {}; const obj2 = new Object(); function func1() {} const obj3 = new func1(); const func2 = new (function () {})(); const func3 = new Function();
接着我们来分别打印一下他们:
console.log(obj1); // object console.log(obj2); // object console.log(obj3); // object console.log(func1); // function console.log(func2); // function console.log(func3); // function
所以可以看见, obj1 、 obj2 、, obj3 是普通对象,他们都是 Object 的实例,而 func1 、 func2 、 func3 则都是 Function 的实例,称为 函数对象 。
我们再看看:
console.log(typeof Object); //f unction console.log(typeof Function); // function
你是不是惊呆了,原来 Object 和 Function 都是 Function 的实例。
所以我们得出一个结论就是:
只要是 Function 的实例,那就是 函数对象 ,其余则为 普通对象 。同样我们也可以看出,不仅 Object 是 函数对象 ,就连 Function 本身也是函数对象,因为我们通过 console.log(typeof Function); 得知 Function 是 Function 的实例。是不是又开始有点绕了?没事,到这一步你就记住我们刚刚的结论就算完成目标:
只要是 Function 的实例,那就是 函数对象 ,其余则为 普通对象 。那么说到对象,我们从上面可以看出,一个对象是通过构造函数 new 出来的,这其实跟 原型 和 原型链 有很大的关系,那么 原型 和 原型链 到底是用来干嘛的呢?
原型
涉及到这两个概念,我们就必须先来介绍两个东西: __proto__ 和 prototype ,这两个变量可以说,在 javascript 这门语言里面随处可见,我们不管他三七二十一,我们先来看一张表:
对象类型 __proto__ prototype 普通对象 ? ? 函数对象 ? ?所以,请你先记住以下结论:
只有 函数对象 有 prototype 属性, 普通对象 没有这个属性。 函数对象 和 普通对象 都有 __proto__ 这个属性。 prototype 和 __proto__ 都是在创建一个函数或者对象会自动生成的属性。接着我们来验证一下:
function func() { //func称为构造函数 } console.log(typeof func.prototype); // object console.log(typeof func.__proto__); // function
const obj = {}; console.log(typeof obj.__proto__); //object console.log(typeof obj.prototype); //undefined (看见了吧,普通对象真的没有 prototype 属性)
所以就验证了我们刚刚的结论:
只有 函数对象 有 prototype 属性, 普通对象 没有这个属性 函数对象 和 普通对象 都有 __proto__ 这个属性。 prototype 和 __proto__ 都是在创建一个函数或者对象会自动生成的属性。你看我又重复写了一遍,我不是为了凑字数,是为了你加深记忆,这对于我们接下来的篇幅很重要。
接着我们来看看下面的代码:
console.log(obj.__proto__ === Object.prototype); // true console.log(func.__proto__ === Function.prototype); // true
所以我们又得出如下结论:
实例的 __proto__ 属性主动指向构造的 prototype ; prototype 属性被 __proto__ 属性 所指向。这就是 prototype 属性和 __proto__ 属性的区别与联系。 这可能又有点绕了,来多看几遍这一节,多背一下我们的结论。我们继续。
那么问题来了,既然 func 是一个 函数对象 ,函数对象是有 prototype 属性的,那么 func.prototype.__proto__ 等于啥呢?
为了解决这个问题,我们来思考一下:
首先,我们看看 func.prototype 是啥:
console.log(typeof func.prototype); //object
好,我们知道了, func.prototype 是一个对象,那既然是对象,那 func.prototype 那不就是 Object 的实例吗?那也就是说, func.prototype.__proto__ 属性肯定是指向 Object.prototype 咯! 好,我们来验证一下:
console.log(func.prototype.__proto__ === Object.prototype); //true
看见没有,就是这样的。那看到这里,我们应该也知道当我们这创建一个构造函数的时候,javascript 是如何帮我们自动生成 __proto__ 和 prototype 属性的。 哈哈没错就是这样:
//我们手动创建func函数 function func() {} //javascript悄悄咪咪执行以下代码: func._proto = Function.prototype; //实例的 __proto__ 属性主动指向构造的 prototype func.prototype = { constructor: func, __proto: Object.prototype, //我们刚刚才在上面验证的,你别又忘记了 };
我还专门为你画了个图(够贴心不老铁):
所以 prototype 又被称为显式原型对象,而 __proto__ 又被称为隐式原型对象。
hi,看到这里,你是不是有种脑子开了光的感觉。哈哈,所以到现在你应该已经理解原型的概念了,如果你还不理解,那就把上述章节再看一遍。最好拿个纸笔出来跟着画一画,顺便拿出电脑把示例代码敲一敲。好,整理一下头脑,接下来我们来看看什么又是 原型链 。
原型链
再介绍这个概念之前,我们先来看如下代码:
function Person = function(name,desc){ this.name = name; this.desc = desc; } //***1****// Person.prototype.getName = function(){ return this.name; }//***2****// Person.prototype.getDesc = function(){ return this.desc; }//***3****// const obj = new Person('juefei','cool');//***4****// console.log(obj);//***5****// console.log(obj.getName);//***6****//
接下来我们来逐步解析一下:
创建了一个构造函数 Person ,此时, Person.portotype 自动创建,其中包含了 constructor 和 __proto__ 两个属性; 给对象 Person.prototype 新增了一个方法 getName ; 给对象 Person.prototype 新增了一个方法 getDesc ; 根据构造函数 Person 新建一个实例: obj (在创建实例的时候,构造函数会自动执行); 打印实例 obj :{ name: 'juefei', desc: 'cool' }
根据上面一节的结论,我们得出:
obj.__proto__ = Person.prototype;执行到第 6 步时,由于在实例 obj 上面找不到 getName() 这个方法,所以它就会自动去通过自身的 __proto__ 继续向上查找,结果找到了 Person.prototype ,接着它发现,刚好 Person.prototype 上面有 getName() 方法,于是找到了这个方法,它就停止了寻找。 怎么样,是不是有一种环环相扣的感觉?他们形成一个链了,没错,这就是 原型链 。
我们得出如下结论:
在访问一个对象(假设这个对象叫 obj)的属性/方法时,若在当前的对象上面找不到,则会尝试通过 obj.__proto__ 去寻找,而 obj.__proto__ 又指向其构造函数(假设叫 objCreated )的 prototype ,所以它又自动去 objCreated.prototype 的属性/方法上面去找,结果还是没找到,那么就访问 objCreated.prototype.__proto__ 继续往上面寻找,直到找到,则停止对原型链对寻找,若最终还是没能找到,则返回 undefined 。 一直沿着原型链寻找下去,直到找到 Object.prototype.__proto__ ,指向 null ,于是返回 undefined 了。
是不是自然而然就理解了。我又给你画了个图:
接下来我们再来增加一些概念:
任何 内置函数对象 本身的 __proto__ 属性都指向 Function 的原型对象,即: Function.prototype ; 除了 Object.prototype.__proto__ 指向 null ,所有的 内置函数对象 的原型对象的 __proto__ 属性 ( 内置函数对象.prototype.__proto__ ),都指向 Object 。我们得出如下终极原型链的图:
针对这个图,我最终给出我们经常看见那个原型链的图:
好好对比一下,拿出纸和笔画一画,根据上面章节的讲解,相信你很容易就能明白。
javascript中的类
刚刚我们终于明白什么是 原型 和 原型链 。下面我们根据上面的概念来讲解一下 javascript 中的 类 。 我们知道,在面向对象的语言中,类可以被 实例化 多次,这个 实例化 是指我们可以根据构造函数去独立 复制 多个独立的实例,这些实例之间是独立的。但是实际上在 javascript 却不是这样的,因为它不是这种 复制机制 。我们不能创建一个类的多个实例,我们只能创建这个类的多个对象,因为他们都是通过 原型 和 原型链 关联到同一个对象。所以在 javascript 中 , 类 都是通过 原型 和 原型链 来实现的,它其实是一种 委托方式 。
new的实现
了解了上面 javascript 中的 类 的概念,那我们应该很容易就理解 new 的过程,其核心无非就是执行原型链的链接:
function myNew(Cons, ...args) { let obj = {}; obj.__proto__ = Cons.prototype; //执行原型链接 let res = Cons.call(obj, args); return typeof res === "object" ? res : obj; }
instanceof的实现
那么学习了 原型 和 原型链 , instanceof 的实现肯定也很简单了,它也是通过 原型 和 原型链 来实现的:
function myInstanceof(left, right) { let rightProto = right.prototype; let leftValue = left.__proto__; while (true) { if (leftValue === null) { return false; } if (leftValue === rightProto) { return true; } leftValue = leftValue.__proto__; } }
我就不讲解过程了,因为我知道你肯定能看懂,哈哈。
javascript的继承
我们都知道继承也是通过 原型 和 原型链 来实现的,那我在这里介绍两种常见的继承方式:
组合继承:
//组合式继承 //通过call继承Parent的属性,并传入参数 //将Child的原型对象指向Parent的实例,从而继承Parent的函数 function Parent(value) { this.val = value; } Parent.prototype.getValue = function () { console.log(this.val); }; function Child(value) { Parent.call(this, value); //继承Parentd的属性 } Child.prototype = new Parent();
寄生组合式继承:
//寄生组合式继承 //通过call继承Parent的属性,并传入参数 //通过Object.create()继承Parent的函数 function Parent(value) { this.val = value; } Parent.prototype.getValue = function () { console.log(this.val); }; function Child(value) { //继承Parentd的属性 Parent.call(this, value); } Child.prototype = Object.create(Parent.prototype, { constructor: { value: Child, writable: true, configurable: true, enumerable: false, }, });
总结
若 A 通过 new 创建了 B,则 B.__proto__ = A.prototype ; 执行 B.a ,若在 B 中找不到 a,则会在 B.__proto__ 中,也就是 A.prototype 中查找,若 A.prototype 中仍然没有,则会继续向上查找,最终,一定会找到 Object.prototype ,倘若还找不到,因为 Object.prototype.__proto__ 指向 null ,因此会返回 undefined ; 原型链的顶端,一定有 Object.prototype.__proto__ ——> null。由此可见, 原型 和 原型链 是如此的强大
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