Javascript讲解系列之一 Prototype原型链详解

Javascript系列之第一篇：Prototype原型链。在软件园里随便拉一个码农估计都会写JS，大部分也知道JS是基于原型的语言，但是如果问及JS原生对象（Object,Function,Array,Date等）的这个原型链长什么样子？估计能回答出来的人就少了，我开始也非常糊涂，后来决心一定要好好搞一下，花了2天功夫基本算是明白了，分享如下：

   测试环境：Firefox、Firebug；

   为做好铺垫，按顺序解释如下概念：

   1）类型、原生类型、对象类型（types、primitive types、object types）

   不像我们在学习JAVA时，被告知JAVA是完全OOP的语言：class是一类具有共同特点的物体的抽象，object是某个class下具体的一个实现，Object类是所有类的顶层父类，对Java的认知是从类与对象开始的；Javascript则不然，它是从类型（type）开始，在各类语言中遇到的number，string, boolean, object, function，array等都属于类型。

   这些类型在JS中分为两大类：原生类型与对象类型，原生类型包括：number，string, bool, null, undefined；剩下的非原生类型对象都属于对象类型，包括：object, array, function等，那这里的object专指具有属性（attribute）的对象，在Firebug中的代码示例如下：

判断某个值是什么大的类型没有意义，往往需要判断它是什么原生类型或者对象类型：判断原生类型，可以使用typeof关键字；判断对象类型，可以使用toString()方法；

   2）prototype与__proto__的区别

   两者都是对象类型的属性，并非所有的对象类型都有prototype属性，一般只有function对象才有prototype属性(除非主动赋值)，它指向的是一个对象，将来会被多个该function的实例所继承（或者说该对象处于多个实例的原型链上）；__proto__才是真正的原型链的实际指针，然而许多浏览器并不对外公开这个属性，Firefox暴露出这一属性，仅供开发人员理解，但不推荐开发中使用。下面我们用一段代码来做验证：

经过上面的比较后，我们基本就可以画出这个原型链顶端的样子了, 如下图：





   4）了解原型链最顶端的意义

   意义似乎应该放在前面讲更突出重要性，就当不求甚解吧，个人理解有如下意义：

   A) 清楚对象的继承结构，知道它有哪些父类(父类：指的是该对象原型链向上方向的对象)；

   B) 了解并调用父类的方法，不会混淆功能；

   C) 多个对象共享原型链的某一段时，方便调试；

   针对A好处，我们可以更好的理解instanceof关键字的作用；

   针对B好处，我们可以调用不同父类的方法完全不同的判断需求，比如：Function.prototype.toString.call(obj)方法用于输出function对象的定义代码，Object.prototype.toString.call(obj)方法用于输出该对象所属的object类型；

   针对C好处，这个便于理解复杂JS框架中对象的内存管理模型，比如：DOJO框架，这个以后会提及。

   刚才我们用__proto__获取原型链，有没有一种通用的方式呢？那么在图中有个方法可以做到：

   Object.getPrototypeOf(obj)，（未测所有浏览器，Firefox, IE10可以）。

一. 普通对象与函数对象   JavaScript 中，万物皆对象！但对象也是有区别的。分为普通对象和函数对象，Object ，Function 是JS自带的函数对象。下面举例说明  function f1(){};  var f2 = function(){};  var f3 = new Function('str','console.log(str)');  var o3 = new f1();  var o1 = {};  var o2 =new Object();  console.log(typeof Object); //function  console.log(typeof Function); //function  console.log(typeof o1); //object  console.log(typeof o2); //object  console.log(typeof o3); //object  console.log(typeof f1); //function  console.log(typeof f2); //function  console.log(typeof f3); //function

在上面的例子中 o1 o2 o3 为普通对象，f1 f2 f3 为函数对象。怎么区分，其实很简单，凡是通过 new Function() 创建的对象都是函数对象，其他的都是普通对象。f1,f2,归根结底都是通过 new Function()的方式进行创建的。Function Object 也都是通过 New Function()创建的。 二. 原型对象    在JavaScript 中，每当定义一个对象（函数）时候，对象中都会包含一些预定义的属性。其中函数对象的一个属性就是原型对象 prototype。注：普通对象没有prototype,但有__proto__属性。   原型对象其实就是普通对象（Function.prototype除外,它是函数对象，但它很特殊，他没有prototype属性（前面说道函数对象都有prototype属性））。看下面的例子：  function f1(){};  console.log(f1.prototype) //f1{}  console.log(typeof f1. prototype) //Object  console.log(typeof Function.prototype) // Function，这个特殊  console.log(typeof Object.prototype) // Object  console.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined  从这句console.log(f1.prototype) //f1 {} 的输出就结果可以看出，f1.prototype就是f1的一个实例对象。就是在f1创建的时候,创建了一个它的实例对象并赋值给它的prototype，基本过程如下：  var temp = new f1();  f1. prototype = temp;   所以，Function.prototype为什么是函数对象就迎刃而解了，上文提到凡是new Function ()产生的对象都是函数对象，所以temp1是函数对象。  var temp1 = new Function ();  Function.prototype = temp1; 那原型对象是用来做什么的呢？主要作用是用于继承。举了例子：   var person = function(name){    this.name = name   };   person.prototype.getName = function(){      return this.name;    }   var zjh = new person(‘zhangjiahao’);   zjh.getName(); //zhangjiahao    从这个例子可以看出，通过给person.prototype设置了一个函数对象的属性，那有person实例（例中：zjh）出来的普通对象就继承了这个属性。具体是怎么实现的继承，就要讲到下面的原型链了。 三．原型链    JS在创建对象（不论是普通对象还是函数对象）的时候，都有一个叫做__proto__的内置属性，用于指向创建它的函数对象的原型对象prototype。以上面的例子为例：   console.log(zjh.__proto__ === person.prototype) //true 同样，person.prototype对象也有__proto__属性，它指向创建它的函数对象（Object）的prototype   console.log(person.prototype.__proto__ === Object.prototype) //true 继续，Object.prototype对象也有__proto__属性，但它比较特殊，为null   console.log(Object.prototype.__proto__) //null 我们把这个有__proto__串起来的直到Object.prototype.__proto__为null的链叫做原型链。如下图： 四．内存结构图 为了更加深入和直观的进行理解，下面我们画一下上面的内存结构图： 画图约定： 疑点解释： 1.Object.__proto__ === Function.prototype // true   Object是函数对象，是通过new Function()创建，所以Object.__proto__指向Function.prototype。 2.Function.__proto__ === Function.prototype // true   Function 也是对象函数，也是通过new Function()创建，所以Function.__proto__指向Function.prototype。 自己是由自己创建的，好像不符合逻辑，但仔细想想，现实世界也有些类似，你是怎么来的，你妈生的，你妈怎么来的，你姥姥生的，……类人猿进化来的，那类人猿从哪来，一直追溯下去……，就是无，（NULL生万物） 正如《道德经》里所说“无，名天地之始”。 3.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。 五．constructor   原型对象prototype中都有个预定义的constructor属性，用来引用它的函数对象。这是一种循环引用   person.prototype.constructor === person //true   Function.prototype.constructor === Function //true   Object.prototype.constructor === Object //true 完善下上面的内存结构图： 有两点需要注意： （1）注意Object.constructor===Function；//true 本身Object就是Function函数构造出来的  （2）如何查找一个对象的constructor，就是在该对象的原型链上寻找碰到的第一个constructor属性所指向的对象 六．总结 1.原型和原型链是JS实现继承的一种模型。 2.原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype 要深入理解这句话，我们再举个例子，看看前面你真的理解了吗？   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 为什么呢？画一下内存图：   这说明什么问题呢，执行dog.price的时候，发现没有price这个属性，虽然prototype指向的animal有这个属性，但它并没有去沿着这个“链”去寻找。同样，执行tidy.price的时候，也没有这个属性，但是__proto__指向了animal，它会沿着这个链去寻找，animal中有price属性，所以tidy.price输出2000。由此得出，原型链的真正形成是靠的__proro__，而不是prototype。 因此，如果在这样指定dog.__proto__ = animal。那dog.price = 2000。 最后打个比喻，虽然不是很确切，但可能对原型的理解有些帮助。    父亲（函数对象），先生了一个大儿子（prototype），也就是你大哥，父亲给你大哥买了好多的玩具，当你出生的时候，你们之间的亲情纽带（__proto__）会让你自然而然的拥有了你大哥的玩具。同样，你也先生个大儿子，又给他买了好多的玩具，当你再生儿子的时候，你的小儿子会自然拥有你大儿子的所有玩具。至于他们会不会打架，这不是我们的事了。 所以说，你是从你大哥那继承的，印证了那句“长兄如父”啊！ 来源：http://zhangjiahao8961.iteye.com/blog/2070650