最詳細的講解 JS 原型與原型鏈

文章目錄

- - - - 一. 普通對象與函數對象
      - 二. 構造函數
      - 三. 原型對象
      - 四. proto
      - 五. 構造器
      - 六. 原型鏈
      - 七. Prototype
      - 總結

一. 普通對象與函數對象

JavaScript 中，萬物皆對象！但對象也是有區別的。分為普通對象和函數對象，Object 、Function 是 JS 自帶的函數對象。下面舉例說明

var o1 = {}; 
var o2 =new Object();
var o3 = new f1();function f1(){}; 
var f2 = function(){};
var f3 = new Function('str','console.log(str)');console.log(typeof Object); //function 
console.log(typeof Function); //function  console.log(typeof f1); //function 
console.log(typeof f2); //function 
console.log(typeof f3); //function   console.log(typeof o1); //object 
console.log(typeof o2); //object 
console.log(typeof o3); //object

在上面的例子中 o1 o2 o3 為普通對象，f1 f2 f3 為函數對象。怎么區分，其實很簡單，凡是通過 new Function() 創建的對象都是函數對象，其他的都是普通對象。f1,f2,歸根結底都是通過 new Function()的方式進行創建的。Function Object 也都是通過 New Function()創建的。
一定要分清楚普通對象和函數對象，下面我們會常常用到它。

二. 構造函數

我們先復習一下構造函數的知識：

function Person(name, age, job) {this.name = name;this.age = age;this.job = job;this.sayName = function() { alert(this.name) } 
}
var person1 = new Person('Zaxlct', 28, 'Software Engineer');
var person2 = new Person('Mick', 23, 'Doctor');

上面的例子中 person1 和 person2 都是 Person 的實例。這兩個實例都有一個 constructor （構造函數）屬性，該屬性（是一個指針）指向 Person。即：

 console.log(person1.constructor == Person); //trueconsole.log(person2.constructor == Person); //true

我們要記住兩個概念（構造函數，實例）：person1 和 person2 都是構造函數 Person 的實例一個公式：實例的構造函數屬性（constructor）指向構造函數。

三. 原型對象

在 JavaScript 中，每當定義一個對象（函數也是對象）時候，對象中都會包含一些預定義的屬性。其中每個函數對象都有一個prototype 屬性，這個屬性指向函數的原型對象。（先用不管什么是 proto 第二節的課程會詳細的剖析）

function Person() {}
Person.prototype.name = 'Zaxlct';
Person.prototype.age  = 28;
Person.prototype.job  = 'Software Engineer';
Person.prototype.sayName = function() {alert(this.name);
}var person1 = new Person();
person1.sayName(); // 'Zaxlct'var person2 = new Person();
person2.sayName(); // 'Zaxlct'console.log(person1.sayName == person2.sayName); //true

我們得到了本文第一個「定律」：每個對象都有 proto 屬性，但只有函數對象才有 prototype 屬性
那什么是原型對象呢？我們把上面的例子改一改你就會明白了：

Person.prototype = {name:  'Zaxlct',age: 28,job: 'Software Engineer',sayName: function() {alert(this.name);}
}

原型對象，顧名思義，它就是一個普通對象（廢話 = =!）。從現在開始你要牢牢記住原型對象就是 Person.prototype ，如果你還是害怕它，那就把它想想成一個字母 A： var A = Person.prototype

在上面我們給 A 添加了四個屬性：name、age、job、sayName。其實它還有一個默認的屬性：constructor

在默認情況下，所有的原型對象都會自動獲得一個 constructor（構造函數）屬性，這個屬性（是一個指針）指向 prototype 屬性所在的函數（Person）

上面這句話有點拗口，我們「翻譯」一下：A 有一個默認的 constructor 屬性，這個屬性是一個指針，指向 Person。即：Person.prototype.constructor == Person

在上面第二小節《構造函數》里，我們知道實例的構造函數屬性（constructor）指向構造函數：person1.constructor == Person

這兩個「公式」好像有點聯系：

person1.constructor == Person
Person.prototype.constructor == Person

person1 為什么有 constructor 屬性？那是因為 person1 是 Person 的實例。那 Person.prototype 為什么有 constructor 屬性？？同理， Person.prototype （你把它想象成 A）也是Person 的實例。也就是在 Person 創建的時候，創建了一個它的實例對象并賦值給它的 prototype，基本過程如下：

 var A = new Person();Person.prototype = A;
// 注：上面兩行代碼只是幫助理解，并不能正常運行

結論：原型對象（Person.prototype）是構造函數（Person）的一個實例。
原型對象其實就是普通對象（但 Function.prototype 除外，它是函數對象，但它很特殊，他沒有prototype屬性（前面說道函數對象都有prototype屬性））。看下面的例子：

function Person(){};console.log(Person.prototype) //Person{}console.log(typeof Person.prototype) //Objectconsole.log(typeof Function.prototype) // Function，這個特殊console.log(typeof Object.prototype) // Objectconsole.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined

Function.prototype 為什么是函數對象呢？

 var A = new Function ();Function.prototype = A;

上文提到凡是通過 new Function( ) 產生的對象都是函數對象**。因為 A 是函數對象，所以Function.prototype 是函數對象。

那原型對象是用來做什么的呢？主要作用是用于繼承。舉個例子：

 var Person = function(name){this.name = name; // tip: 當函數執行時這個 this 指的是誰？};Person.prototype.getName = function(){return this.name;  // tip: 當函數執行時這個 this 指的是誰？}var person1 = new person('Mick');person1.getName(); //Mick

從這個例子可以看出，通過給 Person.prototype 設置了一個函數對象的屬性，那有 Person 的實例（person1）出來的普通對象就繼承了這個屬性。具體是怎么實現的繼承，就要講到下面的原型鏈了。

小問題，上面兩個 this 都指向誰？

var person1 = new person('Mick');person1.name = 'Mick'; // 此時 person1 已經有 name 這個屬性了person1.getName(); //Mick

故兩次 this 在函數執行時都指向 person1。

四. proto

JS 在創建對象（不論是普通對象還是函數對象）的時候，都有一個叫做__proto__ 的內置屬性，用于指向創建它的構造函數的原型對象。對象 person1 有一個 __proto__屬性，創建它的構造函數是 Person，構造函數的原型對象是 Person.prototype ，所以：person1.proto == Person.prototype

Person.prototype.constructor == Person;
person1.__proto__ == Person.prototype;
person1.constructor == Person;

不過，要明確的真正重要的一點就是，這個連接存在于實例（person1）與構造函數（Person）的原型對象（Person.prototype）之間，而不是存在于實例（person1）與構造函數（Person）之間。

注意：因為絕大部分瀏覽器都支持__proto__屬性，所以它才被加入了 ES6 里（ES5 部分瀏覽器也支持，但還不是標準）。

五. 構造器

熟悉 Javascript 的童鞋都知道，我們可以這樣創建一個對象：var obj = {}它等同于下面這樣：var obj = new Object()

obj 是構造函數（Object）的一個實例。所以：obj.constructor === Objectobj.proto === Object.prototype

新對象 obj 是使用 new 操作符后跟一個構造函數來創建的。構造函數（Object）本身就是一個函數（就是上面說的函數對象），它和上面的構造函數 Person 差不多。只不過該函數是出于創建新對象的目的而定義的。所以不要被 Object 嚇倒。

同理，可以創建對象的構造器不僅僅有 Object，也可以是 Array，Date，Function等。所以我們也可以構造函數來創建 Array、 Date、Function

var b = new Array();
b.constructor === Array;
b.__proto__ === Array.prototype;var c = new Date(); 
c.constructor === Date;
c.__proto__ === Date.prototype;var d = new Function();
d.constructor === Function;
d.__proto__ === Function.prototype;

這些構造器都是函數對象：

在這里插入圖片描述

函數對象

六. 原型鏈

小測試來檢驗一下你理解的怎么樣：

person1.proto 是什么？
Person.proto 是什么？
Person.prototype.proto 是什么？
Object.proto 是什么？
Object.prototype__proto__ 是什么？

答案：第一題：因為 person1.proto === person1 的構造函數.prototype因為 person1的構造函數 === Person所以 person1.proto === Person.prototype

第二題：因為 Person.proto === Person的構造函數.prototype因為 Person的構造函數 === Function所以 Person.proto === Function.prototype

第三題：Person.prototype 是一個普通對象，我們無需關注它有哪些屬性，只要記住它是一個普通對象。因為一個普通對象的構造函數 === Object 所以 Person.prototype.proto === Object.prototype

第四題，參照第二題，因為 Person 和 Object 一樣都是構造函數

第五題：Object.prototype 對象也有proto屬性，但它比較特殊，為 null 。因為 null 處于原型鏈的頂端，這個只能記住。Object.prototype.proto === null

七. Prototype

在 ECMAScript 核心所定義的全部屬性中，最耐人尋味的就要數 prototype 屬性了。對于 ECMAScript 中的引用類型而言，prototype 是保存著它們所有實例方法的真正所在。換句話所說，諸如 toString()和 valuseOf() 等方法實際上都保存在 prototype 名下，只不過是通過各自對象的實例訪問罷了。

——《JavaScript 高級程序設計》第三版 P116

我們知道 JS 內置了一些方法供我們使用，比如：對象可以用 constructor/toString()/valueOf() 等方法; 數組可以用 map()/filter()/reducer() 等方法；數字可用用 parseInt()/parseFloat()等方法； Why ？？？

當我們創建一個函數時：
var Person = new Object()Person 是 Object 的實例，所以 Person 繼承了Object 的原型對象Object.prototype上所有的方法：

Object 的每個實例都具有以上的屬性和方法。所以我可以用 Person.constructor 也可以用 Person.hasOwnProperty。

當我們創建一個數組時：
var num = new Array()num 是 Array 的實例，所以 num 繼承了Array 的原型對象Array.prototype上所有的方法：

我們可以用一個 ES5 提供的新方法：Object.getOwnPropertyNames獲取所有（包括不可枚舉的屬性）的屬性名不包括 prototy 中的屬性，返回一個數組：

var arrayAllKeys = Array.prototype; // [] 空數組
// 只得到 arrayAllKeys 這個對象里所有的屬性名(不會去找 arrayAllKeys.prototype 中的屬性)
console.log(Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys)); 
/* 輸出：
["length", "constructor", "toString", "toLocaleString", "join", "pop", "push", 
"concat", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "forEach", 
"some", "every", "map", "indexOf", "lastIndexOf", "reduce", "reduceRight", 
"entries", "keys", "copyWithin", "find", "findIndex", "fill"]
*/

這樣你就明白了隨便聲明一個數組，它為啥能用那么多方法了。

細心的你肯定發現了Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys) 輸出的數組里并沒有 constructor/hasOwnPrototype等對象的方法（你肯定沒發現）。但是隨便定義的數組也能用這些方法

var num = [1];
console.log(num.hasOwnPrototype()) // false (輸出布爾值而不是報錯)

因為Array.prototype 雖然沒這些方法，但是它有原型對象（proto）：

// 上面我們說了 Object.prototype 就是一個普通對象。Array.prototype.proto == Object.prototype
所以 Array.prototype 繼承了對象的所有方法，當你用num.hasOwnPrototype()時，JS 會先查一下它的構造函數（Array）的原型對象 Array.prototype 有沒有有hasOwnPrototype()方法，沒查到的話繼續查一下 Array.prototype 的原型對象 Array.prototype.__proto__有沒有這個方法。

當我們創建一個函數時：

var f = new Function("x","return x*x;");
//當然你也可以這么創建 f = function(x){ return x*x }
console.log(f.arguments) // arguments 方法從哪里來的？
console.log(f.call(window)) // call 方法從哪里來的？
console.log(Function.prototype) // function() {} （一個空的函數）
console.log(Object.getOwnPropertyNames(Function.prototype)); /* 輸出
["length", "name", "arguments", "caller", "constructor", "bind", "toString", "call", "apply"]
*/

我們再復習這句話：

所有函數對象****proto都指向 Function.prototype，它是一個空函數（Empty function）

嗯，我們驗證了它就是空函數。不過不要忽略前半句。我們枚舉出了它的所有的方法，所以所有的函數對象都能用，比如:

在這里插入圖片描述

如果你還沒搞懂啥是函數對象？

還有，我建議你可以再復習下為什么：

Function.prototype 是唯一一個typeof XXX.prototype為 “function”的prototype

總結

原型和原型鏈是JS實現繼承的一種模型。
原型鏈的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype
要深入理解這句話，我們再舉個例子，看看前面你真的理解了嗎？

 var animal = function(){};var dog = function(){};animal.price = 2000;dog.prototype = animal;var tidy = new dog();console.log(dog.price) //undefinedconsole.log(tidy.price) // 2000

這里解釋一下：

var dog = function(){};dog.prototype.price = 2000;var tidy = new dog();console.log(tidy.price); // 2000console.log(dog.price); //undefinedvar dog = function(){};var tidy = new dog();tidy.price = 2000;console.log(dog.price); //undefined