JS 原型与原型链图解：彻底搞懂的终极指南

news2024/11/14 0:06:20

前言

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在JavaScript中，原型和原型链是非常重要的知识点，只有理解了它们，才能更好地理解js。

构造函数

什么是原型

原型对象和构造函数关系

原型链

显式与隐式原型

__proto__与[[Prototype]]

原型链的概念

Object.getPrototypeOf()方法

hasOwnProperty() 方法

结语

构造函数

创建对象有两种方式：一种是最常见的对象字面量，一种就是通过构造函数来创建。

1.对象字面量

// 对象字面量
let person = {
    name: "南木元元",
    age: 22,
    species: "人类",
    greet: function() {
        console.log("Hello!");
    }
};

2.构造函数

// 构造函数创建对象
function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.species = '人类';
    this.greet = function() {
        console.log("Hello!");
    };
}
let person1 = new Person("南木元元", 22);

构造函数和普通函数本质上没什么区别，只不过使用了new关键字创建对象的函数，被叫做了构造函数。构造函数的首字母一般是大写，用以区分普通函数。任何函数只要使用 new 操作符调用就是构造函数，而不使用 new 操作符调用的函数就是普通函数。

// 作为构造函数
let person1 = new Person("南木元元", 22);
person1.greet() //Hello!

// 作为函数调用
Person("yuanyuan", 18)
window.greet() //Hello!

什么是原型

《javascript高级程序设计》中对原型的描述：

每个函数都会创建一个 prototype 属性，这个属性是一个对象，包含应该由特定引用类型的实例共享的属性和方法。实际上，这个对象就是通过调用构造函数创建的对象的原型。使用原型对象的好处是，在它上面定义的属性和方法可以被对象实例共享。

简单来讲，原型就是一个对象，可以实现对象的属性和方法的继承。

原型对象和构造函数关系

在JavaScript中，每当定义一个函数数据类型(普通函数、类)时候，都会天生自带一个prototype属性，这个属性指向一个对象，这个对象就是此函数的原型对象。

当函数经过new调用时，这个函数就成为了构造函数，返回一个新的实例对象。

这个实例对象有一个__proto__属性，指向构造函数的原型对象。

每个原型对象上都有个constructor属性，指向它的构造函数。

原型对象有什么用呢？最主要的作用就是用来存放实例对象的公有属性和方法。

在上面例子中，species属性和greet方法对于所有people实例来说都一样，放在构造函数里，那每创建一个实例，就会重复创建一次相同的属性和方法，显得有些浪费。这时候，如果把这些公有的属性和方法放在原型对象里共享，就会好很多。

function Person(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

// 定义在原型对象上
Person.prototype.species = '人类';
Person.prototype.greet = function () {
    console.log("Hello");
}

let person1 = new Person('南木元元', 22);
let person2 = new Person('yuanyuan', 18);

console.log(person1.species); // 人类 
console.log(person2.species); // 人类

person1.greet(); // Hello
person2.greet(); // Hello

为什么实例对象person1和person2中可以访问构造函数Person的原型对象上的方法呢？看上图可以知道，是通过__proto__ 这个属性去访问构造函数的原型对象。

有时候，我们会用person1.constructor查看实例对象的构造函数：

console.log(person1.constructor); // Person()

这个constructor是原型对象上的属性，但实例对象也可以使用，原因就是上面所说的。那如果原型对象上也没有找到想要的属性呢？这就要说到原型链了。

原型链

讲原型链之前，我们需要先了解几个概念。

显式与隐式原型

显式原型就是利用prototype属性查找原型，prototype属性是函数独有的属性。
隐式原型是利用__proto__属性查找原型，这个属性是所有对象都有的属性。

隐式原型__proto__ 的属性值指向它的构造函数的显式原型prototype属性值：

console.log(person1.__proto__ === Person.prototype); // true
console.log(person2.__proto__ === Person.prototype); // true

proto与[[Prototype]]

[[Prototype]]用于标识对象的原型。我们来打印一下实例对象person1：

console.log(person1)

你会发现，[[Prototype]]其实就是实例对象person1的原型对象，它的值与person1.__proto__是一样的，通过__proto__可以暴露一个对象内部的原型[[Prototype]]的值。对于使用对象字面量创建的对象，该值是Object.prototype。对于使用数组字面量创建的对象，该值是Array.prototype。对于函数，该值是Function.prototype。

原型链的概念

JavaScript中所有对象都会通过 __proto__ 属性指向自己的原型对象，这个原型对象又会有自己的原型，直到指向Object对象为止，这样就形成了一个链条一样的结构，即原型链。当访问一个对象的属性时，如果这个对象内部不存在这个属性，那么它就会去它的原型链上找这个属性，直到找到对应属性或到达原型链的末尾。

原型链的终点是什么？

原型链的终点是null。原型链上的所有原型都是对象，所有的对象最终都是由 Object 构造的。可以在控制台通过Object.prototype.__proto__ 来打印原型链的终点。

Object.getPrototypeOf()方法

__proto__ 属性并不是语言本身的特性，这是各大厂商具体实现时添加的私有属性，虽然目前很多现代浏览器的 JS 引擎中都提供了这个私有属性，但不推荐使用该属性，我们可以使用 Object.getPrototypeOf 方法来获取实例对象的原型，然后再来为原型添加方法/属性。

hasOwnProperty() 方法

使用hasOwnProperty() 方法获得对象非原型链上的属性。

有时候，我们想要判断对象自身中是否具有指定的属性，而不是从原型中继承来的属性，这时可以使用hasOwnProperty() 方法。

function iterate(obj){
    var res = [];
    for(var key in obj){
        if(obj.hasOwnProperty(key)){
            res.push(key+': '+obj[key]);
        }
    }
    return res;
}