理解JavaScript原型

JavaScript的原型是JavaScript中的重要一环,根据网上的一些资料和自己的理解,对原型做一个解释。

##prototype属性的引入
对象可以使用new操作符后跟一个构造函数来创建的。构造函数如下:

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

构造函数始终都应该以一个大写字母开头,而非构造函数则应该以一个小写字母开头。要创建一个新的实例对象的时候,可以使用new操作符。

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var person1 = new Person(12);
var person2 = new Person(13);

在构建的两个实例对象的时候,person1和person2有一个共有属性name;当改变其中一个实例对象的name的时候,另一个不会发生改变。

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person1.name = "jing";
console.log(person1.name); //jing
console.log(person2.name); //meng

每个实例对象都有自己的属性和方法的副本,改变其中的一个并不会影响另一个,这就造成了资源和空间的浪费,也无法实现数据的共享。

为了解决上面的问题,作者Brendan Eich决定使用构造函数设置一个prototype属性,可以让所有对象实例共享它所包含的属性和方法。

上面的例子可以写成:

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function Person(age) {
this.age = age;
}
Person.prototype.name = "meng";
var person1 = new Person(12);
var person2 = new Person(13);
Person.prototype.name = "jing";
console.log(person1.name); //jing
console.log(person2.name); //jing

这时person1和person2就共享了Person.prototype.name这个属性,只要其中一个改变,就会同时影响两个实例对象。

##原型是什么
只要创建了一个新函数,就会根据一组特定的规则为该函数创建一个prototype属性,这个属性指向函数的原型对象。所有原型对象都会获得一个指向prototype对象的constructor属性。如图:

14805248662081.jpg
拿上面的例子来说,Person.prototype.constructor又指向了Person。

####proto、prototype和constructor
每一个生成的对象都有一个__proto__属性,当调用构造函数创建一个新的实例之后,__proto__就指向了构造函数的原型对象,即构造函数的prototype属性。

下图所示:当定义person1是一个数组时,person1自带一个__proto__属性。
14805256492639.jpg

下图所示:当定义Person构造函数时,Person自带一个prototype属性。prototype属性自带一个constructor属性,至于其他的属性,都是从Object继承而来的。

14805260237657.jpg
下图所示:当new一个实例对象person1时,_proto_就指向了构造函数Person的原型对象,即构造函数的prototype属性。可以对比一个person1的_proto_属性在实例化之前和之后的变化。

14805259038416.jpg

下图是展示了Person构造函数、Person的原型属性以及Person现有的两个实例之间的关系。
14805245325304.jpg

##new运算符的工作原理
new 运算符接受一个函数F及其参数:new F(arguments...)。这一过程分为三步:

创建类的实例。这步是把一个空的对象的__proto__属性设置为 F.prototype
初始化实例。函数F被传入参数并调用,关键字this被设定为该实例。
返回实例。
现在我们知道了new是怎么工作的,我们可以用JS代码实现一下:

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function New (f) {
var n = { '__proto__': f.prototype }; /*第一步*/
return function () {
f.apply(n, arguments); /*第二步*/
return n; /*第三步*/
};
}

##hasOwnProperty函数

hasOwnProperty用来判断该属性属于实例自定义的属性而不是原型链上的属性。

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function Person(age) {
this.age = age;
}
Person.prototype.name = "meng";
var person1 = new Person(12);
person1.hasOwnProperty('age'); //true
person1.hasOwnProperty('name'); //false

##JavaScript引擎如何来查找属性

以下代码展示了JS引擎如何查找属性:

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function getProperty(obj, prop) {
if (obj.hasOwnProperty(prop))
return obj[prop]
else if (obj.__proto__ !== null)
return getProperty(obj.__proto__, prop)
else
return undefined
}

通过上面的代码可以看出来,js先查找自身有没有该属性,如果没有的话,就查找proto属性指向的原型对象中有没有,如果没有的话,就去查它的原型的原型中有没有,一直到原型链的最顶端为止。

参考:
阮一峰:Javascript继承机制的设计思想
JavaScript的原型机制

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