JavaScript原型链以及Object和Function的关系

文章有点长,耐心看完,希望你有所收获!!!

创建一个对象

function User(){}
var person = new User() 
person.name = 'kattes'
person.age = 24
  1. 每个函数都有一个prototype属性,那这个属性指向哪里呢?是这个函数的原型吗?
    其实,函数的prototype指向了一个对象,这个对象就是正在调用该构造函数而创建的实例的原型,也就是这个例子中的person的原型。
  2. 那什么是原型呢?
    每个JavaScript对象(null除外)在创建的时候都会关联另一个对象,这个对象就是我们所说的原型,每一个对象都会从原型继承属性。

_ _ proto_ _

每一个JavaScript对象(null除外)都具有的一个属性叫 __proto__ , 这个属性指向该对象的原型。

function User(){}
var person = new User()
person.name = 'Kattes'
person.age = 24
console.log( person.__proto__  === User.prototype ); // true

既然实例对象和构造函数都可以指向原型,那么原型是否有属性指向构造函数或实例对象呢?

constructor

每个原型都有一个constructor属性指向关联的构造函数。

function User(){}
console.log(User === User.prototype.constructor); // true

实例与原型

例一:

var obj = new Object()
console.log( obj ) // {}
console.log( obj.toString() )  // [object Object]

上面这段代码,obj明明是空的,却为什么还能调用toString方法?这toString方法是哪里来的呢?

例二:

var arr = new Array()
console.log( arr.push ) //ƒ push() { [native code] }
console.log( arr.sort )  //ƒ sort() { [native code] }
console.log( arr.shift )  // ƒ shift() { [native code] }
console.log( arr.indexOf )  //ƒ indexOf() { [native code] }

通过例一例二不难看出,其实这些方法都来自于这个叫做原型的家伙。
接下来,我们用 对象.__proto__ 的方式将原型打印一下, 打印结果如下:


image.png

这是所有对象的一个隐式属性, 也就是正常情况下打印对象, 我们是看不到这个属性的,但我们依然可以通过__proto__ 这样一个比较奇怪的属性名字来访问原型对象,这个属性名称访问起来确实不够方便,实际上它还有另外一种访问方式,也是一种比较正式的访问方式, 就是通过函数名来访问。如下:

var obj = new Object()
console.log( obj.__proto__ ) // 通过实例访问原型
console.log( Object.prototype ) // 通过构造函数访问原型
console.log( obj.__proto__ === Obejct.prototype ) // true

原型链

那Object.prototype的原型呢 ?null ? 我们可以打印看一下

console.log(Object.prototype.__proto__ === null) // true

所以 Object.prototype. __proto__ 的值为 null 跟 Object.prototype 没有原型,其实表达了一个意思。
所以查找属性的时候查到 Object.prototype 就可以停止查找了。

通过以上例子,是否产生了如下疑问?

1.原型对象中的所有属性,实例对象都能随便访问吗?
2.每个实例对象都有自己的原型对象, 还是大家共用一个?
3.实例对象自己的属性和原型的属性冲突了, 会访问谁呢?
4.原型对象跟继承有什么关系?
5.原型链又是怎么来的?
疑问1 :原型对象中的所有属性,实例对象都能随便访问吗?

function Animal(){}
Animal.prototype.age = 10
Animal.prototype.color = "yellow"
Animal.prototype.shout = function () {
    console.log("汪汪汪")
}
Animal.prototype.eat = function () {
    console.log("我要吃肉肉")
}
// 创建一个构造函数Animal,添加age、color两个属性,添加了shout、eat两个方法,接下来通过实例访问。
var dog = new Animal()
console.log( dog.age ) // 10
console.log( dog.color ) // yellow
dog.shout() //汪汪汪
dog.eat() //我要吃肉肉
// 结论 : 原型对象中的所有属性,实例对象都能随便访问

疑问2 :每个实例对象都有自己的原型对象, 还是大家共用一个?

function User(){}
let person1 = new User();
let person2 = new User();
console.log( person1.__proto__ === User.prototype ) // true
console.log( person2.__proto__ === User.prototype ) // true
console.log( person1.__proto__ === person2.__proto__) // true
// 结论 : 所有实例对象共享同一个原型对象

疑问3 :实例对象自己的属性和原型的属性冲突了, 会访问谁呢?

function User() { } 
User.prototype.name = 'Kattes';
var person = new User();
person.name = 'suncunxu';
console.log(person.name); // suncunxu
delete person.name; // 删除 person.name 属性
console.log(person.name) // Kattes
// 结论: 如果对象本身存在这个属性或方法, 会优先访问自己的,如果没有, 则访问原型的属性

注:当读取实例的属性时,如果找不到,就会查找对象的原型中的属性,如果还查不到就去原型的原型继续查找,一直找到最顶层为止。

疑问4、疑问5 :原型对象跟继承有什么关系? 原型链又是怎么来的?
再思考一个问题,如果原型也是一个对象,那么它必然也应该有自己的原型对象,不是吗?那么我们可以通过 person.
__proto__.__proto__ 进行访问。

image.png

从图中可以看出,只要原型对象一直存在,实例对象就拥有所有原型对象的能力,这个也就叫做 继承 ,这些原型对象之间的关系呢?

实例对象
实例对象.__proto__
实例对象.__proto__.__proto__
实例对象.__proto__.__proto__.__proto__

所以,原型链就是因此而来,因此而得名。
补充问题
原型对象真没有尽头吗?
答:当然不是,原型对象由浏览器自动创建, 当然也有它自己的规则
规则如下:
1.每个构造函数在诞生的时候, 都会创建一个该函数的实例对象作为默认原型
答:Person.prototype = new User();
2.而这个原型对象的原型, 则默认指向Object.prototype
答:Person.prototype.__proto__ = Object.prototype;
3.当然, Object.prototype 也是它自己的实例
答:Object.prototype = new Object();

  1. 但是, Object.prototype不再拥有原型对象
    答:Object.prototype.__proto__ = null
  2. 因此,原型对象是有上限的
    person1.__proto__ 可访问
    person1.__proto__.__proto__ 可访问
    person1.__proto__.__proto__.__proto__ 为null

原型作用:(拓展作用)

function User(){
    this.age = 24
}
User.prototype.name = 'kattes'
let person = new User()
console.log( person.name ) //'kattes'

总结: 如果所有实例对象都有共同的方法或者属性,那么可以尝试将这个方法或者属性放在原型里面。(如上面的name属性)

instanceof (拓展)

例:a instanceof b => 表示判断对象a的原型链(__proto__)上有没有一个是b函数的prototype,如果有,那么 a instanceof b == true,如果没有,那么a instanceof b == false。由于一般所有的原型链最终都会指向顶端的Object.prototype,所以它们(任何对象) instanceof Object.prototype 基本上都等于 true。

Object 和 Function 的关系

Object

在javaScript中任何东西都是对象,任何一个对象内部都有另一个对象叫__proto__,即原型,当然对象的proto本身也是一个对象,它自己也有自己的proto,这样一级一级向上,就构成了一个proto链,即原型链。当然原型链不会无限向上,它有个终点,可以称为原型链的顶端Object.prototype,它是一个特殊的对象,它的proto为null。

obj.__proto__.__proto__......__proto__ === null;

但是对象并不是凭空产生的,它一般是某一个class,确切说是构造函数的实例。JavaScript和其它面向对象的语言不太一样,它没有所谓的class,而是用函数来模拟class。定义了一个函数,实际上就定义了一个class,函数本身就是class的constructor,例如:

function foo(){}
let a = new foo()

通过上面的例子得出:

a.__proto__ === foo.prototype;

当然foo.prototype也是个对象,它自然也有proto,默认指向Object.prototype,即:

foo.prototype.__proto__ === Object.prototype;

而Object.prototype已经没有原型了,它的__proto__是null。这是JavaScript里一个很特殊的对象,它就是原型链的顶端。以上就构成了由对象a开始的原型链:

a.__proto__ == foo.prototype; 
a.__proto__.__proto__ == Object.prototype; 
foo.prototype.__proto__ == Object.prototype;

因此:

a instanceof foo === true;
a instanceof Object === true;

Function

上面说了,JavaScript里任何东西都是对象,包括函数,可以称为函数对象。所以foo也是对象,那foo的原型proto是什么?它是谁的instance?
JavaScript里定义了一个特殊的函数叫Function,可以称作是所有函数的爸爸,所有的函数都是它的实例,因此你可以认为,定义foo的时候发生了这样的事情:

let foo = new Function(args, function_body);

因此:

foo.__proto__ === Function.prototype;
foo instanceof Function === true;

注意这里的Function.prototype,这也是JavaScript里一个特殊的对象,Chrome的console里要是输入Function.prototype,根本什么也打印不出来,如打印什么 native code,就是说它是内部实现的。
这个原型链还没到顶,Function.prototype仍然有原型proto,指向Object.prototype,所以我们最终有:

Function.prototype.__proto__ == Object.prototype
foo.__proto__.__proto__ === Object.prototype;
foo instanceof Object === true;

现在有个问题来了,那Function自己呢?它其实也是个函数,也是个对象,它的proto指向谁?答案是它自己的prototype,即:

Function.__proto__ === Function.prototype;
Function instanceof Function === true;
Function.__proto__.__proto__ === Object.prototype;
Function instanceof Object === true;

总结一下:所有的函数 instanceof Function === true,当然Function instanceof Function === true,不过后者严格来说并不准确,Function并不是它自己创造自己的,而应该看作JavaScript里原生的一个函数对象,只不过它的__proto__指向了它自己的prototype而已。

Object 与 JavaScript 的关系

这是JavaScript比较奇葩的一个地方,也是不太让人容易接受的一点。
我们知道一般任何对象都是Object的instance,因为原型链的顶端都指向Object.prototype。那么Object本身是什么?Object也是个函数,而任何函数都是Function的实例对象,比如Array,String,当然Object也包括在内,它也是Function的实例,即:

Object.__proto__ === Function.prototype;
Object instanceof Function === true

同时,Function是个对象,它的原型是Function.proto,指向Function.prototype,并且这个原型链向上继续指向Object.prototype,即:

Function.__proto__.__proto__ === Object.prototype;
Function instanceof Object === true

因此,JavaScript在这里就出现了常见的蛋鸡问题(先有鸡还是先有蛋):

Object instanceof Function === true
Function instanceof Object === true

到底谁先谁后,谁主谁次?好吧,这个问题我就不讨论了,此文章编不下去了,深究也没啥意义,实在要分主次的话,无非就是比谁嗓门儿大,谁打架更厉害而已,但foo instanceof function 并不意味着obj就是这个function创建出来的,只不过是foo的原型链上有function.prototype而已。

文章总结:以上就是JavaScript的原型、原型链以及拓展知识,文章比较长,希望你能耐心看完并有所收获,当然也很开心你能看到这儿,如你有更好的方式方法,请留言告知,相互学习才能更快进步.

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