JavaScript 中的原型鏈：理解繼承和物件查找

JavaScript 中的原型鏈

原型鏈是JavaScript繼承模型中的一個基本概念。它允許物件從其他物件繼承屬性和方法，它是 JavaScript 中繼承工作原理的關鍵機制。

原型鏈如何運作

當您在 JavaScript 中建立一個物件時，它會連結到另一個充當其原型的物件。每個物件都有一個隱藏的內部屬性 [[Prototype]]，它引用原型物件。

當您存取物件上的屬性或方法時，JavaScript 首先檢查該物件上是否存在該屬性。如果沒有，JavaScript 會在鏈中尋找物件的原型，然後尋找原型的原型，依此類推，直到到達 Object.prototype（原型鏈的根）。如果在鏈的任何層級都找不到該屬性或方法，JavaScript 將傳回 undefined。

原型鏈範例

// Constructor function for Animal
function Animal(name) {
    this.name = name;
}

// Adding a method to Animal's prototype
Animal.prototype.speak = function() {
    console.log(this.name + " makes a noise.");
};

// Constructor function for Dog
function Dog(name) {
    Animal.call(this, name); // Inherit properties from Animal
}

// Set up the prototype chain so Dog inherits from Animal
Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype);
Dog.prototype.constructor = Dog; // Reset the constructor reference

// Create an instance of Dog
const dog = new Dog("Buddy");
dog.speak();  // Output: "Buddy makes a noise."

在此範例中：

• Dog 物件透過原型鏈繼承自 Animal 原型。
• 當你呼叫dog.speak()時，JavaScript先在dog物件上尋找speak方法。如果在那裡沒有找到，它會檢查 Dog.prototype，最後檢查 Animal.prototype。
• 由於 Speak 存在於 Animal.prototype 中，因此它會被找到並執行。

原型鍊和 Object.prototype

JavaScript中的每個物件最終都會繼承自Object.prototype，它是原型鏈中最頂層的原型物件。這意味著所有對象，包括數組、函數和使用者定義對像等內建對象的實例，都可以存取 Object.prototype 上定義的方法和屬性。

const obj = {};
console.log(obj.toString()); // Output: "[object Object]"
// The toString method is inherited from Object.prototype

原型鏈查找過程

1. 首先，JavaScript 尋找物件本身的屬性或方法。
2. 下一步，如果找不到該屬性，JavaScript 將查看該物件的原型。
3. 然後，它檢查原型的原型，並繼續沿著鏈向上直到到達Object.prototype。
4. 如果即使在 Object.prototype 中也找不到該屬性，則傳回 undefined。

視覺化原型鏈

考慮以下範例：

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

Person.prototype.sayHello = function() {
    console.log("Hello, " + this.name);
};

const john = new Person("John");

console.log(john.sayHello());  // Output: "Hello, John"
console.log(john.toString());  // Output: "[object Object]"

在本例中，john 的原型鏈如下所示：

// Constructor function for Animal
function Animal(name) {
    this.name = name;
}

// Adding a method to Animal's prototype
Animal.prototype.speak = function() {
    console.log(this.name + " makes a noise.");
};

// Constructor function for Dog
function Dog(name) {
    Animal.call(this, name); // Inherit properties from Animal
}

// Set up the prototype chain so Dog inherits from Animal
Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype);
Dog.prototype.constructor = Dog; // Reset the constructor reference

// Create an instance of Dog
const dog = new Dog("Buddy");
dog.speak();  // Output: "Buddy makes a noise."

• john 沒有直接的 toString 方法，因此 JavaScript 會查看 Person.prototype，如果在那裡找不到，則會檢查 Object.prototype。
• 最後，如果在Object.prototype中沒有找到，則傳回undefined。

結論

JavaScript中的原型鏈實現了強大的繼承能力，允許物件繼承其他物件的屬性和方法。了解原型鏈的工作原理對於掌握 JavaScript 和創建更有效率、物件導向的程式碼至關重要。

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