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深入理解JavaScript原型概念程式碼範例(圖)

黄舟原創: 2017-03-11 14:44:571572瀏覽

原型是JavaScript中一個比較難理解的概念，原型相關的屬性也比較多，物件有”[[prototype]]”屬性，函數物件有”prototype”屬性，原型物件有”constructor”屬性。

為了弄清楚原型，以及原型相關的這些屬性關係，就有了這篇文章。

相信透過這篇文章一定能夠清楚的體認到原型，現在就開始原型之旅吧。

在認識原型

開始原型的介紹之前，先來認識什麼是原型？

在JavaScript中，原型也是一個對象，透過原型可以實現物件的屬性繼承，JavaScript的物件中都包含了一個」[[Prototype]]」內部屬性，這個屬性所對應的就是該物件的原型。

「[[Prototype]]」作為物件的內部屬性，是不能直接存取的。所以為了方便查看一個物件的原型，Firefox和Chrome中提供了」__proto__」這個非標準（不是所有瀏覽器都支援）的存取器（ECMA引入了標準物件原型存取器」Object. getPrototype(object)”）。

實例分析

下面透過一個例子來看看原型相關概念：

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

    this.getInfo = function(){
        console.log(this.name + " is " + this.age + " years old");
    };
}

var will = new Person("Will", 28);

在上面的程式碼中，透過了Person這個建構子建立了一個will物件。下面就透過will這個物件一步步展開了解原型。

Step 1：檢視物件will的原型

透過下面程式碼，可以查看物件will的原型：

console.log(will.__proto__);
console.log(will.constructor);

結果分析:

「Person {}」物件就是物件will的原型，透過Chrome展開式可以看到，」Person {}」作為一個原型對象，也有」__proto__」屬性（對應原型的原型）。
在這段程式碼中，還用到了」constructor」屬性。 在JavaScript的原型物件中，也包含一個」constructor」屬性，這個屬性對應到建立所有指向該原型的實例的建構子。

透過」constructor」這個屬性，我們可以來判斷一個物件是不是陣列型別

function isArray(myArray) {
    return myArray.constructor.toString().indexOf("Array") > -1;
}

在這裡，will物件本身並沒有」constructor」這個屬性，但是透過原型鏈查找，找到了will原型（will.__proto__）的」constructor」屬性，並且得到了Person函數。

Step 2：檢視物件will的原型（will.__proto__）的原型

既然will的原型”Person {}」也是一個對象，那麼我們就同樣可以來查看」will的原型（will.__proto__）的原型」。

執行下面的程式碼：

console.log(will.__proto__ === Person.prototype);
console.log(Person.prototype.__proto__);
console.log(Person.prototype.constructor);
console.log(Person.prototype.constructor === Person);

結果分析：

#首先看“will.__proto__ === Person.prototype”，在JavaScript中，每個函數都有一個prototype屬性，當一個函數被用作建構函數來建立實例時，該函數的prototype屬性值將會被當作原型賦值給所有物件實例（也就是設定實例的__proto__屬性），也就是說，所有實例的原型所引用的是函數的prototype屬性。了解了構造函數的prototype屬性之後，一定就明白為什麼第一句結果為true了。

prototype屬性是函數物件特有的，如果不是函數對象，將不會有這樣一個屬性。

當透過”Person.prototype.__proto__」語句取得will對象原型的原型時候，將得到”Object {}」對象，後面將會看到所有對象的原型都會追溯到”Object {}”物件。
對於原型物件”Person.prototype”的“constructor”，根據前面的介紹，將對應Person函數本身。

透過上面可以看到，「Person.prototype」物件和Person函數物件透過」constructor」和」prototype」屬性實作了相互引用（後面會有圖展示這個相互引用的關係）。

Step 3: 檢視物件Object的原型

透過前一部分可以看到，will的原型的原型是」Object {}”對象。實際上在JavaScript中，所有物件的原型都會追溯到”Object {}”物件。

下面透過一段程式碼看看”Object {}”物件：

console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype);
console.log(typeof Object);
console.log(Object);
console.log(Object.prototype);
console.log(Object.prototype.__proto__);
console.log(Object.prototype.constructor);

透過下面的程式碼可以看到：

Object物件本身是一個函數物件。
既然是Object函數，一定會有prototype屬性，所以可以看到」Object.prototype」的值就是”Object {}」這個原型物件。
反過來，當訪問”Object.prototype”物件的”constructor”這個屬性的時候，就得到了Obejct函數。
另外，当通过”Object.prototype.__proto__”获取Object原型的原型的时候，将会得到”null”，也就是说”Object {}”原型对象就是原型链的终点了。

Step 4: 查看对象Function的原型

在上面的例子中，Person是一个构造函数，在JavaScript中函数也是对象，所以，我们也可以通过”__proto__”属性来查找Person函数对象的原型。

console.log(Person.__proto__ === Function.prototype);
console.log(Person.constructor === Function)
console.log(typeof Function);
console.log(Function);
console.log(Function.prototype);
console.log(Function.prototype.__proto__);
console.log(Function.prototype.constructor);

结果分析：

在JavaScript中有个Function对象（类似Object），这个对象本身是个函数；所有的函数（包括Function，Object）的原型（__proto__）都是”Function.prototype”。
Function对象作为一个函数，就会有prototype属性，该属性将对应”function () {}”对象。
Function对象作为一个对象，就有”__proto__”属性，该属性对应”Function.prototype”，也就是说，”Function.__proto__ === Function.prototype”
对于Function的原型对象”Function.prototype”，该原型对象的”__proto__”属性将对应”Object {}”

对比prototype和proto

对于”prototype”和”__proto__”这两个属性有的时候可能会弄混，”Person.prototype”和”Person.__proto__”是完全不同的。

在这里对”prototype”和”__proto__”进行简单的介绍：

对于所有的对象，都有__proto__属性，这个属性对应该对象的原型
对于函数对象，除了__proto__属性之外，还有prototype属性，当一个函数被用作构造函数来创建实例时，该函数的prototype属性值将被作为原型赋值给所有对象实例（也就是设置实例的__proto__属性）

图解实例

通过上面结合实例的分析，相信你一定了解了原型中的很多内容。

但是现在肯定对上面例子中的关系感觉很凌乱，一会儿原型，一会儿原型的原型，还有Function，Object，constructor，prototype等等关系。

现在就对上面的例子中分析得到的结果/关系进行图解，相信这张图可以让你豁然开朗。

对于上图的总结如下：

所有的对象都有”__proto__”属性，该属性对应该对象的原型
所有的函数对象都有”prototype”属性，该属性的值会被赋值给该函数创建的对象的”__proto__”属性
所有的原型对象都有”constructor”属性，该属性对应创建所有指向该原型的实例的构造函数
函数对象和原型对象通过”prototype”和”constructor”属性进行相互关联

通过原型改进例子

在上面例子中，”getInfo”方法是构造函数Person的一个成员，当通过Person构造两个实例的时候，每个实例都会包含一个”getInfo”方法。

var will = new Person("Will", 28);
var wilber = new Person("Wilber", 27);

前面了解到，原型就是为了方便实现属性的继承，所以可以将”getInfo”方法当作Person原型（Person.__proto__）的一个属性，这样所有的实例都可以通过原型继承的方式来使用”getInfo”这个方法了。

所以对例子进行如下修改：

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

Person.prototype.getInfo = function(){
    console.log(this.name + " is " + this.age + " years old");
};

修改后的结果为：

原型链

因为每个对象和原型都有原型，对象的原型指向对象的父，而父的原型又指向父的父，这种原型层层连接起来的就构成了原型链。

在”理解JavaScript的作用域链“一文中，已经介绍了标识符和属性通过作用域链和原型链的查找。

这里就继续看一下基于原型链的属性查找。

属性查找

当查找一个对象的属性时，JavaScript 会向上遍历原型链，直到找到给定名称的属性为止，到查找到达原型链的顶部（也就是 “Object.prototype”），如果仍然没有找到指定的属性，就会返回 undefined。

看一个例子：

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

Person.prototype.MaxNumber = 9999;
Person.__proto__.MinNumber = -9999;

var will = new Person("Will", 28);

console.log(will.MaxNumber);
// 9999
console.log(will.MinNumber);
// undefined

在这个例子中分别给”Person.prototype “和” Person.__proto__”这两个原型对象添加了”MaxNumber “和”MinNumber”属性，这里就需要弄清”prototype”和”__proto__”的区别了。

“Person.prototype “对应的就是Person构造出来所有实例的原型，也就是说”Person.prototype “属于这些实例原型链的一部分，所以当这些实例进行属性查找时候，就会引用到”Person.prototype “中的属性。

属性隐藏

当通过原型链查找一个属性的时候，首先查找的是对象本身的属性，如果找不到才会继续按照原型链进行查找。

这样一来，如果想要覆盖原型链上的一些属性，我们就可以直接在对象中引入这些属性，达到属性隐藏的效果。

看一个简单的例子：

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

Person.prototype.getInfo = function(){
    console.log(this.name + " is " + this.age + " years old");
};

var will = new Person("Will", 28);
will.getInfo = function(){
    console.log("getInfo method from will instead of prototype");
};

will.getInfo();
// getInfo method from will instead of prototype

对象创建方式影响原型链

会到本文开始的例子，will对象通过Person构造函数创建，所以will的原型（will.__proto__）就是”Person.prototype”。

同样，我们可以通过下面的方式创建一个对象：

var July = {
    name: "July",
    age: 28,
    getInfo: function(){
        console.log(this.name + " is " + this.age + " years old");
    },
}

console.log(July.getInfo());

当使用这种方式创建一个对象的时候，原型链就变成下图了，July对象的原型是”Object.prototype”也就是说对象的构建方式会影响原型链的形式。

hasOwnProperty

“hasOwnProperty”是”Object.prototype”的一个方法，该方法能判断一个对象是否包含自定义属性而不是原型链上的属性，因为”hasOwnProperty” 是 JavaScript 中唯一一个处理属性但是不查找原型链的函数。

相信你还记得文章最开始的例子中，通过will我们可以访问”constructor”这个属性，并得到will的构造函数Person。这里结合”hasOwnProperty”这个函数就可以看到，will对象并没有”constructor”这个属性。

从下面的输出可以看到，”constructor”是will的原型（will.__proto__）的属性，但是通过原型链的查找，will对象可以发现并使用”constructor”属性。

“hasOwnProperty”还有一个重要的使用场景，就是用来遍历对象的属性。

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

Person.prototype.getInfo = function(){
    console.log(this.name + " is " + this.age + " years old");
};

var will = new Person("Will", 28);

for(var attr in will){
    console.log(attr);
}
// name
// age
// getInfo

for(var attr in will){
    if(will.hasOwnProperty(attr)){
        console.log(attr);
    }
}
// name
// age

总结

本文介绍了JavaScript中原型相关的概念，对于原型可以归纳出下面一些点：

所有的对象都有”[[prototype]]”属性（通过__proto__访问），该属性对应对象的原型
所有的函数对象都有”prototype”属性，该属性的值会被赋值给该函数创建的对象的”__proto__”属性
所有的原型对象都有”constructor”属性，该属性对应创建所有指向该原型的实例的构造函数
函数对象和原型对象通过”prototype”和”constructor”属性进行相互关联

还有要强调的是文章开始的例子，以及通过例子得到的一张”普通对象”，”函数对象”和”原型对象”之间的关系图，当你对原型的关系迷惑的时候，就想想这张图（或者重画一张当前对象的关系图），就可以理清这里面的复杂关系了。

通过这些介绍，相信一定可以对原型有个清晰的认识。

以上是深入理解JavaScript原型概念程式碼範例(圖)的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

陳述：

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