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詳解JS原型與原型鏈(三)

零到壹度
零到壹度原創
2018-03-22 11:17:101251瀏覽

這次接著上篇跟小編一起來看看JS原型和原型鏈以及注意事項有哪些,下面就是實戰案例,一起來看一下。

#七.函數物件(複習一下前面的知識點)

所有函數物件的proto都指向Function.prototype,它是一個空函數(Empty function)

Number.__proto__ === Function.prototype  // true
Number.constructor == Function //true
Boolean.__proto__ === Function.prototype // true
Boolean.constructor == Function //true
String.__proto__ === Function.prototype  // true
String.constructor == Function //true
// 所有的构造器都来自于Function.prototype,甚至包括根构造器Object及Function自身
Object.__proto__ === Function.prototype  // true
Object.constructor == Function // true
// 所有的构造器都来自于Function.prototype,甚至包括根构造器Object及Function自身
Function.__proto__ === Function.prototype // true
Function.constructor == Function //true
Array.__proto__ === Function.prototype   // true
Array.constructor == Function //true
RegExp.__proto__ === Function.prototype  // true
RegExp.constructor == Function //true
Error.__proto__ === Function.prototype   // true
Error.constructor == Function //true
Date.__proto__ === Function.prototype    // true
Date.constructor == Function //true

JavaScript中有內建(build-in)建構器/物件共12個(ES5中新加了JSON),這裡列舉了可訪問的8個構造器。剩下如Global不能直接訪問,Arguments僅在函數呼叫時由JS引擎創建,Math,JSON是以物件形式存在的,無需new。它們的proto是Object.prototype。如下

Math.__proto__ === Object.prototype  // true
Math.construrctor == Object // true
JSON.__proto__ === Object.prototype  // true
JSON.construrctor == Object //true

上面說的函數物件當然包括自訂的。如下

// 函数声明
function Person() {}
// 函数表达式
var Perosn = function() {}
console.log(Person.__proto__ === Function.prototype) // true
console.log(Man.__proto__ === Function.prototype)    // true

這說明什麼呢?

** 所有的建構子都來自於 Function.prototype,甚至包含根建構子Object及Function本身。所有構造者都繼承了·Function.prototype·的屬性及方法。如length、call、apply、bind**

(你應該明白第一句話,第二句話我們下一節繼續說,先挖個坑:))
Function.prototype也是唯一一個typeof XXX.prototype為function的prototype。其它的構造器的prototype都是一個物件(原因第三節已經解釋過了)。如下(又複習了一遍):

console.log(typeof Function.prototype) // function
console.log(typeof Object.prototype)   // object
console.log(typeof Number.prototype)   // object
console.log(typeof Boolean.prototype)  // object
console.log(typeof String.prototype)   // object
console.log(typeof Array.prototype)    // object
console.log(typeof RegExp.prototype)   // object
console.log(typeof Error.prototype)    // object
console.log(typeof Date.prototype)     // object
console.log(typeof Object.prototype)   // object

噢,上面還提到它是一個空的函數,console.log(Function.prototype) 下看看(留意,下一節會再說一下這個)

知道了所有建構器(含內建與自訂)的__proto__都是Function.prototype,那Function.prototype的__proto__是誰呢?
相信都聽過JavaScript中函數也是一等公民,那從哪能體現呢?如下

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

這說明所有的建構器也都是一個普通 JS 對象,可以為建構器新增/刪除屬性等。同時它也繼承了Object.prototype上的所有方法:toString、valueOf、hasOwnProperty等。 (你也應該明白第一句話,第二句話我們下一節繼續說,不用挖坑了,還是剛才那個坑;))

最後Object.prototype的proto是誰?
Object.prototype.__proto__ === null // true
已經到頂了,為null。 (讀到現在,再回過頭看第五章,能明白嗎?)

八. Prototype

在ECMAScript 核心所定義的全部屬性中,最耐人尋味的就要數prototype 屬性了。對於 ECMAScript 中的引用類型而言,prototype 是保存著它們所有實例方法的真正所在。換句話說,諸如 toString()和 valuseOf() 等方法實際上都保存在 prototype 名下,只不過是透過各自物件的實例存取罷了。

——《JavaScript 高階程式設計》第三版P116

我們知道JS 內建了一些方法供我們使用,例如:
物件可以用constructor/toString()/valueOf () 等方法;
陣列可以用map()/filter()/reducer() 等方法;
數字可用用parseInt()/parseFloat()等方法;
Why ? ? ?

當我們建立一個函數時:

var Person = new Object()
Person 是Object 的實例,所以Person 繼承了Object 的原型物件Object.prototype上所有的方法:

詳解JS原型與原型鏈(三)

Object.prototype

#Object 的每個實例都有上述的屬性和方法。
所以我可以用 Person.constructor 也可以用 Person.hasOwnProperty。

當我們建立一個陣列時:

var num = new Array()
num 是Array 的實例,所以num 繼承了Array 的原型物件Array.prototype上所有的方法:

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Array.prototype

Are you f***ing kidding me? 這尼瑪怎麼是空數組? ? ?

我們可以用一個ES5 提供的新方法:Object.getOwnPropertyNames
取得所有(包含不可列舉的屬性)的屬性名稱不包含prototy 中的屬性,傳回一個陣列:

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var arrayAllKeys = Array.prototype; // [] 空数组// 只得到 arrayAllKeys 这个对象里所有的属性名(不会去找 arrayAllKeys.prototype 中的属性)console.log(Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys));
/* 输出:
["length", "constructor", "toString", "toLocaleString", "join", "pop", "push",
"concat", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "forEach",
"some", "every", "map", "indexOf", "lastIndexOf", "reduce", "reduceRight",
"entries", "keys", "copyWithin", "find", "findIndex", "fill"]
*/

这样你就明白了随便声明一个数组,它为啥能用那么多方法了。

细心的你肯定发现了Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys) 输出的数组里并没有 constructor/hasOwnPrototype等对象的方法(你肯定没发现)。
但是随便定义的数组也能用这些方法

詳解JS原型與原型鏈(三)

var num = [1];console.log(num.hasOwnPrototype()) // false (输出布尔值而不是报错)

Why ???

因为Array.prototype 虽然没这些方法,但是它有原型对象(__proto__):

// 上面我们说了 Object.prototype 就是一个普通对象。
Array.prototype.__proto__ == Object.prototype

所以 Array.prototype 继承了对象的所有方法,当你用num.hasOwnPrototype()时,JS 会先查一下它的构造函数 (Array) 的原型对象 Array.prototype 有没有有hasOwnPrototype()方法,没查到的话继续查一下 Array.prototype 的原型对象 Array.prototype.__proto__有没有这个方法。

当我们创建一个函数时:

var f = new Function("x","return x*x;");
//当然你也可以这么创建 f = function(x){ return x*x }
console.log(f.arguments) // arguments 方法从哪里来的?
console.log(f.call(window)) // call 方法从哪里来的?
console.log(Function.prototype) // function() {} (一个空的函数)
console.log(Object.getOwnPropertyNames(Function.prototype)); 
/* 输出
["length", "name", "arguments", "caller", "constructor", "bind", "toString", "call", "apply"]
*/

我们再复习第八小节这句话:

所有函数对象proto都指向 Function.prototype,它是一个空函数(Empty function)

嗯,我们验证了它就是空函数。不过不要忽略前半句。我们枚举出了它的所有的方法,所以所有的函数对象都能用,比如:

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九. 复习一下

第八小节我们总结了:

所有函数对象的 __proto__ 都指向 Function.prototype,它是一个空函数(Empty function)

但是你可别忘了在第三小节我们总结的:

所有对象的 __proto__ 都指向其构造器的 prototype

我们下面再复习下这句话。

先看看 JS 内置构造器:

var obj = {name: 'jack'}
var arr = [1,2,3]
var reg = /hello/g
var date = new Date
var err = new Error('exception') 
console.log(obj.__proto__ === Object.prototype) // true
console.log(arr.__proto__ === Array.prototype)  // true
console.log(reg.__proto__ === RegExp.prototype) // true
console.log(date.__proto__ === Date.prototype)  // true
console.log(err.__proto__ === Error.prototype)  // true

再看看自定义的构造器,这里定义了一个 Person:

function Person(name) { 
 this.name = name;
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true

p 是 Person 的实例对象,p 的内部原型总是指向其构造器 Person 的原型对象 prototype。

每个对象都有一个 constructor 属性,可以获取它的构造器,因此以下打印结果也是恒等的:

function Person(name) {
    this.name = name
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

上面的Person没有给其原型添加属性或方法,这里给其原型添加一个getName方法:

function Person(name) { 
   this.name = name
}
// 修改原型
Person.prototype.getName = function() {}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

可以看到p.__proto__与Person.prototype,p.constructor.prototype都是恒等的,即都指向同一个对象。

如果换一种方式设置原型,结果就有些不同了:

function Person(name) {  
  this.name = name
}
// 重写原型Person.prototype = {  
  getName: function() {}
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // false

这里直接重写了 Person.prototype(注意:上一个示例是修改原型)。输出结果可以看出p.__proto__仍然指向的是Person.prototype,而不是p.constructor.prototype。

这也很好理解,给Person.prototype赋值的是一个对象直接量{getName: function(){}},使用对象直接量方式定义的对象其构造器(constructor)指向的是根构造器Object,Object.prototype是一个空对象{},{}自然与{getName: function(){}}不等。如下:

var p = {}
console.log(Object.prototype) // 为一个空的对象{}
console.log(p.constructor === Object) // 对象直接量方式定义的对象其constructor为Objectconsole.log(p.constructor.prototype === Object.prototype) // 为true,
不解释(๑ˇ3ˇ๑)

十. 原型链(再复习一下:)

下面这个例子你应该能明白了!

function Person(){
}var person1 = new Person();
console.log(person1.__proto__ === Person.prototype); // true
console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype) //true
console.log(Object.prototype.__proto__) //null
Person.__proto__ == Function.prototype; //true
console.log(Function.prototype)// function(){} (空函数)
var num = new Array()console.log(num.__proto__ == Array.prototype) // true
console.log( Array.prototype.__proto__ == Object.prototype) // true
console.log(Array.prototype) // [] (空数组)
console.log(Object.prototype.__proto__) //null
console.log(Array.__proto__ == Function.prototype)// true

疑点解惑:

Object.__proto__ === Function.prototype // true

Object 是函数对象,是通过new Function()创建的,所以Object.__proto__指向Function.prototype。(参照第八小节:「所有函数对象的__proto__都指向Function.prototype」)

Function.__proto__ === Function.prototype // true

Function 也是对象函数,也是通过new Function()创建,所以Function.__proto__指向Function.prototype。

自己是由自己创建的,好像不符合逻辑,但仔细想想,现实世界也有些类似,你是怎么来的,你妈生的,你妈怎么来的,你姥姥生的,……类人猿进化来的,那类人猿从哪来,一直追溯下去……,就是无,(NULL生万物)
正如《道德经》里所说“无,名天地之始”。

Function.prototype.__proto__ === Object.prototype //true

其实这一点我也有点困惑,不过也可以试着解释一下。
Function.prototype是个函数对象,理论上他的__proto__应该指向 Function.prototype,就是他自己,自己指向自己,没有意义。
JS一直强调万物皆对象,函数对象也是对象,给他认个祖宗,指向Object.prototype。Object.prototype.__proto__ === null,保证原型链能够正常结束。

十一 总结

原型和原型链是JS实现继承的一种模型。

原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype

要深入理解这句话,我们再举个例子,看看前面你真的理解了吗?

var animal = function(){}; var dog = function(){};
 animal.price = 2000;
 dog.prototype = animal; var tidy = new dog(); console.log(dog.price) //undefined
 console.log(tidy.price) // 2000

这里解释一下:

var dog = function(){};
 dog.prototype.price = 2000; var tidy = new dog(); console.log(tidy.price); // 2000
 console.log(dog.price); //undefined
 var dog = function(){}; var tidy = new dog();
 tidy.price = 2000; console.log(dog.price); //undefined

这个明白吧?想一想我们上面说过这句话:

实例(tidy)和 原型对象(dog.prototype)存在一个连接。不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例(tidy)与构造函数的原型对象(dog.prototype)之间,而不是存在于实例(tidy)与构造函数(dog)之间。

聪明的你肯定想通了吧 :)

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