了解 JavaScript 原型：继承和方法共享综合指南

JavaScript 原型

在 JavaScript 中，原型是一个充当其他对象蓝图的对象。 JavaScript 中的每个对象都有一个原型，原型本身就是一个对象，其中包含该对象的所有实例共享的属性和方法。这个概念是 JavaScript 继承机制的核心。

1. 什么是原型？

每个 JavaScript 对象都有一个名为 [[Prototype]] 的内部属性。该属性引用另一个对象，它从该对象继承属性和方法。可以使用 __proto__ 属性（在大多数浏览器中）或 Object.getPrototypeOf() 访问对象的原型。

例如，当您创建一个新对象时，它会从其构造函数的原型对象继承属性和方法。

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

// Adding a method to the prototype of Person
Person.prototype.greet = function() {
    console.log("Hello, " + this.name);
};

const person1 = new Person("John", 30);
person1.greet();  // Output: "Hello, John"

2. 原型链

在 JavaScript 中，对象在原型链中链接在一起。当在对象上调用属性或方法时，JavaScript 首先检查该属性或方法是否存在于对象本身上。如果没有，JavaScript 将检查对象的原型。如果在那里没有找到，JavaScript 会继续检查原型链，直到到达 Object.prototype，即根原型对象。如果仍未找到该属性或方法，则返回 undefined。

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

Animal.prototype.speak = function() {
    console.log(this.name + " makes a noise.");
};

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

Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype);  // Set the prototype chain
Dog.prototype.constructor = Dog;  // Fix the constructor reference

const dog1 = new Dog("Buddy");
dog1.speak();  // Output: "Buddy makes a noise."

3. 向原型添加方法

可以将方法添加到构造函数的原型中，这使得该构造函数创建的所有实例都可以访问这些方法。这是定义共享方法的更有效方法，而不是将它们直接添加到每个实例。

function Car(make, model) {
    this.make = make;
    this.model = model;
}

// Adding a method to the prototype
Car.prototype.displayInfo = function() {
    console.log(this.make + " " + this.model);
};

const car1 = new Car("Toyota", "Corolla");
car1.displayInfo();  // Output: "Toyota Corolla"

4. 构造函数和原型关系

原型对象与构造函数紧密相关。当您使用 new 关键字创建对象的实例时，JavaScript 会将该实例的 [[Prototype]] 设置为构造函数的原型。

function Student(name, grade) {
    this.name = name;
    this.grade = grade;
}

Student.prototype.study = function() {
    console.log(this.name + " is studying.");
};

const student1 = new Student("Alice", "A");
console.log(student1.__proto__ === Student.prototype);  // true

5. 原型继承

原型继承允许一个对象从另一个对象继承属性和方法。这是 JavaScript 中面向对象继承的一种形式。通过将一个对象的原型设置为另一个对象的原型，第一个对象可以访问第二个对象的属性和方法。

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

// Adding a method to the prototype of Person
Person.prototype.greet = function() {
    console.log("Hello, " + this.name);
};

const person1 = new Person("John", 30);
person1.greet();  // Output: "Hello, John"

6. Object.getPrototypeOf() 和 Object.setPrototypeOf()

JavaScript 提供了 Object.getPrototypeOf() 和 Object.setPrototypeOf() 方法来检索和修改对象的原型。但是，不建议在运行时更改原型，因为它可能会影响性能。

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

Animal.prototype.speak = function() {
    console.log(this.name + " makes a noise.");
};

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

Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype);  // Set the prototype chain
Dog.prototype.constructor = Dog;  // Fix the constructor reference

const dog1 = new Dog("Buddy");
dog1.speak();  // Output: "Buddy makes a noise."

7. 原型与性能

虽然原型提供了一种共享方法和属性的有效方法，但在创建后更改对象的原型可能会带来性能缺陷。最佳实践是以运行时不需要修改的方式设置原型。

8. 要点总结

• 每个对象都有一个原型，这个原型也可能有一个原型，形成原型链。
• 原型是一个共享对象，对象从中继承属性和方法。
• 您可以在构造函数的原型中定义共享方法。
• JavaScript 中的继承 是通过将一个对象的原型链接到另一个对象的原型来实现的。
• Object.getPrototypeOf() 和 Object.setPrototypeOf() 允许您操作对象的原型。

结论

原型是 JavaScript 中的一项强大功能，可以实现高效的继承和方法共享。了解它们的工作原理对于编写更高效、面向对象的 JavaScript 代码至关重要。

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