js设计模式：属性共享的原型模式
原型模式
我们创建的每个函数都有一个prototype（原型）属性，这个属性是一个指针，指向一个对象，而这个对象的用途是包含可以由特定类型的所有实例共享的属性和方法。如果按照字面意思来理解，那么prototype就是通过调用构造函数而创建的那个对象实例的原型对象。使用原型对象的好处是可以让所有对象实例共享它所包含的属性和方法。换句话说，不必在构造函数中定义对象实例的信息，而是可以将这些信息直接添加到原型对象中，如下面的例子所示。
function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
person1.sayName(); //"Nicholas"
var person2 = new Person();
person2.sayName(); //"Nicholas"
alert(person1.sayName == person2.sayName); //true在此，我们将sayName()方法和所有属性直接添加到了Person的prototype属性中，构造函数变成了空函数。即使如此，也仍然可以通过调用构造函数来创建新对象，而且新对象还会具有相同的属性和方法。但与构造函数模式不同的是，新对象的这些属性和方法是由所有实例共享的。换句话说，person1和person2访问的都是同一组属性和同一个sayName()函数。要理解原型模式的工作原理，必须先理解 ECMAScript 中原型对象的性质。
1. 理解原型对象
无论什么时候，只要创建了一个新函数，就会根据一组特定的规则为该函数创建一个prototype属性，这个属性指向函数的原型对象。在默认情况下，所有原型对象都会自动获得一个constructor（构造函数）属性，这个属性是一个指向prototype属性所在函数的指针。就拿前面的例子来说，Person.prototype.constructor指向Person。而通过这个构造函数，我们还可继续为原型对象添加其他属性和方法。
创建了自定义的构造函数之后，其原型对象默认只会取得constructor属性；至于其他方法，则都是从Object继承而来的。当调用构造函数创建一个新实例后，该实例的内部将包含一个指针（内部属性），指向构造函数的原型对象。ECMA-262 第5版中管这个指针叫[[Prototype]]。虽然在脚本中没有标准的方式访问[[Prototype]]，但 Firefox、Safari 和 Chrome 在每个对象上都支持一个属性__proto__；而在其他实现中，这个属性对脚本则是完全不可见的。不过，要明确的真正重要的一点就是，这个连接存在于实例与构造函数的原型对象之间，而不是存在于实例与构造函数之间。
以前面使用Person构造函数和Person.prototype创建实例的代码为例，下图展示了各个对象之间的关系。
上图展示了Person构造函数、Person的原型属性以及Person现有的两个实例之间的关系。在此，Person.prototype指向了原型对象，而Person.prototype.constructor又指回了Person。原型对象中除了包含constructor属性之外，还包括后来添加的其他属性。Person的每个实例——person1和person2都包含一个内部属性，该属性仅仅指向了Person.prototype；换句话说，它们与构造函数没有直接的关系。此外，要格外注意的是，虽然这两个实例都不包含属性和方法，但我们却可以调用person1.sayName()。这是通过查找对象属性的过程来实现的。
2.更简单的原型语法
前面例子中每添加一个属性和方法就要敲一遍Person.prototype。为减少不必要的输入，也为了从视觉上更好地封装原型的功能，更常见的做法是用一个包含所有属性和方法的对象字面量来重写整个原型对象，如下面的例子所示。
function Person(){
}
Person.prototype = {
name : "Nicholas",
age : 29,
job: "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};在上面的代码中，我们将Person.prototype设置为等于一个以对象字面量形式创建的新对象。最终结果相同，但有一个例外：constructor属性不再指向Person了。前面曾经介绍过，每创建一个函数，就会同时创建它的prototype对象，这个对象也会自动获得constructor属性。而我们在这里使用的语法，本质上完全重写了默认的prototype对象，因此constructor属性也就变成了新对象的constructor属性（指向Object构造函数），不再指向Person函数。此时，尽管instanceof操作符还能返回正确的结果，但通过constructor已经无法确定对象的类型了，如下所示。
var friend = new Person();
alert(friend instanceof Object); //true
alert(friend instanceof Person); //true
alert(friend.constructor == Person); //false
alert(friend.constructor == Object); //true在此，用instanceof操作符测试Object和Person仍然返回true，但constructor属性则等于Object而不等于Person了。如果constructor的值真的很重要，可以像下面这样特意将它设置回适当的值。
function Person(){
}
Person.prototype = {
constructor : Person,
name : "Nicholas",
age : 29,
job: "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};以上代码特意包含了一个constructor属性，并将它的值设置为Person，从而确保了通过该属性能够访问到适当的值。
注意，以这种方式重设constructor属性会导致它的[[Enumerable]]特性被设置为 true。默认情况下，原生的constructor属性是不可枚举的，因此如果你使用兼容 ECMAScript 5的 JavaScript 引擎，可以试一试Object.defineProperty()。
function Person(){
}
Person.prototype = {
name : "Nicholas",
age : 29,
job : "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
//重设构造函数，只适用于ECMAScript 5兼容的浏览器
Object.defineProperty(Person.prototype, "constructor", {
enumerable: false,
value: Person
});3.原型的动态性
由于在原型中查找值的过程是一次搜索，因此我们对原型对象所做的任何修改都能够立即从实例上反映出来——即使是先创建了实例后修改原型也照样如此。请看下面的例子。
var friend = new Person();
Person.prototype.sayHi = function(){
alert("hi");
};
friend.sayHi(); //"hi"（没有问题！）以上代码先创建了Person的一个实例，并将其保存在friend中。然后，下一条语句在Person.prototype中添加了一个方法sayHi()。即使friend实例是在添加新方法之前创建的，但它仍然可以访问这个新方法。其原因可以归结为实例与原型之间的松散连接关系。当我们调用friend.sayHi()时，首先会在实例中搜索名为sayHi的属性，在没找到的情况下，会继续搜索原型。因为实例与原型之间的连接只不过是一个指针，而非一个副本，因此就可以在原型中找到新的sayHi属性并返回保存在那里的函数。
尽管可以随时为原型添加属性和方法，并且修改能够立即在所有对象实例中反映出来，但如果是重写整个原型对象，那么情况就不一样了。我们知道，调用构造函数时会为实例添加一个指向最初原型的[[Prototype]]指针，而把原型修改为另外一个对象就等于切断了构造函数与最初原型之间的联系。请记住：实例中的指针仅指向原型，而不指向构造函数。看下面的例子。
function Person(){
}
var friend = new Person();
Person.prototype = {
constructor: Person,
name : "Nicholas",
age : 29,
job : "Software Engineer",
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
friend.sayName(); //error在这个例子中，我们先创建了Person的一个实例，然后又重写了其原型对象。然后在调用friend.sayName()时发生了错误，因为friend指向的原型中不包含以该名字命名的属性。图6-3展示了这个过程的内幕。
图 6-3
从图6-3可以看出，重写原型对象切断了现有原型与任何之前已经存在的对象实例之间的联系；它们引用的仍然是最初的原型。
4.原型对象的问题
原型模式也不是没有缺点。首先，它省略了为构造函数传递初始化参数这一环节，结果所有实例在默认情况下都将取得相同的属性值。虽然这会在某种程度上带来一些不方便，但还不是原型的最大问题。原型模式的最大问题是由其共享的本性所导致的。
原型中所有属性是被很多实例共享的，这种共享对于函数非常合适。对于那些包含基本值的属性倒也说得过去，毕竟（如前面的例子所示），通过在实例上添加一个同名属性，可以隐藏原型中的对应属性。然而，对于包含引用类型值的属性来说，问题就比较突出了。来看下面的例子。
function Person(){
}
Person.prototype = {
constructor: Person,
name : "Nicholas",
age : 29,
job : "Software Engineer",
friends : ["Shelby", "Court"],
sayName : function () {
alert(this.name);
}
};
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
person1.friends.push("Van");
alert(person1.friends); //"Shelby,Court,Van"
alert(person2.friends); //"Shelby,Court,Van"
alert(person1.friends === person2.friends); //true在此，Person.prototype对象有一个名为friends的属性，该属性包含一个字符串数组。然后，创建了Person的两个实例。接着，修改了person1.friends引用的数组，向数组中添加了一个字符串。由于friends数组存在于Person.prototype而非person1中，所以刚刚提到的修改也会通过person2.friends（与person1.friends指向同一个数组）反映出来。假如我们的初衷就是像这样在所有实例中共享一个数组，那么对这个结果我没有话可说。可是，实例一般都是要有属于自己的全部属性的。而这个问题正是我们很少看到有人单独使用原型模式的原因所在。