深入理解JavaScript的原型(转载)

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1)一切都是对象

“一切都是对象”这句话的重点在于如何去理解“对象”这个概念。

——当然,也不是所有的都是对象,值类型就不是对象。

首先咱们还是先看看javascript中一个常用的运算符——typeof。typeof应该算是咱们的老朋友,还有谁没用过它?

typeof函数输出的一共有几种类型,在此列出:

function show(x) {

        console.log(typeof x);    // undefined
            console.log(typeof 10);   // number
            console.log(typeof 'abc'); // string
            console.log(typeof true);  // boolean

            console.log(typeof function () {});  //function

            console.log(typeof [1, 'a', true]);  //object
            console.log(typeof { a: 10, b: 20 });  //object
            console.log(typeof null);  //object
            console.log(typeof new Number(10));  //object
        }
        show();

以上代码列出了typeof输出的集中类型标识,其中上面的四种(undefined, number, string, boolean)属于简单的值类型,不是对象。剩下的几种情况——函数、数组、对象、null、new Number(10)都是对象。他们都是引用类型。

判断一个变量是不是对象非常简单。值类型的类型判断用typeof,引用类型的类型判断用instanceof。

var fn = function () { };
console.log(fn instanceof Object);  // true

好了,上面说了半天对象,各位可能也经常在工作中应对对象,在生活中还得应对活生生的对象。有些个心理不正常或者爱开玩笑的单身人士,还对于系统提示的“找不到对象”耿耿于怀。那么在javascript中的对象,到底该如何定义呢?

对象——若干属性的集合。
java或者C#中的对象都是new一个class出来的,而且里面有字段、属性、方法,规定的非常严格。但是javascript就比较随意了——数组是对象,函数是对象,对象还是对象。对象里面的一切都是属性,只有属性,没有方法。那么这样方法如何表示呢?——方法也是一种属性。因为它的属性表示为键值对的形式。

而且,更加好玩的事,javascript中的对象可以任意的扩展属性,没有class的约束。这个大家应该都知道,就不再强调了。

先说个最常见的例子:


深入理解JavaScript的原型(转载)_第1张图片
image

以上代码中,obj是一个自定义的对象,其中a、b、c就是它的属性,而且在c的属性值还是一个对象,它又有name、year两个属性。

这个可能比较好理解,那么函数和数组也可以这样定义属性吗?——当然不行,但是它可以用另一种形式,总之函数/数组之流,只要是对象,它就是属性的集合。

以函数为例子

var fn = function () {
            alert(100);
        };
        fn.a = 10;
        fn.b = function () {
            alert(123);
        };
        fn.c = {
            name: "王福朋",
            year: 1988
        };

上段代码中,函数就作为对象被赋值了a、b、c三个属性——很明显,这就是属性的集合吗。

你问:这个有用吗?

回答:可以看看jQuery源码!

在jQuery源码中,“jQuery”或者“$”,这个变量其实是一个函数,不信你可以叫咱们的老朋友typeof验证一下。

console.log(typeof $);  // function
console.log($.trim(" ABC "));

验明正身!的确是个函数。那么咱们常用的 $.trim() 也是个函数,经常用,就不用验了吧!

很明显,这就是在$或者jQuery函数上加了一个trim属性,属性值是函数,作用是截取前后空格。

javascript与java/C#相比,首先最需要解释的就是弱类型,因为弱类型是最基本的用法,而且最常用,就不打算做一节来讲。
其次要解释的就是本文的内容——一切(引用类型)都是对象,对象是属性的集合。最需要了解的就是对象的概念,和java/C#完全不一样。所以,切记切记!
最后,有个疑问。在typeof的输出类型中,function和object都是对象,为何却要输出两种答案呢?都叫做object不行吗?——当然不行。

2)# 函数和对象的关系

函数就是对象的一种,因为通过instanceof函数可以判断。

var fn = function () { };
console.log(fn instanceof Object);  // true

对!函数是一种对象,但是函数却不像数组一样——你可以说数组是对象的一种,因为数组就像是对象的一个子集一样。但是函数与对象之间,却不仅仅是一种包含和被包含的关系,函数和对象之间的关系比较复杂,甚至有一点鸡生蛋蛋生鸡的逻辑,咱们这一节就缕一缕。

还是先看一个小例子吧。

function Fn() {
            this.name = '王福朋';
            this.year = 1988;
        }
        var fn1 = new Fn();

上面的这个例子很简单,它能说明:对象可以通过函数来创建。对!也只能说明这一点。

但是我要说——对象都是通过函数创建的——有些人可能反驳:不对!因为:

var obj = { a: 10, b: 20 };
var arr = [5, 'x', true];

但是不好意思,这个——真的——是一种——“快捷方式”,在编程语言中,一般叫做“语法糖”。

做“语法糖”做的最好的可谓是微软大哥,它把他们家C#那小子弄的不男不女从的,本想图个人见人爱,谁承想还得到处跟人解释——其实它是个男孩!

话归正传——其实以上代码的本质是:

 //var obj = { a: 10, b: 20 };
        //var arr = [5, 'x', true];

        var obj = new Object();
        obj.a = 10;
        obj.b = 20;

        var arr = new Array();
        arr[0] = 5;
        arr[1] = 'x';
        arr[2] = true;

而其中的 Object 和 Array 都是函数:

console.log(typeof (Object));  // function
console.log(typeof (Array));  // function

所以,可以很负责任的说——对象都是通过函数来创建的。
现在是不是糊涂了—— 对象是函数创建的,而函数却又是一种对象——天哪!函数和对象到底是什么关系啊?
别着急!揭开这个谜底,还得先去了解一下另`友——prototype原型。

3) prototype原型

既typeof之后的另一位老朋友!

prototype也是我们的老朋友,即使不了解的人,也应该都听过它的大名。如果它还是您的新朋友,我估计您也是javascript的新朋友。

在咱们的第一节中说道,函数也是一种对象。他也是属性的集合,你也可以对函数进行自定义属性。

不用等咱们去试验,javascript自己就先做了表率,人家就默认的给函数一个属性——prototype。对,每个函数都有一个属性叫做prototype。

这个prototype的属性值是一个对象(属性的集合,再次强调!),默认的只有一个叫做constructor的属性,指向这个函数本身。


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如上图,SuperType是是一个函数,右侧的方框就是它的原型。

原型既然作为对象,属性的集合,不可能就只弄个constructor来玩玩,肯定可以自定义的增加许多属性。例如这位Object大哥,人家的prototype里面,就有好几个其他属性。

深入理解JavaScript的原型(转载)_第2张图片
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咦,有些方法怎么似曾相似?

对!别着急,之后会让你知道他们为何似曾相识。

接着往下说,你也可以在自己自定义的方法的prototype中新增自己的属性

function Fn() { }
        Fn.prototype.name = '王福朋';
        Fn.prototype.getYear = function () {
            return 1988;
        };

看到没有,这样就变成了

深入理解JavaScript的原型(转载)_第3张图片
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没问题!

但是,这样做有何用呢? —— 解决这个问题,咱们还是先说说jQuery吧。

var $div = $('div');
$div.attr('myName', '王福朋');

以上代码中,$('div')返回的是一个对象,对象——被函数创建的。假设创建这一对象的函数是 myjQuery。它其实是这样实现的。

 myjQuery.prototype.attr = function () {
            //……
        };
        $('div') = new myjQuery();

不知道大家有没有看明白。
如果用咱们自己的代码来演示,就是这样

function Fn() { }
        Fn.prototype.name = '王福朋';
        Fn.prototype.getYear = function () {
            return 1988;
        };

        var fn = new Fn();
        console.log(fn.name);
        console.log(fn.getYear());

即,Fn是一个函数,fn对象是从Fn函数new出来的,这样fn对象就可以调用Fn.prototype中的属性。

因为每个对象都有一个隐藏的属性——“proto”,这个属性引用了创建这个对象的函数的prototype。即:fn.proto === Fn.prototype

这里的"proto"成为“隐式原型”,下回继续分解。

4)隐式原型

上节已经提到,每个函数function都有一个prototype,即原型。这里再加一句话——每个对象都有一个proto,可成为隐式原型。

这个proto是一个隐藏的属性,javascript不希望开发者用到这个属性值,有的低版本浏览器甚至不支持这个属性值。所以你在Visual Studio 2012这样很高级很智能的编辑器中,都不会有proto的智能提示,但是你不用管它,直接写出来就是了。

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深入理解JavaScript的原型(转载)_第4张图片
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上面截图看来,obj.proto和Object.prototype的属性一样!这么巧!

答案就是一样。

obj这个对象本质上是被Object函数创建的,因此obj.proto=== Object.prototype。我们可以用一个图来表示。

深入理解JavaScript的原型(转载)_第5张图片
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即,每个对象都有一个proto属性,指向创建该对象的函数的prototype。

那么上图中的“Object prototype”也是一个对象,它的proto指向哪里?

好问题!

在说明“Object prototype”之前,先说一下自定义函数的prototype。自定义函数的prototype本质上就是和 var obj = {} 是一样的,都是被Object创建,所以它的proto指向的就是Object.prototype。

但是Object.prototype确实一个特例——它的proto指向的是null,切记切记!

深入理解JavaScript的原型(转载)_第6张图片
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还有——函数也是一种对象,函数也有proto吗?

又一个好问题!——当然有。

函数也不是从石头缝里蹦出来的,函数也是被创建出来的。谁创建了函数呢?——Function——注意这个大写的“F”。

且看如下代码。

深入理解JavaScript的原型(转载)_第7张图片
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以上代码中,第一种方式是比较传统的函数创建方式,第二种是用new Functoin创建。

首先根本不推荐用第二种方式。

这里只是向大家演示,函数是被Function创建的。

好了,根据上面说的一句话——对象的proto指向的是创建它的函数的prototype,就会出现:Object.proto === Function.prototype。用一个图来表示。

深入理解JavaScript的原型(转载)_第8张图片
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上图中,很明显的标出了:自定义函数Foo.proto指向Function.prototype,Object.proto指向Function.prototype,唉,怎么还有一个……Function.proto指向Function.prototype?这不成了循环引用了?

对!是一个环形结构。

其实稍微想一下就明白了。Function也是一个函数,函数是一种对象,也有proto属性。既然是函数,那么它一定是被Function创建。所以——Function是被自身创建的。所以它的proto指向了自身的Prototype。

篇幅不少了,估计也都看烦了。快结束了。

最后一个问题:Function.prototype指向的对象,它的proto是不是也指向Object.prototype?

答案是肯定的。因为Function.prototype指向的对象也是一个普通的被Object创建的对象,所以也遵循基本的规则。

深入理解JavaScript的原型(转载)_第9张图片
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OK 本节结束,是不是很乱?

乱很正常。那这一节就让它先乱着,下一节我们将请另一个老朋友来帮忙,把它理清楚。这位老朋友就是——instanceof。

具体内容,请看下节分解。

5)instanceof

又介绍一个老朋友——instanceof。

对于值类型,你可以通过typeof判断,string/number/boolean都很清楚,但是typeof在判断到引用类型的时候,返回值只有object/function,你不知道它到底是一个object对象,还是数组,还是new Number等等。

这个时候就需要用到instanceof。例如:

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上图中,f1这个对象是被Foo创建,但是“f1 instanceof Object”为什么是true呢?

至于为什么过会儿再说,先把instanceof判断的规则告诉大家。根据以上代码看下图:

深入理解JavaScript的原型(转载)_第10张图片
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Instanceof运算符的第一个变量是一个对象,暂时称为A;第二个变量一般是一个函数,暂时称为B。

Instanceof的判断队则是:沿着A的proto这条线来找,同时沿着B的prototype这条线来找,如果两条线能找到同一个引用,即同一个对象,那么就返回true。如果找到终点还未重合,则返回false。

按照以上规则,大家看看“ f1 instanceof Object ”这句代码是不是true? 根据上图很容易就能看出来,就是true。

通过上以规则,你可以解释很多比较怪异的现象,例如:

image

这些看似很混乱的东西,答案却都是true,这是为何?

正好,这里也接上了咱们上一节说的“乱”。

上一节咱们贴了好多的图片,其实那些图片是可以联合成一个整体的,即:

深入理解JavaScript的原型(转载)_第11张图片
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看这个图片,千万不要嫌烦,必须一条线一条线挨着分析。如果上一节你看的比较仔细,再结合刚才咱们介绍的instanceof的概念,相信能看懂这个图片的内容。

看看这个图片,你也就知道为何上面三个看似混乱的语句返回的是true了。

问题又出来了。Instanceof这样设计,到底有什么用?到底instanceof想表达什么呢?

重点就这样被这位老朋友给引出来了——继承——原型链。

即,instanceof表示的就是一种继承关系,或者原型链的结构。请看下节分解。

到这里我觉得对于原型链已经能过完整的理解了,当你能完整的手画出上面的原型链图解时,说明你已经懂了

对于原型继承我的其他博客也有

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