【JavaScript】面向对象——原型与原型链（详解）

JavaScript面向对象——原型与原型链

一、原型

1.概念

在JavaScript中，函数是一个包含属性和方法的Function类型的对象。而原型(Prototype)就是Function类型对象的一个属性。

在函数定义时就包含了prototype属性，它的初始值是一个空对象。在JavaScript中并没有定义函数的原型类型，所以原型可以是任何类型。

原型是用于保存对象的共享属性和方法的，原型的属性和方法并不会影响函数本身的属性和方法。

// Function类型的属性->所有函数都具有的属性
console.log(Function.prototype);//[Function]

// 定义函数
function fn() {
    console.log('this is function');
}

//原型的默认值是空对象
console.log(fn.prototype);//fn {}

// 函数包含构造函数 ——> 所有引用类型其实都是构造函数
console.log(Number.prototype); //[Number: 0]

console.log(Object.prototype);//{}

2.获取原型

通过如下两种方式可以获取对象的原型，从而设置共享的属性和方法：

• 通过构造函数的prototype属性
• 通过Object对象的getPrototype（obj）方法。

function fn() {
    console.log('this is function');
}

//使用访问对象的属性语法结构
console.log(fn.prototype);//fn {}
console.log(fn['prototype']);//fn {}

//Object类型提供getPrototypeOf（）方法
console.log(Object.getPrototypeOf(fn));//[Function]

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3.了解函数原型上的constructor属性

Object.getOwnPropertyDescriptors() 方法用来获取一个对象的所有自身属性的描述符。

var result = Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype,'constructor');
console.log(result) //输出结果如下：
//{
//   value: [Function: Object],
//   writable: true,
//   enumerable: false,
//   configurable: true
// }

constructor是在创建函数的时候自动添加的，指向构造函数本身

4.设置原型上的属性和方法

通过如下两种方式可以设置原型的属性和方法：

• 原型的属性和方法单独进行定义。

构造函数.prototype.属性名 = 属性值 ;
构造函数.prototype.方法名 = function(){} ;

• 直接为原型定义一个新对象。

当我们需要在原型上添加很多很多属性的时候 一遍一遍的去写 构造函数.prototype.属性名 太麻烦了，可以直接修改整个prototype

构造函数.prototype = {
    属性名：属性值,
    方法名：function(){}
}

function foo () {

}
foo.prototype = {
    constructor: foo,
    name: 'jam',
    age: 18,
    address: '北京市'
}
var fn = new foo()
console.log(fn.address) // 北京市

5.isPrototypeOf（）方法

每个对象中都会具有一个isPrototypeOf()方法，该方法用来判断一个对象是否是另一个对象的原型。

示例代码如下：
// 通过初始化器方式定义对象
var obj = {
    name:'jam'
}
// 定义构造函数
function Hero() {}
// 将对象obj赋值给构造函数Hero的原型
Hero.prototype = obj;
// 通过构造函数创建对象
var hero = new Hero();

// isPrototypeOf()方法判断指定对象是否是另一个对象的原型
var result = obj.isPrototypeOf(hero);
console.log(result);//true

验证了obj对象是hero对象的原型

二、原型链

1.原型链的理解

接下来我们使用一段代码来展开对原型链的认识：

场景：查找obj对象身上的address属性
js执行的步骤：
    1. 会触发get操作
    2. 在当前的对象中查找属性
    3. 如果没有找到，这个时候会去原型链(__proto__)对象上查找
       1. 查找到结束
       2. 没查找到一直顺着原型链查找，直到查找到顶层原型（顶层原型是什么暂时卖个关子）

1.1 示例代码如下：

var obj = {
    name: 'jam',
    age: 19
}
/* 
    要求：查找obj对象身上的address属性
*/

// 原型链一层一层向上查找，如果一直没有找到，直到查找到顶层原型结束
obj.__proto__ = {}
obj.__proto__.__proto__ = {}
obj.__proto__.__proto__.__proto__ = {
    address: '北京市'
}

console.log(obj.address) // 北京市
console.log(obj.__proto__.__proto__.__proto__)  // { address: '北京市' }

1.2 内存图

最终查找到address属性
那么这里有一个问题，如果一直没有查到，会无穷尽的去查找吗？接下来我们就来了解一下

2.顶层原型是什么？

上面我们说到，顺着原型链不会无休止的去查找，当查到顶层原型的时候，如果还没查到就会返回undefined。

那么顶层原型是什么呢？
示例代码如下：

var obj = { name: 'jam' }


console.log(obj.__proto__)  // {}
console.log(obj.__proto__.__proto__)  // null

字面量对象obj的原型是：{}。{}就是顶层的原型
当我们继续向上打印__proto__时，返回一个null值,就证明上一层就已经是顶层原型了

如下图是针对第一段代码中缺少的顶层原型做的补充：

顶层原型就是Object.prototype

3.Object的原型(Object.prototype)

3.1 那么什么地方是原型链的尽头呢？比如第三个对象是否也有原型__proto__属性呢？

var obj = {name:'jam'}
obj.__proto__ = {}
obj.__proto__.__proto__ = {}
obj.__proto__.__proto__.__proto__ = {
}
console.log(obj.__proto__.__proto__.__proto__.__proto__)  // {}

我们发现上面打印结果为 空对象{}

• 事实上这个原型就是我们最顶层的原型了

  var obj = {
    name: 'jam',
    age: 19
    }
    console.log(obj.__proto__)  // {}
    console.log(Object.prototype) // {}
    console.log(obj.__proto__ === Object.prototype) // true
  

  Object是所有类的父类
  所以obj.__proto__其实就是Object.prototype ,
  console.log(obj.__proto__ === Object.prototype) // true我们可以看出结果Object.prototype就是顶层原型

• 从Object直接创建出来的对象的原型都是 {}

3.2 那么我们可能会问：{}原型有什么特殊的嘛？

• 特殊点1：该对象有原型属性，但是它的原型属性已经指向的是null，也就是已经是顶层原型了；

  console.log(obj.__proto__.__proto__.__proto__.__proto__.__proto__) // null
  

• 特殊点2：该对象上有甚很多默认的属性和方法；
  • 虽然打印Object.prototype的结果为空对象{}，但它不是空的，只是里面的属性不可枚举而已,例如我们就打印constructor属性看看

    <!-- 可以看出是有constructor属性的 ，并不是空的-->
    console.log(Object.prototype.constructor)  // [Function: Object]  
    <!-- constructor 指回了Object -->
    

  • 我们也可以通过Object.getOwnPropertyDescriptors()方法获取Object.prototype中的所有自身属性的描述符。

    console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(Object.prototype)) // 如下长截图所示
    

    

4.原型链关系内存图

小结：

• Object是所有类父类
• Object.prototype是原型链的顶层原型，值为 {}。
• Object.prototype.constructor的值指向Object方法。
• 新建对象 var obj1= {}和 var obj2 = new Object()的__proto__都是Object.prototype,也就是空对象{}