JavaScript学习之原型链-Prototype&_proto_原型链与构造函数之间的关系

JavaScript原型链相关

• ​​原型链​​
• ​​构造函数是什么、它做了什么​​

• ​​初始化​​

• ​​规则​​
• ​​特例​​

• ​​原型链是什么​​
• ​​原型链的终点: Object.prototype​​
• ​​原型链用来做什么？​​
• ​​扩展​​
• ​​原型/构造函数/实例​​
• ​​参考链接​​

原型链

__proto__和Object.getPrototypeOf(target)： 对象的原型
__proto__是对象实例和它的构造函数之间建立的链接，它的值是：构造函数的`prototype。

也就是说：proto__的值是它所对应的原型对象，是某个函数的prototype
Object.getPrototypeOf(target)全等于__proto。

它是ES6的标准，兼容IE9，主流浏览器也都支持，​​MDN​​，本文将以Object.getPrototypeOf(target)指代__proto__。

不要再使用__proto__:

本段摘自​​阮一峰-ES6入门​​，具体解析请点击链接查看

1. __proto__属性没有写入 ES6 的正文，而是写入了附录。
2. 原因是它本质上是一个内部属性，而不是一个正式的对外的 API，只是由于浏览器广泛支持，才被加入了 ES6。
3. 标准明确规定，只有浏览器必须部署这个属性，其他运行环境不一定需要部署，而且新的代码最好认为这个属性是不存在的。
4. 所以无论从语义的角度，还是从兼容性的角度，都不要使用这个属性，应该使用：Object.getPrototypeOf(target)（读操作）、Object.setPrototypeOf(target)（写操作）、Object.create(target)（生成操作）代替

构造函数是什么、它做了什么

​​出自《你不知道的js》：在js中, 实际上并不存在所谓的'构造函数'，只有对于函数的'构造调用'。​​ 上文一直提到构造函数，所谓的构造函数，实际上就是通过关键字new来调用的函数：

let newObj = new someFn() // 构造调用函数

Object.prototype.a = 'Object';
Function.prototype.a = 'Function';
function Person(){}
var child = new Person();

console.log(Person.a);  //Function
console.log(child.a);   //Object
console.log(child._proto_);  //
console.log(child._proto_._proto_);
console.log(child._proto_._proto_.constructor);
console.log(child._proto_._proto_.constructor.constructor);
console.log(child._proto_._proto_.constructor.constructor.constructor);


VM322:6 Function
VM322:7 Object
VM322:8 {constructor: ƒ}constructor: ƒ Person()__proto__: Object
VM322:9 {a: "Object", constructor: ƒ, __defineGetter__: ƒ, __defineSetter__: ƒ, hasOwnProperty: ƒ, …}
VM322:10 ƒ Object() { [native code] }
VM322:11 ƒ Function() { [native code] }
VM322:12 ƒ Function() { [native code] }

初始化

​​Function()​​​new了​​Object()​​​出来。然后他们各自的​​.prototype​​，也是各自new出来的。

这里面的指向有几个规则，也有几个特例：

规则

1. 构造函数/对象，都是对象。
   只要是对象，下面就有两个属性：​​constructor​​和​​__proto__​​

• ​​.constructor​​​：谁new的我 我就指谁。
  这是用来记录谁是构造函数的
• ​​.__proto__​​​：谁new的我 我指他​​.prototype​​顺着​​constructor​​找到爹，然后在下面找到他的​​.prototype​​，指向他。
  这是用来记录，该去哪继承方法/属性的。
  自己下面找不到方法/函数，就去​​.__proto__​​的指针地址里面找。

2. 构造函数下面多一个属性，叫​​.prototype​​这只有构造函数才有，所以​​Function.prototype​​相当于​​Function().prototype​​构造函数在出生的时候，同时会自动new一个对象出来，​​.prototype​​会指向这个对象
   这个对象，对于这个构造函数没啥用，主要是给new出来的孩子们用的。即其他对象找不到了方法/属性，就通过​​.__proto__​​找到这里，在这里面继续找。类似于存放给人继承的东西的地方

特例

1. ​​Function()​​非常特殊，几乎整个都是特例

• ​​Function()​​​可以看作是自己new了自己，因此​​.constructor​​指的是自己，​​.__proto__​​指的也是自己的​​.prototype​​
• ​​Function()​​​new出的​​Function.prototype​​，是个函数
  而其他构造函数，new出来的都是对象。
• ​​Function.prototype.__proto__​​​应该是​​Function.prototype​​才是呀，但是这样就变成死循环了，自己下面找不到的方法/属性，还是找不到
  所以就指向了​​Object.prototype​​，去继承了​​Object.prototype​​的方法

2. ​​Object.prototype.__proto__​​​，指向的是​​null​​理应是指向​​Object.prototype​​的，但那样的话又死循环了，于是就让它指向null，他都没有的方法就全世界都没有了
   这下​​Object.prototype​​就变成了万物方法/属性之源了
3. 由​​Function​​new出来的构造函数，它的​​.prototype​​的​​.__proto__​​，指向的是​​Objet.prototype​​，这个下面再说
   感觉就是，遇到死循环不知道该继承谁，就去继承​​object.prototype​​ 然后​​Object.prototype.__proto__​​就去继承​​null​​

console.log(Person.a)
// Function
// Person()下面找不到，沿着.__proto__找它爹Function.prototype，里面找到了a=Function，就是结果了。
console.log(child.a)
// Object
// child下面没有a，沿着.__proto__找爹，Person.prototype下面也没有a，再沿着Person.prototype.__proto__找爹，找到了Object.prototype下面有个a是Object，输出
console.log(child.__proto__)
// {constructor: Person()}
// 也就是Person.prototype
console.log(child.__proto__.__proto__)
// {constructor: Object()}
// 也就是Object.prototype
console.log(child.__proto__.__proto__.constructor)
// Object()
console.log(child.__proto__.__proto__.constructor.constructor)
// Function()
console.log(child.__proto__.__proto__.constructor.constructor.constructor)
// Function()

Object.prototype.a='Object'
Function.prototype.a = 'Function'

构造/new调用函数的时候做了什么：

1. 创建一个全新的对象。
2. 这个新对象的原型(Object.getPrototypeOf(target))指向构造函数的prototype对象。
3. 该函数的this会绑定在新创建的对象上。
4. 如果函数没有返回其他对象，那么new表达式中的函数调用会自动返回这个新对象。
5. 我们称这个新对象为构造函数的实例。

原型继承就是利用构造调用函数的特性：

SubType.prototype = new SuperType();  // 原型继承：SubType继承SuperType
SubType.prototype.constructor = SubType // 重新指定constructor指向 方便找到构造函数
// 挂载SuperType的this和prototype的属性和方法到SubType.prototype上

1. 构造调用的第二点：将新对象的Object.getPrototypeOf(target)指向函数的prototype
2. 构造调用的第三点：该函数的this会绑定在新创建的对象上。
3. 新对象赋值给SubType.prototype

原型类型有个缺点：多个实例对引用类型的操作会被篡改。

因为每次实例化引用类型的数据都指向同一个地址，所以它们读/写的是同一个数据，当一个实例对其进行操作，其他实例的数据就会一起更改。

原型链是什么

来看个例子：

function foo() { }
const newObj = new foo() // 构造调用foo 返回一个新对象
const newObj.__proto__ = Object.getPrototypeOf(newObj) // 获取newObj的原型对象
newObj.__proto__ === foo.prototype // true 验证newObj的原型指向foo
const foo.__proto__ = Object.getPrototypeOf(foo.prototype) // 获取foo.prototype的原型
foo.__proto__ === Object.prototype // true foo.prototype的原型是Object.prototype

如果用以前的语法，从newObj查找foo的原型，是这样的：

newObj.__proto__.__proto__ // 这种关系就是原型链

可以用以下三句话来理解原型链：

1. 每个对象都拥有一个原型对象: newObj的原型是foo.prototype。
2. 对象的原型可能也是继承其他原型对象的: foo.prototype也有它的原型Object.prototype。
3. 一层一层的，以此类推，这种关系就是原型链。

一个对象是否在另一个对象的原型链上
如果一个对象存在另一个对象的原型链上，我们可以说：它们是继承关系。
判断方式有两种，但都是根据构造函数的prototype是否在原型链上来判断的：

1. instanceof: 用于测试构造函数的prototype属性是否出现在对象的原型链中的任何位置
   语法：object instanceof constructor

let test = function () { }
let testObject = new test();
testObject instanceof test // true test.prototype在testObject的原型链上
testObject instanceof Function // false Function.prototype 不在testObject的原型链上
testObject instanceof Object // true Object.prototype在testObject的原型链上

2. isPrototypeOf：测试一个对象是否存在于另一个对象的原型链上
   语法：prototypeObj.isPrototypeOf(object)

let test = function () { }
let testObject = new test();
test.prototype.isPrototypeOf(testObject) // true test.prototype在testObject的原型链上
Object.prototype.isPrototypeOf(testObject) // true Object.prototype在testObject的原型链上

原型链的终点: Object.prototype

Object.prototype是原型链的终点，所有对象都是从它继承了方法和属性。

Object.prototype没有原型对象：

const proto = Object.getPrototypeOf(Object.prototype) // null

下面是两个验证例子，有疑虑的同学多写几个测试用例印证一下。

字符串原型链的终点：Object.prototype

let test = '由String函数构造出来的'
let stringPrototype = Object.getPrototypeOf(test) // 字符串的原型
stringPrototype === String.prototype // true 字符串的原型是String对象
Object.getPrototypeOf(stringPrototype) === Object.prototype // true String对象的原型是Object对象

函数原型链的终点:Object.prototype

let test = function () { }
let fnPrototype = Object.getPrototypeOf(test)
fnPrototype === Function.prototype // true test的原型是Function.prototype
Object.getPrototypeOf(Function.prototype) === Object.prototype // true

原型链用来做什么？

属性查找：
如果试图访问对象(实例instance)的某个属性,会首先在对象内部寻找该属性,直至找不到,然后才在该对象的原型(instance.prototype)里去找这个属性，以此类推

let test = '由String函数构造出来的'
let stringPrototype = Object.getPrototypeOf(test) // 字符串的原型
stringPrototype === String.prototype // true 字符串的原型是String对象
Object.getPrototypeOf(stringPrototype) === Object.prototype // true String对象的原型是Object对象

当你访问test的某个属性时，浏览器会进行以下查找：

1. 浏览器首先查找test 本身
2. 接着查找它的原型对象：String.prototype
3. 最后查找String.prototype的原型对象：Object.prototype
4. 一旦在原型链上找到该属性，就会立即返回该属性，停止查找。
5. 原型链上的原型都没有找到的话，返回undefiend

这种查找机制还解释了字符串为何会有自带的方法: slice/split/indexOf等。

准确的说：

• 这些属性和方法是定义在String这个全局对象/函数上的。
• 字符串的原型指向了String函数的prototype。
• 之后通过查找原型链，在String函数的prototype中找到这些属性和方法。

拒绝查找原型链：

hasOwnProperty: 指示对象自身属性中是否具有指定的属性

语法：obj.hasOwnProperty(prop)

参数: prop 要查找的属性

返回值: 用来判断某个对象是否含有指定的属性的Boolean。

let test ={ 'OBKoro1': '扣肉' }
test.hasOwnProperty('OBKoro1');  // true
test.hasOwnProperty('toString'); // false test本身没查找到toString

这个API是挂载在object.prototype上，所有对象都可以使用，API会忽略掉那些从原型链上继承到的属性。

扩展

实例的属性
你知道构造函数的实例对象上有哪些属性吗？这些属性分别挂载在哪个地方？原因是什么？

function foo() {
    this.some = '222'
    let ccc = 'ccc'
    foo.obkoro1 = 'obkoro1'
    foo.prototype.a = 'aaa'
}
foo.koro = '扣肉'
foo.prototype.test = 'test'
let foo1 = new foo() // `foo1`上有哪些属性,这些属性分别挂载在哪个地方
foo.prototype.test = 'test2' // 重新赋值

1. this.some：foo1对象的属性

通过构造调用foo的this指向foo1，所以this.some挂载在foo1对象下。
属性查找: foo1.some
foo1.some直接读取foo1的属性。

2. foo1.test、foo1.a：foo1对象的原型

根据上文提到的：构造/new调用函数的时候会创建一个新对象(foo1)，自动将foo1的原型(Object.getPrototypeOf(foo1))指向构造函数的prototype对象。
构造调用会执行函数，所以foo.prototype.a = 'aaaaa’也会执行，单就赋值这个层面来说写在foo外面和写在foo里面是一样的。
属性查找：foo1.test、foo1.a

• foo1本身没有找到,继续查找
• foo1的原型Object.getPrototypeOf(foo1)上找到了a和test，返回它们，停止查找。

3. foo1.obkoro1和foo1.koro：返回undefined

静态属性: foo.obkoro1、foo.koro

函数在JS中是一等公民，它也是一个对象, 用来模拟类。

这两个属性跟foo1没有关系，它是对象foo上的两个属性(类似函数的:arguments/prototype/length等属性)，称为静态属性。
它们只能通过foo.obkoro1和foo.koro来访问。

原型对象改变，原型链下游获取的值也会改变

上面那个例子中的foo1.test的值是什么？

foo.prototype.test = 'test'
let foo1 = new foo() // `foo1`上有哪些属性,这些属性分别挂载在哪个地方
foo.prototype.test = 'test2' // 重新赋值

foo1.test的值是test2，原因是：foo1的原型对象是Object.getPrototypeOf(foo1)存的指针，指向foo.prototype的内存地址，不是拷贝，每次读取的值都是当前foo.prototype的最新值。

原型/构造函数/实例

• 原型(prototype): 一个简单的对象，用于实现对象的 属性继承。可以简单的理解成对象的爹。在 Firefox 和 Chrome 中，每个JavaScript对象中都包含一个__proto__ (非标准)的属性指向它爹(该对象的原型)，可obj.__proto__进行访问。
• 构造函数: 可以通过new来 新建一个对象 的函数。
• 实例: 通过构造函数和new创建出来的对象，便是实例。 实例通过__proto__指向原型，通过constructor指向构造函数。

//实例
const instance = new Object();

//原型
const prototype = Object.prototype;

实例.__proto__ === 原型
原型.constructor === 构造函数
构造函数.prototype === 原型
// 这条线其实是是基于原型进行获取的，可以理解成一条基于原型的映射线
// 例如: 
// const o = new Object()
// o.constructor === Object   --> true
// o.__proto__ = null;
// o.constructor === Object   --> false
实例.constructor === 构造函数

参考链接

​​阮一峰-ES6入门​​

​​Prototype - MDN​​

你不知道的JS