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JS原型链

neuSnail / 3294人阅读

摘要：构造函数除了以指定模式创建对象之外，构造函数也做了另一个有用的事情它自动地为新创建的对象设置一个原型对象。正式来说，如果思考一下分类的概念并且我们已经对进行了分类，那么构造函数和原型对象合在一起可以叫作类。

这篇文章是「深入ECMA-262-3」系列的一个概览和摘要。每个部分都包含了对应章节的链接，所以你可以阅读它们以便对其有更深的理解。

对象

ECMAScript做为一个高度抽象的面向对象语言，是通过对象来交互的。即使ECMAScript里边也有基本类型，但是，当需要的时候，它们也会被转换成对象。

一个对象就是一个属性集合，并拥有一个独立的prototype（原型）对象。这个prototype可以是一个对象或者null。

让我们看一个关于对象的基本例子。一个对象的prototype是以内部的[[Prototype]]属性来引用的。但是，在示意图里边我们将会使用____下划线标记来替代两个括号，对于prototype对象来说是：__proto__。

对于以下代码：

var foo = {
  x: 10,
  y: 20
};

我们拥有一个这样的结构，两个明显的自身属性和一个隐含的__proto__属性，这个属性是对foo原型对象的引用：


这些prototype有什么用？让我们以原型链（prototype chain）的概念来回答这个问题。

原型链

原型对象也是简单的对象并且可以拥有它们自己的原型。如果一个原型对象的原型是一个非null的引用，那么以此类推，这就叫作原型链。

原型链是一个用来实现继承和共享属性的有限对象链。

考虑这么一个情况，我们拥有两个对象，它们之间只有一小部分不同，其他部分都相同。显然，对于一个设计良好的系统，我们将会重用相似的功能/代码，而不是在每个多带带的对象中重复它。在基于类的系统中，这个代码重用风格叫作类继承－你把相似的功能放入类A中，然后类B和类C继承类A，并且拥有它们自己的一些小的额外变动。

ECMAScript中没有类的概念。但是，代码重用的风格并没有太多不同（尽管从某些方面来说比基于类（class-based）的方式要更加灵活）并且通过原型链来实现。这种继承方式叫作委托继承(delegation based inheritance)（或者，更贴近ECMAScript一些，叫作原型继承(prototype based inheritance)）。

跟例子中的类A，B，C相似，在ECMAScript中你创建对象：a，b，c。于是，对象a中存储对象b和c中通用的部分。然后b和c只存储它们自身的额外属性或者方法。

var a = {
      x: 10,
    calculate: function (z) {
        return this.x + this.y + z
      }
};

var b = {
  y: 20,
  __proto__: a
};

var c = {
  y: 30,
  __proto__: a
};

// call the inherited method
b.calculate(30); // 60
c.calculate(40); // 80

足够简单，是不是？我们看到b和c访问到了在对象a中定义的calculate方法。这是通过原型链实现的。

规则很简单：如果一个属性或者一个方法在对象自身中无法找到（也就是对象自身没有一个那样的属性），然后它会尝试在原型链中寻找这个属性/方法。如果这个属性在原型中没有查找到，那么将会查找这个原型的原型，以此类推，遍历整个原型链（当然这在类继承中也是一样的，当解析一个继承的方法的时候－我们遍历class链（ class chain））。第一个被查找到的同名属性/方法会被使用。因此，一个被查找到的属性叫作继承属性。如果在遍历了整个原型链之后还是没有查找到这个属性的话，返回undefined值。

注意，继承方法中所使用的this的值被设置为原始对象，而并不是在其中查找到这个方法的（原型）对象。也就是，在上面的例子中this.y取的是b和c中的值，而不是a中的值。但是，this.x是取的是a中的值，并且又一次通过原型链机制完成。

如果没有明确为一个对象指定原型，那么它将会使用__proto__的默认值－Object.prototype。Object.prototype对象自身也有一个__proto__属性，这是原型链的终点并且值为null。

下一张图展示了对象a，b，c之间的继承层级：

注意： ES5标准化了一个实现原型继承的可选方法，即使用 Object.create 函数：

var b = Object.create(a, {y: {value: 20}});
var c = Object.create(a, {y: {value: 30}});

你可以在对应的章节获取到更多关于ES5新API的信息。 ES6标准化了 __proto__属性，并且可以在对象初始化的时候使用它。

通常情况下需要对象拥有相同或者相似的状态结构（也就是相同的属性集合），赋以不同的状态值。在这个情况下我们可能需要使用构造函数(constructor function)，其以指定的模式来创造对象。

构造函数

除了以指定模式创建对象之外，构造函数也做了另一个有用的事情－它自动地为新创建的对象设置一个原型对象。这个原型对象存储在ConstructorFunction.prototype 属性中。

换句话说，我们可以使用构造函数来重写上一个拥有对象b和对象c的例子。因此，对象a（一个原型对象）的角色由Foo.prototype来扮演：

// a constructor function
function Foo(y) {
  // which may create objects
  // by specified pattern: they have after
  // creation own "y" property
  this.y = y;
}

// also "Foo.prototype" stores reference
// to the prototype of newly created objects,
// so we may use it to define shared/inherited
// properties or methods, so the same as in
// previous example we have:

// inherited property "x"
Foo.prototype.x = 10;

// and inherited method "calculate"
Foo.prototype.calculate = function (z) {
  return this.x + this.y + z;
};

// now create our "b" and "c"
// objects using "pattern" Foo
var b = new Foo(20);
var c = new Foo(30);

// call the inherited method
b.calculate(30); // 60
c.calculate(40); // 80

// let"s show that we reference
// properties we expect

console.log(

  b.__proto__ === Foo.prototype, // true
  c.__proto__ === Foo.prototype, // true

  // also "Foo.prototype" automatically creates
  // a special property "constructor", which is a
  // reference to the constructor function itself;
  // instances "b" and "c" may found it via
  // delegation and use to check their constructor

  b.constructor === Foo, // true
  c.constructor === Foo, // true
  Foo.prototype.constructor === Foo // true

  b.calculate === b.__proto__.calculate, // true
  b.__proto__.calculate === Foo.prototype.calculate // true

);

这个代码可以表示为如下关系：

这张图又一次说明了每个对象都有一个原型。构造函数Foo也有自己的__proto__，值为Function.prototype，Function.prototype也通过其__proto__属性关联到Object.prototype。因此，重申一下，Foo.prototype就是Foo的一个明确的属性，指向对象b和对象c的原型。

正式来说，如果思考一下分类的概念（并且我们已经对Foo进行了分类），那么构造函数和原型对象合在一起可以叫作「类」。实际上，举个例子，Python的第一级（first-class）动态类（dynamic classes）显然是以同样的属性/方法处理方案来实现的。从这个角度来说，Python中的类就是ECMAScript使用的委托继承的一个语法糖。

注意: 在ES6中「类」的概念被标准化了，并且实际上以一种构建在构造函数上面的语法糖来实现，就像上面描述的一样。从这个角度来看原型链成为了类继承的一种具体实现方式：

// ES6
class Foo {
  constructor(name) {
    this._name = name;
  }

  getName() {
    return this._name;
  }
}

class Bar extends Foo {
  getName() {
    return super.getName() + " Doe";
  }
}

var bar = new Bar("John");
console.log(bar.getName()); // John Doe

转自 JavaScript. The core.

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