深入理解JS原型链

前文:

继承是OO(面向对象)语言中的一个最为人津津乐道的概念。许多OO语言都支持两种继承方式:接口继承和实现继承。接口继承只继承方法签名,而实现继承则继承实际的方法。但在JS中函数没有签名,在ECMAScript中无法实现接口继承,只支持实现继承,而且其实现继承主要是依靠原型链来实现的。


要理解Javascript的继承机制,必须从它的发展史说起。
1994年,网景公司(Netscape)发布了Navigator浏览器0.9版。这是历史上第一个比较成熟的网络浏览器,轰动一时。网景公司急需一种网页脚本语言,使得浏览器可以与网页互动。工程师Brendan Eich负责开发这种新语言。他觉得,没必要设计得很复杂,这种语言只要能够完成一些简单操作就够了,比如判断用户有没有填写表单。


Brendan Eich的选择
如果真的是一种简易的脚本语言,其实不需要有"继承"机制。但是,Javascript里面都是对象,必须有一种机制,将所有对象联系起来。所以,Brendan Eich最后还是设计了"继承"。
但是,他不打算引入"类"(class)的概念,因为一旦有了"类",Javascript就是一种完整的面向对象编程语言了,这好像有点太正式了,而且增加了初学者的入门难度。
他考虑到,C++和Java语言都使用new命令,生成实例。
C++的写法是:

 ClassName *object = new ClassName(param);

Java的写法是:

Foo foo = new Foo();

因此,他就把new命令引入了Javascript,用来从原型对象生成一个实例对象。但是,Javascript没有"类",怎么来表示原型对象呢?
这时,他想到C++和Java使用new命令时,都会调用"类"的构造函数(constructor)。他就做了一个简化的设计,在Javascript语言中,new命令后面跟的不是类,而是构造函数。


prototype对象
prototype对象的引入:所有实例对象需要共享的属性和方法,都放在这个对象中,那些不需要共享的属性和方法,就放在构造函数中。以此来模拟类。

function Animal(name) {
    this.name = name
}

Animal.prototype.getName = function() {
    console.log(this.name)
}

var animal1 = new Animal('Kate')
var animal2 = new Animal('Lucy')

//对象animal1 和 animal2共享方法getName
animal1.getName()
animal2.getName()

proto写入es6标准
当一个对象被创建时,它的protp属性和内部属性[[prototype]]指向相同的对象(也就是它的构造函数的prototype属性)。改变proto属性的值同时也会改变内部属性[[prototype]]的值,除非该对象是不可扩展的。
在ES5中,所有构造函数的proto都指向Function.prototype
在ES6中,构造函数的proto指向它的父类构造函数

obj.__proto__ === obj.[[prototype]]
// ES5
Cat.__proto__ === Function.prototype
// ES6
Cat.__proto__ === Animal

构造函数继承
有四种方式可以实现构造函数的继承
1.调用apply方法

function Animal() {
    this.species = '动物'
}
Animal.prototype.getName = function() {
    console.log('我是动物')
}

function Cat() {
    Animal.apply(this, arguments)
}
var cat = new Cat()
cat.species    // 动物
cat.getName()  // undefined

这种方法可以继承父类构造函数的属性,但是无法继承prototype属性,即父类中共享的方法和属性
2.改写prototype对象

Cat.prototype = new Animal()
Cat.prototype.constructor = Cat

这是最常用的方法来模拟单继承,缺点是始终要保留Animal的对象,如果Animal对象比较大时,会消耗部分内存(其实很少),并且没有实现多继承
3.直接继承prototype

Cat.prototype = Animal.prototype
Cat.prototype.constructor = Cat

缺点是当修改了Cat.prototype上的方法时会影响Animal.prototype
4.利用空对象作中介

var F = function(){}
F.prototype = Animal.prototype
Cat.prototype = new F()
Cat.prototype.constructor = Cat

缺点是无法继承父类封装的属性

若要实现封装属性和共享同时继承到子类中,就需要同时结合上面的1和4,请使用jqury的extend方法或者其他深拷贝方法。


继承
关于继承, ES5和ES6的区别
ES5:先构造子类的实例对象this,然后再将父类的方法添加到this上面
ES6:先创造父类的实例对象this(所以必须先调用super方法),然后再用子类的构造函数修改this

// ES6
class Cat extends Animal {
    constructor() {
        super(this)
    }
    ...
}
// ES5
function Cat() {
    ...
}
Cat.prototype = new Animal()
Cat.prototype.constructor = Cat

参考文章:Javascript继承机制的设计思想

本人学识有限 文章多有不足

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