一、js的原型模式

1. 什么是原型模式？

在js里面，每个函数都有一个prototype（原型）属性，这个属性是一个指针，指向一个对象，而这个对象的用途是包含可以特定类型的所有实例共享的属性和方法。如果按照字面意思来理解，那么prototype 就是通过调用构造函数而创建的那个对象实例的原型对象。使用原型对象的好处是可以让所有对象实例共享它所包含的属性和方法。换句话说，不必在构造函数中定义对象实例的信息，而是可以将这些信息直接添加到原型对象中，如下面的例子所示。

function Person(){
}
Person.prototype.name = "Nicholas";
Person.prototype.age = 29;
Person.prototype.job = "Software Engineer";
Person.prototype.sayName = function(){
alert(this.name);
};
var person1 = new Person();
person1.sayName(); //"Nicholas"
var person2 = new Person();
person2.sayName(); //"Nicholas"
alert(person1.sayName == person2.sayName); //true

在这个例子中，我们将sayName()方法和所有属性直接添加到了Person 的prototype 属性中，构造函数变成了空函数。即使如此，也仍然可以通过调用构造函数来创建新对象，而且新对象还会具有相同的属性和方法。但与构造函数模式不同的是，新对象的这些属性和方法是由所有实例共享的。换句话说，person1 和person2 访问的都是同一组属性和同一个sayName()函数。要理解原型模式的工作原理，必须先理解ECMAScript 中原型对象的性质。

2. 什么是原型对象？

无论什么时候，只要创建了一个新函数，就会根据一组特定的规则为该函数创建一个prototype属性，这个属性指向函数的原型对象。在默认情况下，所有原型对象都会自动获得一个constructor（构造函数）属性，这个属性包含一个指向prototype 属性所在函数的指针。就拿前面的例子来说，Person.prototype. constructor 指向Person。而通过这个构造函数，我们还可继续为原型对象添加其他属性和方法。
创建了自定义的构造函数之后，其原型对象默认只会取得constructor 属性；至于其他方法，则都是从Object 继承而来的。当调用构造函数创建一个新实例后，该实例的内部将包含一个指针（内部属性），指向构造函数的原型对象。ECMA-262 第5 版中管这个指针叫[[Prototype]]。虽然在脚本中没有标准的方式访问[[Prototype]]，但Firefox、Safari 和Chrome 在每个对象上都支持一个属性proto；而在其他实现中，这个属性对脚本则是完全不可见的。不过，要明确的真正重要的一点就是，这个连接存在于实例与构造函数的原型对象之间，而不是存在于实例与构造函数之间。以前面使用Person 构造函数和Person.prototype 创建实例的代码为例，图6-1 展示了各个对象之间的关系。

3. 原生对象中的原型对象

原型模式的重要性不仅体现在创建自定义类型方面，就连所有原生的引用类型，都是采用这种模式创建的。所有原生引用类型（Object、Array、String，等等）都在其构造函数的原型上定义了方法。例如，在Array.prototype 中可以找到sort()方法，而在String.prototype 中可以找到substring()方法，如下所示。

alert(typeof Array.prototype.sort); //"function"
alert(typeof String.prototype.substring); //"function"

通过原生对象的原型，不仅可以取得所有默认方法的引用，而且也可以定义新方法。可以像修改自定义对象的原型一样修改原生对象的原型，因此可以随时添加方法。下面的代码就给基本包装类型String 添加了一个名为startsWith()的方法。

String.prototype.startsWith = function (text) {
return this.indexOf(text) == 0;
};
var msg = "Hello world!";
alert(msg.startsWith("Hello")); //true

这里新定义的startsWith()方法会在传入的文本位于一个字符串开始时返回true。既然方法被添加给了String.prototype，那么当前环境中的所有字符串就都可以调用它。由于msg 是字符串，而且后台会调用String 基本包装函数创建这个字符串，因此通过msg 就可以调用startsWith()方法。

二、js的原型链和继承

继承是OO 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。如前所述，由于函数没有签名，在ECMAScript 中无法实现接口继承。ECMAScript 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。

1、原型链

ECMAScript 中描述了原型链的概念，并将原型链作为实现继承的主要方法。其基本思想是利用原型让一个引用类型继承另一个引用类型的属性和方法。简单回顾一下构造函数、原型和实例的关系：每个构造函数都有一个原型对象，原型对象都包含一个指向构造函数的针，而实例都包含一个指向原型对象的内部指针。那么，假如我们让原型对象等于另一个类型的实例，结果会怎么样呢？显然，此时的原型对象将包含一个指向另一个原型的指针，相应地，另一个原型中也包含着一个指向另一个构造函数的指针。假如另一个原型又是另一个类型的实例，那么上述关系依然成立，如此层层递进，就构成了实例与原型的链条。这就是所谓原型链的基本概念。
实现原型链有一种基本模式，其代码大致如下。

//父类
function SuperType(){
this.property = true;
}
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
return this.property;
};
//子类
function SubType(){
this.subproperty = false;
}
SubType.prototype.getSubValue = function (){
return this.subproperty;
};
//怎么实现继承
SubType.prototype = new SuperType();
var instance = new SubType();
alert(instance.getSuperValue()); //true

以上代码定义了两个类型：SuperType 和SubType。每个类型分别有一个属性和一个方法。它们的主要区别是SubType 继承SuperType，而继承是通过创建SuperType 的实例，并将该实例赋给了SubType.prototype 实现的。实现的本质是重写原型对象，代之以一个新类型的实例。换句话说，原来存在于SuperType 的实例中的所有属性和方法，现在也存在于SubType.prototype 中了。在确立了继承关系之后，我们给SubType.prototype 添加了一个方法，这样就在继承了SuperType 的属性和方法的基础上又添加了一个新方法。这个例子中的实例以及构造函数和原型之间的关系如图6-4 所示。

在上面的代码中，我们没有使用SubType 默认提供的原型，而是给它换了一个新原型；这个新原型就是SuperType 的实例。于是，新原型不仅具有作为一个SuperType 的实例所拥有的全部属性和方法，而且其内部还有一个指针，指向了SuperType 的原型。最终结果就是这样的：instance 指向SubType的原型， SubType 的原型又指向SuperType 的原型。getSuperValue() 方法仍然还在SuperType.prototype 中，但property 则位于SubType.prototype 中。这是因为property 是一个实例属性，而getSuperValue()则是一个原型方法。既然SubType.prototype 现在是SuperType的实例，那么property 当然就位于该实例中了。此外，要注instance.constructor 现在指向的是SuperType，这是因为原来SubType.prototype 中的constructor 被重写了的缘故①。

通过实现原型链，本质上扩展了本章前面介绍的原型搜索机制。读者大概还记得，当以读取模式访问一个实例属性时，首先会在实例中搜索该属性。如果没有找到该属性，则会继续搜索实例的原型。在通过原型链实现继承的情况下，搜索过程就得以沿着原型链继续向上。就拿上面的例子来说，调用instance.getSuperValue()会经历三个搜索步骤：1）搜索实例；2）搜索SubType.prototype；3）搜索SuperType.prototype，最后一步才会找到该方法。在找不到属性或方法的情况下，搜索过程总是要一环一环地前行到原型链末端才会停下来。