Javascript Prototype原型

首先我们要知道,在Javascript中,所有的函数function和对象object都有一个属性叫做原型,不同的是函数的原型属性写成prototype,而对象的原型属性在不同的浏览器里实现可能稍微有一点不一样,不过一般都写成__proto__。

我们来看下面的例子:

function Cat(name, color) {

  this.name = name;

  this.color = color;

}

Cat.prototype.age = 0;

var catC = new Cat("Fluffy", "White");

catC.__proto__.age = 4;

这里的Cat.prototype和catC.__proto__实际上指向了同一个对象,所以当catC.__proto__.age的值被改为4时,Cat.prototype.age的值也变为了4.

为了理解原型prototype的作用,我们先要了解Javascript中对象Object的构造。简单来说,Javascript的对象就是一堆属性的集合,一个属性由一个key(关键字或者属性名)和value(值)组成。比如

{ name:"Fluffy", color: "White"}

这个对象由两个属性组成:name和color。

Javascript对象的属性又分两种,一种是内部属性,就像上面这个对象中的name和color。这种属性是只属于这个对象的,对这样的属性值的访问和修改只能通过对象的名字加属性名来实现,就像catC.name,catC.color。另外一种属性叫外部属性,就是通过原型prototype来实现的。一个对象是否有对应的内部属性可以通过hasOwnProperty方法来判断,例如catC.hasOwnProperty('age')返回false,表示age不是catC的内部属性,虽然catC.age是可以可以访问的值。

我们以访问catC.age为例来说明外部属性。当Javascript引擎解析catC.age时,它首先会在catC的内部属性中寻找属性age,这时发现catC这个对象没有age的属性,它会继续在catC的__proto__这个属性中找(从上面的讨论中我们知道,每一个对象都有一个原型属性__proto__)。如何从__proto__中找呢?我们知道__proto__是一个对象,所以__proto__也有自己对象的内部属性,所以Javascript引擎会找__proto__是否有age这样的内部属性,在上面的例子中我们发现有一个调用catC.__proto__.age = 4,这实际上是给catC.__proto__设置了内部属性age的值,这就是catC的外部属性age。如果在catC.__proto__中没有找到相应的属性,会怎么办呢?我们知道catC.__proto__也是一个对象,所以它也有__proto__属性,所以Javascript引擎会继续在catC.__proto__.__proto__中找,最终会找到系统的Object对象的prototype属性。这个寻找的过程,像是循着一个链条找,这个链条就叫原型链(Prototype Chain)。

我们再来分析一下对象和函数中的原型(Prototype)的值是怎么设置的。首先我们来看对象的原型是如何设置的。我们创建对象有几种方式:

1.直接创建对象 { name:"Fluffy", color: "White"}:这时它的原型属性__proto__的值是一个空的Object对象。

2.通过new方法使用函数创建 new Cat("Fluffy", "White"): 这时创建的对象的__proto__的值是函数的prototype属性即Cat.prototype.

3.通过Object.create创建 Object.create(catC): 这时创建的对象的__proto__的值是catC.

我们再来看函数的prototype属性值。对于一个函数而言,它的prototype属性值缺省为一个没有属性的空对象。在Cat函数的例子中,Cat函数的prototype属性最开始就是一个空的对象,这个对象的对象名为函数名(Cat)。当我们调用Cat.prototype.age = 0之后,Cat.prototype增加了一个age属性。因为Cat.prototype是一个对象,所以它也有一个原型属性__proto__,这个原型属性Cat.prototype.__proto__的值是一个空的Object对象,空的Object对象也有__proto__属性值,只不过属性值为null。

有了以上的知识,我们就能很容易判断下面程序中的运行结果(粗体的为运行结果):
function Cat(name, color) {

  this.name = name;

  this.color = color;

}

Cat.prototype.age = 3;

var fluffy = new Cat("Fluffy", "White");

var scratchy = new Cat("Scratchy", "Black");

fluffy.age;

3

scratchy.age;

3

Cat.prototype.age = 4; //fluffy和scratchy的__proto__指向Cat.prototype,改变Cat.prototype.age的值,就相当于改变fluffy和scratchy的age的值

fluffy.age;

4

scratchy.age;

4

Cat.prototype = {age: 5}; // fluffy和scratchy的__proto__指向的是原来Cat.prototype的那个对象,改变Cat.prototype所指向的对象并不会改变原来对象里的值

fluffy.age;

4

scratchy.age;

4

var muffin = new Cat("Muffin", "Brown"); //这个对象的__proto__指向的是当前的Cat.prototype即{age:5}

muffin.age;

5

fluffy.age = 6; //这个相当于添加了一个fluffy的内部属性,只会影响fluffy,不会影响其他对象

fluffy.age;

6

scratchy.age;

4

fluffy.__proto__.age = 7; //fluffy.__proto__和scratchy.__proto__指向的是同一个对象,改变一个会导致另外一个改变

fluffy.age;

7

scratchy.age;

7

从上面的讨论中,我们可以看出原型prototype主要是用于为Javascript对象提供外部属性。有了这一特性,它可以在Javascript实现一些其他强大的功能,例如继承。

简单的,我们通过函数创建出来的所有对象实例的原型__proto__都指向的是函数的原型,所以我们通过改变函数的原型就能改变所有对象实例的外部属性,例如添加新的方法。在下面的例子中,可以给所有Cat的实例添加一个changeName的方法。

function Cat(name, color) {

  this.name = name;

  this.color = color;

}

Cat.prototype.changeName = function(newName) {

  this.name = newName;

};

或者我们可以基于原有的函数,创建一个新的函数,新函数可以继承原来函数的所有方法和属性。

function PersianCat(name, color, type) {

  Cat.call(this, name, color); // 调用Cat的构造函数以设置内部属性

  this.type = type;

}

PersianCat.prototype = Object.create(Cat.prototype); // 这可以将Cat的原型做为上层原型,继承Cat的外部属性。

Object.defineProperty(PersianCat.prototype, 'constructor', {

    value: PersianCat,

    enumerable: false, // 这样这个构造函数就不会出现在'for in' 循环里

    writable: true }); // 通过这个来修改PersianCat的构造函数的名字

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