从V8的角度理解原型链

理解原型链

Js 中的原型链是一个比较有意思的话题，它采用了一套巧妙的方法，解决了 Js 中的继承问题。

按我的理解，原型链可以拆分成：

原型（prototype）

链（__proto__）

原型（prototype）

原型（prototype）是一个普通的对象，它为构造函数的实例共享了属性和方法。在所有的实例中，引用到的原型都是同一个对象。

例如：

functionStudent(name){

this.name = name;

this.study =function(){

console.log("study js");

};

}

// 创建 2 个实例

conststudent1 =newStudent("xiaoming");

conststudent2 =newStudent("xiaohong");

student1.study();

student2.study();

上面的代码中，我们创建了 2 个 Student 实例，每个实例都有一个 study 方法，用来打印 "study js"。

这样写会有个问题：2 个实例中的 study 方法都是独立的，虽然功能相同，但在系统中占用的是 2 份内存，如果我创建 100 个 Student 实例，就得占用 100 份内存，这样算下去，将会造成大量的内存浪费。

所以 Js 创造了 prototype。

functionStudent(name){

this.name = name;

}

Student.prototype.study =function(){

console.log("study js");

};

// 创建 2 个实例

conststudent1 =newStudent("xiaoming");

conststudent2 =newStudent("xiaohong");

student1.study();

student2.study();

使用 prototype 之后， study 方法存放在 Student 的原型中，内存中只会存放一份，所有 Student 实例都会共享它，内存问题就迎刃而解了。

但这里还存在一个问题。

❝

为什么 student1 能够访问到 Student 原型上的属性和方法？

❞

答案在 __proto__ 中，我们接着往下看。

链（__proto__）

链（__proto__）可以理解为一个指针，它是实例对象中的一个属性，指向了构造函数的原型（prototype）。

我们来看一个案例：

functionStudent(name){

this.name = name;

}

Student.prototype.study =function(){

console.log("study js");

};

conststudent =newStudent("xiaoming");

student.study();// study js

console.log(student.__proto__ === Student.prototype);// true

从打印结果可以得出：函数实例的 __proto__ 指向了构造函数的 prototype，上文中遗留的问题也就解决了。

但很多同学可能有这个疑问。

❝

为什么调用 student.study 时，访问到的却是 Student.prototype.study 呢？

❞

答案在原型链中，我们接着往下看。

原型链

原型链指的是：一个实例对象，在调用属性或方法时，会依次从实例本身、构造函数原型、构造函数原型的原型... 上去寻找，查看是否有对应的属性或方法。这样的寻找方式就好像一个链条一样，从实例对象，一直找到 Object.prototype ，专业上称之为原型链。

还是来看一个案例：

functionStudent(name){

this.name = name;

}

Student.prototype.study =function(){

console.log("study js");

};

conststudent =newStudent("xiaoming");

student.study();// study js。

// 在实例中没找到，在构造函数的原型上找到了。

// 实际调用的是：student.__proto__.say 也就是 Student.prototype.say。

student.toString();// "[object Object]"

// 在实例中没找到。

// 在构造函数的原型上也没找到。

// 在构造函数的原型的原型上找到了。

// 实际调用的是 student.__proto__.__proto__.toString 也就是 Object.prototype.toString。

可以看到， __proto__ 就像一个链一样，串联起了实例对象和原型。

同样，上面代码中还会存在以下疑问。

❝

为什么 Student.prototype.__proto__ 是 Object.prototype？

❞

这里提供一个推导步骤：

先找 __proto__ 前面的对象，也就是 Student.prototype 的构造函数。

得出 Student.prototype 的构造函数是 Object。

object 的构造函数是 Object。

判断 Student.prototype 类型， typeof Student.prototype 是 object。

所以 Student.prototype.__proto__ 是 Object.prototype。

这个推导方法很实用，除了自定义构造函数对象之外，其他对象都可以推导出正确答案。

原型链常见问题

原型链中的问题很多，这里再列举几个常见的问题。

Function.__proto__ 是什么？

找 Function 的构造函数。

a. 判断 Function 类型，typeof Function 是 function。

b. 函数类型的构造函数就是 Function。

c. 得出 Function 的构造函数是 Function。

所以 Function.__proto__ = Function.prototype。

Number.__proto__ 是什么？

这里只是稍微变了一下，很多同学就不知道了，其实和上面的问题是一样的。

找 Number 的构造函数。

a. 判断 Number 类型，typeof Number 是 function。

b. 函数类型的构造函数就是 Function。

c. 得出 Number 的构造函数是 Function。

所以 Number.__proto__ = Function.prototype。

Object.prototype.__proto__ 是什么？

这是个特例，如果按照常理去推导，Object.prototype.__proto__ 是 Object.prototype，但这是不对的，这样下去原型链就在 Object 处无限循环了。

为了解决这个问题，Js 的造物主就直接在规定了 Object.prototype.__proto__ 为 null，打破了原型链的无线循环。

明白了这些问题之后，看一下这张经典的图，我们应该都能理解了。

深入原型链

介绍完传统的原型链判断，我们再从 V8 的层面理解一下。

V8 是怎么创建对象的

Js 代码在执行时，会被 V8 引擎解析，这时 V8 会用不同的模板来处理 Js 中的对象和函数。

例如：

ObjectTemplate 用来创建对象

FunctionTemplate 用来创建函数

PrototypeTemplate 用来创建函数原型

细品一下 V8 中的定义，我们可以得到以下结论。

Js 中的函数都是 FunctionTemplate 创建出来的，返回值的是 FunctionTemplate 实例。

Js 中的对象都是 ObjectTemplate 创建出来的，返回值的是 ObjectTemplate 实例。

Js 中函数的原型（prototype）都是通过 PrototypeTemplate 创建出来的，返回值是 ObjectTemplate 实例。

所以 Js 中的对象的原型可以这样判断：

所有的对象的原型都是 Object.prototype，自定义构造函数的实例除外。

自定义构造函数的实例，它的原型是对应的构造函数原型。

在 Js 中的函数原型判断就更加简单了。

所有的函数原型，都是 Function.prototype。

下图展示了所有的内置构造函数，他们的原型都是 Function.prototype。

看到这里，你是否也可以一看就看出任何对象的原型呢？

附：V8 中的函数解析案例

了解完原型链之后，我们看一下 V8 中的函数解析。

functionStudent(name){

this.name = name;

}

Student.prototype.study =function(){

console.log("study js");

};

conststudent =newStudent('xiaoming')

这段代码在 V8 中会这样执行：

// 创建一个函数

v8::Local Student = v8::FunctionTemplate::New();

// 获取函数原型

v8::Local proto_Student = Student->PrototypeTemplate();

// 设置原型上的方法

proto_Student->Set("study",v8::FunctionTemplate::New(InvokeCallback));

// 获取函数实例

v8::Local instance_Student = Student->InstanceTemplate();

// 设置实例的属性

instance_Student->Set("name",String::New('xiaoming'));

// 返回构造函数

v8::Localfunction=Student->GetFunction();

// 返回构造函数实例

v8::Localinstance=function->NewInstance();

以上代码可以分为 4 个步骤：

创建函数模板。

在函数模板中，拿到函数原型，并赋值。

在函数模板中，拿到函数实例，并赋值。

返回构造函数。

返回构造函数实例。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 214,313评论 6赞 496
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,369评论 3赞 389
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,916评论 0赞 349
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,333评论 1赞 288
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 66,425评论 6赞 386
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 50,481评论 1赞 292
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 39,491评论 3赞 412
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 38,268评论 0赞 269
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 44,719评论 1赞 307
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,004评论 2赞 328
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,179评论 1赞 342
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 34,832评论 4赞 337
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,510评论 3赞 322
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,153评论 0赞 21
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,402评论 1赞 268
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,045评论 2赞 365
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,071评论 2赞 352