你真的完全理解原型与原型链?

前言:原型与原型链两个名词对于大部分的前端初学者来说,对这两个概念很模糊,无从入手,而且还可能会一脸懵逼,本人不才,准备介绍一下原型以及原型链。本文从下面几个方面讲解,然后在深入讲解原型与原型链的相关知识。

  • 全局对象
  • 简单类型与对象
  • Number、Boolean、String、Object四个对象
  • (共用属性)原型
  • __proto__与 prototype
  • 烧脑的等式
  • 奇葩的Function

全局对象Window

ECMAScript 规定全局对象叫做 global,但是浏览器把 window 作为全局对象(浏览器先存在的)

ECMAScript规定 浏览器自己加的属性(私有)
parseInt alert
parseFloat comfirm
Number console.log
String console.dir
Boolean document
Object history

注:

  • window对象中的所有方法都可以省去window,alert()方法可以写成window.alert(),或者省去window,直接写做alert()
  • 浏览器自己加的属性,因为没有标准,所以浏览器上呈现的效果是不一样的

简单类型与对象

声明一个数值类型的变量

//声明简单的数据类型
var n1 = 1;
//声明一个对象,可以用n2.toString()将其转换成字符串
var n2 = new Number(1);

下面通过内存图查看它们之间的区别


简单类型与对象.png

它们在内存中的存储方式是不同的,n1是直接声明简单的数据类型(number),存储在stack栈内存中,而n2是声明了一个对象stack内存中存储着该对象的内存地址,对象的内容存储在heap堆内存中。
但是在平常写代码的时候我们没有使用n2的写法,也可以使用valueOf() 方法 和toSting()方法,这里有一段黑历史(JS之父为了满足Boss的需求,为了让JavaScript长得像Java),可以自行google
原因是:JS使用妙计:临时转换(用完了就没了),如果你使用n1的写法,调用了了如valueOf方法,那么JS会创建一个临时的对象,然后调用该对象的方法,调用结束后临时对象就会被垃圾回收掉

踩坑时间到:

var n =1;
n.xxx = 2;
//①n.xxx = 2;会报错吗?
//n.xxx的值是多少?

你觉得是结果会怎样,下面就来揭秘啦
答案:n.xxx = 2;这句话不会报错,执行这句话时,JS会创建一个临时对象,为临时对象添加属性,执行这句话后,临时对象就会被回收,如果再执行n.xxx,结果是undefined,因为给n添加完属性后临时对象就会被回收,n本质上还是一个数值,没有临时对象,再去重新创建一个新的对象,里面没有这个属性(有个这属性的对象已经被删了)。

Number对象

Number的常用属性 含义
Number.valueOf() 获取对象本身的值
Number.toString() 将数值转化为字符串
Number.toFixed() 将其转换为小数
Number.toExponential() 将其转化为科学计数法

如:

var n2 = new Number(1);
n2.toString();  //"1"
n2.valueOf();  //1
n2.toFixed(2);  //"1.00"
n2.toExponential();  //"1e+0"

注:number类型的的toString方法可以加参数,表示按照什么进制来解析(不加参数默认按十进制解析),如:

(100).toString(16);  //"64"
(100).toString(2); //"1100100"

String对象

String的常用属性 含义
String.charAt() 获取字符串中某一位的字符
String.charCodeAt() 获取字符串中某一位的字符的Unicode编码
String.trim() 删除字符串中多余的空格
String1.concat(String2) 连接字符串1和字符串2
String.slice(start,end) 切片,截取字符串(包前不包后),从start到end
String.replace('e','o') 将字符串中的e替换成o(只能替换第一次出现的字符)
String.indexOf() 搜索字符串中的内容(只检测到第一次出现的字符),没搜到返回-1
String.split() 分隔
String.substr(start[, length]) 截取,返回一个字符串中从指定位置开始到指定字符数的字符

如:

var s = new String('hello World');

//获取字符串中某一位的字符
s.charAt(1) ; //"e"

//获取字符串中某一位的字符的Unicode编码
s.charCodeAt(0);  //104

//删除字符串中多余的空格,是左右两面的空格
s.trim();  //"hello World"

//连接字符串1和字符串2,字符串1和字符串2是没有被改变的
var s1 = "hello";
var s2 = " world";
s1.concat(s2);  //"hello world"
console.log(s1);  //"hello"
console.log(s2);  //" world"

//切片,截取字符串(包前不包后),从start到end
s.slice(0,2);  //"he"

//将字符串中的e替换成o(只能替换第一次出现的字符)
s.replace('e','o');  //"hollo World"

//搜索字符串中的内容(只检测到第一次出现的字符),没搜到返回-1
s.indexOf('s')  //-1

//根据字符串中间的空格分隔字符串,变成数组
s.split();  //["hello World"]

//返回一个字符串中从指定位置开始到指定字符数的字符
s.substr(0);  //"hello World"
s.substr(0,5);  //"hello"

Boolean对象

介绍一个两种不同的赋值方法下容易出错的地方。

var f1 = false;
var f2 = new Boolean(false);
if(f1) { console.log('1') } ;
if(f2) { console.log('2') } ;

注:
f1和f2的值都是false,但是f2是对象,一切对象(不论是否是空对象)都是truey,所以使用if判断语句,会将f2转化为了true,打印出2

Object对象

Object对象,两种赋值方法是一样的,没有任何区别。
注:

var obj1 = {};
var obj2 = {};
obj1 === obj2; // false

为什么obj1不恒等于obj2???同样都是空独享,但是它们在stack栈内存中存储的内容是heap堆内存中的地址,每个对象的内容在heap内存中的地址是不会一样的,所以对象与对象一般都是不相等的。(除非你将一个对象的内存地址复制给另一个对象)

敲黑板,重头戏来了

原型/共用属性

所有对象都有 toString 和 valueOf 属性,那么我们是否有必要给每个对象一个 toString 和 valueOf 呢?答案是不需要的。因为JS每次声明一个对象都要写一次这些方法这样写的话会非常占用内存,而且内存还那么,所以JS 的做法是把所有的对象共用的属性全部放在heap堆内存的一个对象(共用属性组成的对象),然后让每一个对象的 __proto__存储这个「共用属性组成的对象」的地址。而这个共用属性,就是传说中的原型
原型的目的:可以减少不必要的内存浪费
如:

var s1 = new String('hi');
var s2 = new String('he');
var n1 = new Number(1);
var n2 = new Number(2);
var b1 = new Boolean(true);
var b2 = new Boolean(false);
var o1 = {
    name: 'xiao',
    age: 6
}
var o2 = {
    name: 'ming',
    age: 18
}

根据下面内存图分析原型

原型.png

图中红色的箭头(不是很明显,是有两个箭头的),所连成的线,就组成了一条原型链

  • __proto__就是这些共用属性的引用。
  • 声明Number对象、String对象、Boolean对象时,如声明Number对象,在stack栈内存中存储着该对象的内存地址,对象的内容存储在heap堆内存中。对象的内容里面有__proto__,它指向的Number的共用属性(Number.prototype)。
    某些等式:
//对象的__proto__指向Object对象的prototype
var o1= {};
o1.__proto__ === Object.prototype;

var n1 = new Number(2);
//数值的__proto__指向Number对象的共用属性
n1.__proto__ === Number.prototype;
//Number对象的共用属性的__proto__指向Object对象的共用属性。
n1.__proto__.__proto__ === Object.prototype;

其他对象也可以得出类似的等式

__proto__ 与 prototype

prototype是浏览器本身就写好的.png

上图是我们还没有写代码的时候,浏览器都已经初始化好了,prototype是浏览器提前准备好的。
当我们写代码的时候:

var s = new String(' hello ') ;

我们创建的对象的__proto__ 会用来指向原有的String对象,使得我们可以调用String对象的公有属性。
总结:

  • __proto__是某对象的共用属性的引用,是为了用户使用其共用属性中的方法而存在的 。(使用的)
  • prototype 是浏览器写的,本身就存在,是某对象的共同属性的引用,为了不让对象的共用属性因没有被调用而被垃圾回收而存在。(防止回收)

一些烧脑的等式

通过var 对象 = new 函数;推出其他烧脑的等式

var n = new Number(1);
//var 对象 = new 函数;

//对象的__proto__最终指向某对象的共用属性,构造某对象的函数的prototype也指向某对象的共用属性
//__proto__ 是对象的属性,prototype是函数的属性
对象.__proto__ === 函数.prototype

//函数的prototype是对象,这个对象对应的就是最简单的函数Object
函数.prototype.__proto__ === Object.prototype

//由于函数本身即是函数(最优先被视为函数),也是对象,而函数的构造函数是Function
函数.__proto__ === Function.prototype

//Function即是对象,也是函数,但他优先是个函数
Function.__proto__ === Function.prototype

//Function.prototype也是对象,是普通的对象,所以其对应的函数是Object
Funciton.prototype.__proto__=== Object.prototype

奇葩的Function

我们经过上面的推导,发现Function,他即是函数,也是对象,所以他有函数的prototype,也有对象的__proto__,即Function.prototype 与Funciton.__proto__互相引用。
注:
Object.__proto__ === Function.prototype,因为 Function 是 Object 的构造函数。

参考资料:
初识传说中的原型与原型链

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