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一篇文章带你理解原型和原型链

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本篇将自己读过的相关 javascript原型和原型链文章中，对自己有启发的章节片段总结在这（会对原文进行删改）,会不断丰富提炼总结更新。

文章——深入理解javascript之原型

一般的初学者，在刚刚学习了基本的javascript语法后，都是通过面向函数来编程的。如下代码：

var decimalDigits = 2,  
    tax = 5;  

function add(x, y) {  
    return x + y;  
}  

function subtract(x, y) {  
    return x - y;  
}  

//alert(add(1, 3));

通过执行各个函数来得到最后的结果。但是利用原型，我们可以优化一些我们的代码，使用构造函数：
首先，函数本体中只存放变量：

var Calculator = function (decimalDigits, tax) {  
    this.decimalDigits = decimalDigits;  
    this.tax = tax;  
};

其具体的方法通过prototype属性来设置：

Calculator.prototype = {  
    add: function (x, y) {  
        return x + y;  
    },  

    subtract: function (x, y) {  
        return x - y;  
    }  
};  
//alert((new Calculator()).add(1, 3));

这样就可以通过实例化对象后进行相应的函数操作。这也是一般的js框架采用的方法。

原型还有一个作用就是用来实现继承。首先，定义父对象：

var BaseCalculator = function() {  
    this.decimalDigits = 2;  
};  

BaseCalculator.prototype = {  
    add: function(x, y) {  
        return x + y;  
    },  
    subtract: function(x, y) {  
        return x - y;  
    }  
};

然后定义子对象，将子对象的原型指向父元素的实例化：

var Calculator = function () {  
    //为每个实例都声明一个税收数字  
    this.tax = 5;  
};  

Calculator.prototype = new BaseCalculator();

我们可以看到Calculator的原型是指向到BaseCalculator的一个实例上，目的是让Calculator集成它的add(x,y)和subtract(x,y)这2个function，还有一点要说的是，由于它的原型是BaseCalculator的一个实例，所以不管你创建多少个Calculator对象实例，他们的原型指向的都是同一个实例。
上面的代码，运行以后，我们可以看到因为Calculator的原型是指向BaseCalculator的实例上的，所以可以访问他的decimalDigits属性值，那如果我不想让Calculator访问BaseCalculator的构造函数里声明的属性值，那怎么办呢？只需要将Calculator指向BaseCalculator的原型而不是实例就行了。代码如下：

var Calculator = function () {  
    this.tax= 5;  
};  

Calculator.prototype = BaseCalculator.prototype;

在使用第三方库的时候，有时候他们定义的原型方法不能满足我们的需要，我们就可以自己添加一些方法，代码如下：

//覆盖前面Calculator的add() function   
Calculator.prototype.add = function (x, y) {  
    return x + y + this.tax;  
};  

var calc = new Calculator();  
alert(calc.add(1, 1));

原型链

对象的原型指向对象的父，而父的原型又指向父的父，这种原型层层的关系，叫做原型链。
在查找一个对象的属性时，javascript会向上遍历原型链，直到找到给定名称的属性为止，当查找到达原型链的顶部，也即是Object.prototype，仍然没有找到指定的属性，就会返回undefined。

示例如下：

function foo() {  
    this.add = function (x, y) {  
        return x + y;  
    }  
}  

foo.prototype.add = function (x, y) {  
    return x + y + 10;  
}  

Object.prototype.subtract = function (x, y) {  
    return x - y;  
}  

var f = new foo();  
alert(f.add(1, 2)); //结果是3，而不是13  
alert(f.subtract(1, 2)); //结果是-1

我们可以发现，subtrace是按照向上找的原则，而add则出了意外。原因就是，属性在查找的时候是先查找自身的属性，如果没有再查找原型。

说到Object.prototype，就不得不提它的一个方法，hasOwnProperty。它能判断一个对象是否包含自定义属性而不是原型链上的属性，它是javascript中唯一一个处理属性但是不查找原型链的函数。使用代码如下：

// 修改Object.prototype  
Object.prototype.bar = 1;   
var foo = {goo: undefined};  

foo.bar; // 1  
'bar' in foo; // true  

foo.hasOwnProperty('bar'); // false  
foo.hasOwnProperty('goo'); // true

而为了判断prototype对象和某个实例之间的关系，又不得不介绍isPrototyleOf方法，演示如下：

alert(Cat.prototype.isPrototypeOf(cat2)); //true

文章——白话原型和原型链

1. 背景知识

JavaScript和Java、C++等传统面向对象的编程语言不同，它是没有类（class）的概念的（ES6 中的class也只不过是语法糖，并非真正意义上的类），而在JavaScript中，一切皆是对象（object）。在基于类的传统面向对象的编程语言中，对象由类实例化而来，实例化的过程中，类的属性和方法会拷贝到这个对象中；对象的继承实际上是类的继承，在定义子类继承于父类时，子类会将父类的属性和方法拷贝到自身当中。因此，这类语言中，对象创建和继承行为都是通过拷贝完成的。但在JavaScript中，对象的创建、对象的继承（更好的叫法是对象的代理，因为它并不是传统意义上的继承）是不存在拷贝行为的。现在让我们忘掉类、忘掉继承，这一切都不属于JavaScript。

2. 原型和原型链

其实，原型这个名字本身就很容易产生误解，原型在百度词条中的释义是：指原来的类型或模型。按照这个定义解释的话，对象的原型是对象创建自身的模子，模子具备的特点对象都要具有，这俨然就是拷贝的概念。我们已经说过， JavaScript的对象创建不存在拷贝，对象的原型实际上也是一个对象，它和对象本身是完全独立的两个对象。既然如此，原型存在的意义又是什么呢？原型是为了共享多个对象之间的一些共有特性（属性或方法），这个功能也是任何一门面向对象的编程语言必须具备的。A、B两个对象的原型相同，那么它们必然有一些相同的特征。

JavaScript中的对象，都有一个内置属性[[Prototype]]，指向这个对象的原型对象。当查找一个属性或方法时，如果在当前对象中找不到定义，会继续在当前对象的原型对象中查找；如果原型对象中依然没有找到，会继续在原型对象的原型中查找（原型也是对象，也有它自己的原型）；如此继续，直到找到为止，或者查找到最顶层的原型对象中也没有找到，就结束查找，返回undefined。可以看出，这个查找过程是一个链式的查找，每个对象都有一个到它自身原型对象的链接，这些链接组成的整个链条就是原型链。拥有相同原型的多个对象，他们的共同特征正是通过这种查找模式体现出来的。

在上面的查找过程，我们提到了最顶层的原型对象，这个对象就是Object.prototype，这个对象中保存了最常用的方法，如toString、valueOf、hasOwnProperty等，因此我们才能在任何对象中使用这些方法。

3.创建对象常见的三种方式

1.字面量方式

当通过字面量方式创建对象时，它的原型就是Object.prototype。虽然我们无法直接访问内置属性[[Prototype]]，但我们可以通过Object.getPrototypeOf()或对象的proto获取对象的原型。

var obj = {};
Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype;   // true
obj.__proto__  === Object.prototype;            // true

2.函数的构造调用

通过函数的构造调用（注意，我们不把它叫做构造函数，因为JavaScript中同样没有构造函数的概念，所有的函数都是平等的，只不过用来创建对象时，函数的调用方式不同而已）也是一种常用的创建对象的方式。基于同一个函数创建出来的对象，理应可以共享一些相同的属性或方法，但这些属性或方法如果放在Object.prototype里，那么所有的对象都可以使用它们了，作用域太大，显然不合适。于是，JavaScript在定义一个函数时，同时为这个函数定义了一个默认的prototype属性，所有共享的属性或方法，都放到这个属性所指向的对象中。由此看出，通过一个函数的构造调用创建的对象，它的原型就是这个函数的prototype指向的对象。

var f = function(name) { this.name = name };
f.prototype.getName = function() { return this.name; }  
 //在prototype下存放所有对象的共享方法
var obj = new f('JavaScript');
obj.getName();                  // JavaScript
obj.__proto__ === f.prototype;  // true

//创建构造函数
function Person(name){
    this.name = name
}

//每个构造函数JS引擎都会自动添加一个prototype属性，我们称之为原型，这是一个对象
//每个由构造函数创建的对象都会共享prototype上面的属性与方法
console.log(typeof Person.prototype) // 'object'

//我们为Person.prototype添加sayName方法
Person.prototype.sayName = function(){
    console.log(this.name)
}

//创建实例
var person1 = new Person('Messi')
var person2 = new Person('Suarez')

person1.sayName() // 'Messi'
person2.sayName() // 'Suarez'

person1.sayName === person2.sayName //true

我们借助上面的例子来理解构造函数-原型-实例，三者之间的关系，主要有几个基本概念

构造函数默认会有一个protoype属性指向它的原型
构造函数的原型会有一个consctructor的属性指向构造函数本身, 即
```
 Person.prototype.constructor === Person
```
每一个new出来的实例都有一个隐式的proto属性，指向它们的构造函数的原型，即

person1.__proto__ === Person.prototype
person1.__proto__.constructor === Person

Oject本身是一个构造函数，它也是一个对象，那么

Object.__proto__ === Function.prototype

还有几个需要我们知道的特殊概念：

Function的原型属性与Function的原型指向同一个对象. 即
Function.proto == Function.prototype

Object.prototype.__proto__ === null

typeof Function.prototype === 'function'

3.Object.create（）

第三种常用的创建对象的方式是使用Object.create()。这个方法会以你传入的对象作为创建出来的对象的原型。

var obj = {};
var obj2 = Object.create(obj);
obj2.__proto__ === obj;       // true

这种方式还可以模拟对象的“继承”行为。

function Foo(name) {
    this.name = name;
}

Foo.prototype.myName = function() {
    return this.name;
};

function Bar(name,label) {
    Foo.call( this, name );   //
    this.label = label;
}

// temp对象的原型是Foo.prototype
var temp = Object.create( Foo.prototype );  

// 通过new Bar() 创建的对象，其原型是temp, 而temp的原型是Foo.prototype，
// 从而两个原型对象Bar.prototype和Foo.prototype 有了"继承"关系
Bar.prototype = temp;

Bar.prototype.myLabel = function() {
    return this.label;
};

var a = new Bar( "a", "obj a" );

a.myName(); // "a"
a.myLabel(); // "obj a"
a.__proto__.__proto__ === Foo.prototype;  //true

4. proto和prototype

这是容易混淆的两个属性。proto指向当前对象的原型，prototype是函数才具有的属性，默认情况下，new 一个函数创建出的对象，其原型都指向这个函数的prototype属性。

5. 三种特殊情况

1.对于JavaScript中的内置对象，如String、Number、Array、Object、Function等，因为他们是native代码实现的，他们的原型打印出来都是ƒ () { [native code] }。

2.内置对象本质上也是函数，所以可以通过他们创建对象，创建出的对象的原型指向对应内置对象的prototype属性，最顶层的原型对象依然指向Object.prototype。

'abc'.__proto__ === String.prototype;   // true 
new String('abc').__proto__ === String.prototype;  //true

new Number(1).__proto__  ==== Number.prototype;   // true

[1,2,3].__proto__ === Array.prototype;            // true
new Array(1,2,3).__proto__ === Array.prototype;   // true

({}).__proto__ === Object.prototype;               //true
new Object({}).__proto__ === Object.prototype;     // true

var f = function() {};
f.__proto__ === Function.prototype;            // true
var f = new Function('{}');
f.__proto__ === Function.prototype;            // true

3.Object.create(null) 创建出的对象，不存在原型。

var a = Object.create(null); 
a.__proto__;               // undefined

此外函数的prototype中还有一个constructor方法，建议大家就当它不存在，它的存在让JavaScript原型的概念变得更加混乱，而且这个方法也几乎没有作用。

constructor、proto与prototype

在javascript中我们每创建一个对象，该对象都会获得一个__proto__属性（该属性是个对象），该属性指向创建该对象的构造函数的原型即prototype，同时__proto__对象有一个constructor属性指向该构造函数。这里我们需要注意的是只有函数才有prototype，每个对象（函数也是对象）都有__proto__，Object本身是个构造函数。举例来说：

var obj = new Object()
// 也可以使用对象字面量创建，但使用Object.create()情况会不一样
// Object本身是个构造函数
Object instanceof Function  // true
obj.__proto__ === Object.prototype  // true
obj.__proto__.constructor === Object  // true
// 我们一般习惯这样写
obj.constructor === Object  // true

当我们访问obj.constructor的时候，obj本身是没有constructor属性的，但属性访问会沿着__proto__向上查找，即在obj.__proto__里面寻找constructor属性，如果找到了就返回值，如果未找到则继续向上查找直到obj.__proto__.__proto__...(__proto__) === null为止，没有找到则返回undefined。这样由__proto__构成的一条查找属性的线称为‘原型链’。

进一步探讨

我们知道JS是单继承的，Object.prototype是原型链的顶端，所有对象从它继承了包括toString等等方法和属性。
前面我们说到Object本身是构造函数，那么它继承了Function.prototype;Function也是对象，继承了Object.prototype。这里就有一个鸡和蛋的问题：

Object instanceof Function  // true
Function instanceof Object  // true

以下是ES规范的解释：

Function本身就是函数，Function.__proto__是标准的内置对象Function.prototype。
Function.prototype.__proto__是标准的内置对象Object.prototype。

function Person(name) {
    this.name = name
}
var person1 = new Person('sillywa')

总的来说：先有Object.prototype（原型链顶端），Function.prototype继承Object.prototype而产生，最后，Function和Object和其它构造函数继承Function.prototype而产生。

实例与总结

function Person(name) {
    this.name = name
}
var person1 = new Person('sillywa')

person1.__proto__ === Person.prototype
person1.__proto__.__proto__ === Person.prototype.__proto__
person1.__proto__.__proto__ === Object.prototype
Person.prototype.__proto__ === Object.prototype 
person1.__proto__.__proto__.__proto__ === null

Person.__proto__ === Function.prototype

以上均返回true，需要注意的是IE浏览器里面并没有实现__proto__，为了便于理解我们可以这样解释，但是最好不要在实际中使用

Function.prototype.a = 'a';
Object.prototype.b = 'b';
function Person(){};
var p = new Person();
console.log('p.a: '+ p.a); // p.a: undefined
console.log('p.b: '+ p.b); // p.b: b

推荐必读（复习）

重新认识javascript对象（三）——原型及原型链

下边两张图均来自万物皆空之 JavaScript 原型文章总结也的非常好