深入理解原型对象和原型链

frontend/javascript/prototype_object_chain

原型对象和原型链在前端的工作中虽然不怎么显式的使用到，但是也会隐式的使用了，比如使用的jquery，vue等啦。在进入正题的时候，我们还是需要明白什么是__proto__，prototype等知识点，主要讲解构造函数，这篇博文大多是问答形式进行...

原文请戳这里

问答环节

Javascript创建对象的方式？

也许你会说出工厂模式、构造函数模式、原型模式、组合使用构造函数和原型模式、动态原型模式、寄生构造函数模式和稳妥构造函数这些，但是我们可以对他们进行以下归类--属于函数创建对象。

我们可以简单的将创建对象的方式分为三种：函数创建对象、字面量创建、Object创建。当然，也可以只是分成两类：函数创建对象和字面量创建对象，因为new Object()中的Object是本身就是一个函数。

Object // f Object(){ [native code] }

什么是prototype?

function(注意是function哦)定义的对象有一个prototype属性，prototype属性又指向了一个prototype对象，注意prototype属性与prototype对象是两个不同的东西，要注意区别。用伪代码表示如下：

var function{
    prototype: prototype{} // function的prototype属性指向prototype对象}

注意上面说的是function里面才会有prototype属性，而我们new出来的对象里面是没有的哦。

# functionfunction Fun(name){    this.name = name;
}

Fun.prototype // {constructor:f}var fun = new Fun('嘉明');
fun.prototype // undefined# ObjectObject.prototype // {constructor:f,__defineGetter__:f,...}var object = new Object();
object.prototype // undefined# 字面量，字面量可以理解没有prototype啦var jack = {};
jack.prototype // undefined

proto是什么？

在官方的es5种，定义了一个名叫做[[prototype]]的属性，每个对象(除了null)都拥有这样一个属性，这个属性是一个指针，它指向一个名叫做原型对象的内存堆。而原型对象也是一个对象，因此又含有自己的[[prototype]]属性，又指向下一个原型对象，终点指向我们的Object.prototype对象。

注意 这里使用的是[[prototype]]，而并非proto。可是他们是同一个东西哈：[[prototype]]是官方所定义的属性，而proto是浏览器（就是任性）自己对[[prototype]]所做的实现。

分三种情况来说对象内部的__proto__：

1. 使用字面量定义一个普通对象: var foo = {}

2. 创建一个函数: function Foo(){};包含Object()啦

3. 创建对象实例: var foo = new Foo();

情况一：{}

var foo = {};
foo.__proto__; // {}foo.__proto__ === Object.prototype; // truefoo.hasOwnProperty('prototype'); // false 函数才有prototype属性foo.hasOwnProperty('__proto__'); // falseObject.prototype.hasOwnProperty('__proto__'); // true

代码的最后一行，一个是返回了false，另一个是true。因为它并不存在于foo对象(foo.__proto__)或者Foo.prototype（Foo.prototype.__proto__）或者Foo（Foo.__proto__）中【下面情况二和三会有代码验证】，实际上，它是来自于Object.prototype，与其说是一个属性，不如说是一个getter/setter。

情况二：function Foo(){}

1. function Foo(){};2. Foo.__proto__; // [Function]3. Foo.__proto__ === Object.prototype; // false4. Foo.__proto__.__proto__ === Object.prototype; // true5. Foo.prototype.__proto__ === Object.prototype; // true 函数的原型对象指向6. Foo.__proto__ == Foo.prototype; //false7. Foo.hasOwnProperty('__proto__'); // false8. Foo.hasOwnProperty('prototype'); // true

在函数中，通过上面代码2，3，4，5可以知道Foo.proto可以理解为指向了Foo.prototype(广义上理解)，而实际上两个又有差别（狭义上，第6点可以说明，欢迎补充）。然后就是每个函数都有一个默认的prototype属性，其指向函数的原型对象。

情况三：对象实例 new Foo()

function Foo(){};var foo = new Foo();
foo.__proto__; // Foo {}foo.__proto__ === Foo.prototype ; truefoo.hasOwnProperty('prototype'); falsefoo.hasOwnProperty('__proto__'); false

上面可知，实例中是没有prototype这个属性的，对比上面的三种情况，也说明了只有在函数中才默认创建了prototype属性，而且指向了相应的函数原型对象。

constructor是什么？

在javascript语言中，constructor属性是专门为function而设计的，它存在于每一个function的prototype属性中，这个constructor保存了指向function的一个引用。

function F(){    // some code}

# javascript内部会执行如下的动作
# 1.为该函数添加一个原型（即prototype）属性
# 2.为prototype对象额外添加一个constructor属性，并且该属性保存指向函数F的一个引用

对象的实例中也有一个constructor属性（从prototype那里获取的），每一个对象实例都可以通过constructor对象访问它的构造函数，如下：

var f = new F();
f.constructor === F; // truef.constructor === F.prototype.constructor; // true

既然可以访问实例的类型f.constructor，那么我们就可以对实例进行特殊的处理啦：

if(f.constructor == F){    // some code}

不过别这样操作，因为constructor是不稳定的（见下文对象中的constructor的作用是什么呢？），一般不会采取上面的这种操作，而是通过instanceof：

if(f instanceof F){    // some code}

对象中的constructor的作用是什么呢？

这里推荐贺师俊前辈的回答，原文复制如下：

constructor属性不影响任何javascript的内部属性。instanceof检测对象的原型链，通常你是无法修改的（不过某些引擎通过私有的__proto__属性暴露出来）。

constructor其实没有什么用，只是javascript语言设计的历史遗留物。由于constructor属性是可以变更的，所以未必真的指向对象的构造函数，只是一个提示。不过，从编程习惯上，我们应该尽量让对象的constructor指向其构造函数，以维持这种习惯。

例子解析：

delete Object.prototype.constructor; // true({}).constructor; // undefined({}) instanceof Object; // true

原型链的最高指向？

《javascript高级程序设计》中有说到所有函数的默认原型都是Object的实例，因此默认原型都会包含一个内部指针，指向Object.prototype。那么原型的最高指向就是Object了嘛？你可以理解是Object，可是我认为是null。

Object.prototype.__proto__; // nullObject.prototype.__proto__===null ; // true

最高指向是Object/null，无伤大雅。

实例和原型的关系？

当读取实例的属性时，如果找不到实例的属性，就会查找与对象关联的原型的属性，如果还是查找不到，就查找原型的原型，一直到顶级为止。

function Person(){
}
Person.prototype.name = "嘉明";var person = new Person();

person.name = "jiaming";console.log(person.name); // "jiaming"// 删除实例的属性后delete person.name;console.log(person.name); // "嘉明"// 追加一个疑问  在__proto__中加属性会覆盖原来的嘛person.__proto__.name = "嘉";console.log(person.name); // "嘉"   证明成功，不建议这样修改，毕竟__proto__是浏览器厂商实现的，非标准的// 再追加一个疑问 __proto__添加的属性或者方法是放在对象的原型上的嘛var another_person = new Person();console.log(another_person.name); // "嘉"  证明是放在对象的原型上的

原型的原型呢？

属性或者方法在自己的原型上没有找到的话，那就要跑到原型上去找啦。之前有提到过所有函数的默认原型都是Object的实例，因此默认原型都会包含一个内部指针，指向Object.prototype。

那么一个构造函数function Person(){}就存在这样的一个关系，实例出来的var person = new Person()person通过proto指向构造函数的原型Person.prototype，然后构造函数的原型指向Object的原型，即是Person.prototype.__proto__指向Object.prototype。

总结下呗

嗯，还是针对构造函数来说哈，将上面提到的知识点汇总一下啦。上面都是纯文字说明，下面就配上图片好好理解下。

先上相关代码:

function Person(name){    this.name = name;
}
Person.prototype.sayName = function(){    console.log(this.name);
}var person = new Person("嘉明");
person.age = 12;
person.sayName(); // "嘉明"console.log(person.name.toString()); // "嘉明"var another_person = new Person("jiaming");
another_person.sayName();

上面代码中，相关的关系如下图

frontend/javascript/prototype_chain_summerize_img01

实验环节

小demo是使用canvas画出小星光，代码如下：

<html lang="en"><head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>canvas</title>
    <style>
        body{            margin: 0;            padding: 0;            position: relative;
        }        #myCanvas{            position: absolute;            left: 50%;            top: 50%;            background: #000;            margin-left: -300px;            margin-top: -150px;
        }    </style></head><body>
    <canvas id="myCanvas" width="600" height="300" style="border: 1px solid #000;">

    </canvas>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="path/to/canvas.js"></script></body></html>

window.onload = function(){    var c = document.getElementById('myCanvas');    var grd = ""; // 渐变的颜色

    // 上下文
    var context = c.getContext("2d");    
    if(context){        // x,y,r 坐标和半径
        function Star(x,y,r){            this.x = x;            this.y = y;            this.r = r;            this.init(this.x,this.y,this.r);
        }        
        // 绘制星星
        Star.prototype.init = function(x,y,r){
        
        
            context.beginPath();        
            // 渐变颜色
            grd = context.createRadialGradient(x,y,r-2,x,y,r+2)
            grd.addColorStop(0, 'white');
            grd.addColorStop(1, 'yellow');
            context.fillStyle=grd;        
            //  画圆
            context.arc(x,y,r,0,2*Math.PI);        
            // 填充颜色
            context.fill();
        
            context.closePath();
        
        
        }        
        // 创建星星
        for(var i = 0; i < 300; i++){            var x = Math.floor(Math.random()*600);            var y = Math.floor(Math.random()*300);            var r = Math.floor(Math.random()*3)+2;            new Star(x,y,r)
        }
    }else{        var div = document.createElement("div");
        div.innerHTML = "您的浏览器不支持canvas，请升级浏览器！";        document.getElementsByTagName("body")[0].appendChild(div);
    }
}

实现的简单效果如下图哈（ps，您可自行验证哈，改善啥的）：

frontend/javascript/prototype_chain_demo

作者：reng99
链接：https://www.jianshu.com/p/1150f2ff7654