強大的原型和原型鏈

前言

JavaScript 不包含傳統的類繼承模型，而是使用 prototypal 原型模型。

雖然這經常被當作是 JavaScript 的缺點被提及，其實基於原型的繼承模型比傳統的類繼承還要強大。實現傳統的類繼承模型是很簡單，但是實現 JavaScript 中的原型繼承則要困難的多。

由於 JavaScript 是唯一一個被廣泛使用的基於原型繼承的語言，所以理解兩種繼承模式的差異是需要一定時間的，今天我們就來了解一下原型和原型鏈。

原型

10 年前，我剛學習 JavaScript 的時候，一般都是用如下方式來寫代碼：

  var decimalDigits = 2,
            tax = 5;
        function add(x, y) {
            return x + y;
        }
        function subtract(x, y) {
            return x - y;
        }
        //alert(add(1, 3));

通過執行各個 function 來得到結果，學習了原型之後，我們可以使用如下方式來美化一下代碼。

原型使用方式 1

在使用原型之前，我們需要先將代碼做一下小修改：

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

然後，通過給 Calculator 對象的 prototype 屬性賦值對象字面量來設定 Calculator 對象的原型。

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

這樣，我們就可以 new Calculator 對象以後，就可以調用 add 方法來計算結果了。

原型使用方式 2

第二種方式是，在賦值原型 prototype 的時候使用 function 立即執行的表達式來賦值，即如下格式：

Calculator.prototype = function () { } ();

它的好處在前面的帖子裏已經知道了，就是可以封裝私有的 function，通過 return 的形式暴露出簡單的使用名稱，以達到 public/private 的效果，修改後的代碼如下：

 Calculator.prototype = function () {
            add = function (x, y) {
                return x + y;
            },
            subtract = function (x, y) {
                return x - y;
            }
            return {
                add: add,
                subtract: subtract
            }
        } ();
        //alert((new Calculator()).add(11, 3));

同樣的方式，我們可以 new Calculator 對象以後調用 add 方法來計算結果了。

再來一點

分步聲明

上述使用原型的時候，有一個限制就是一次性設置了原型對象，我們再來說一下如何分來設置原型的每個屬性吧。

var BaseCalculator = function () {
    //為每個實例都聲明一個小數位數
    this.decimalDigits = 2;
};      
//使用原型給BaseCalculator擴展2個對象方法
BaseCalculator.prototype.add = function (x, y) {
    return x + y;
};
BaseCalculator.prototype.subtract = function (x, y) {
    return x - y;
};

首先，聲明了一個 BaseCalculator 對象，構造函數裏會初始化一個小數位數的屬性 decimalDigits，然後通過原型屬性設置 2 個 function，分別是 add(x,y)和 subtract(x,y)，當然你也可以使用前面提到的2種方式的任何一種，我們的主要目的是看如何將 BaseCalculator 對象設置到真正的 Calculator 的原型上。

var BaseCalculator = function() {
    this.decimalDigits = 2;
};
BaseCalculator.prototype = {
    add: function(x, y) {
        return x + y;
    },
    subtract: function(x, y) {
        return x - y;
    }
};

創建完上述代碼以後，我們來開始：

var Calculator = function () {
    //為每個實例都聲明一個稅收數字
    this.tax = 5;
};       
Calculator.prototype = new BaseCalculator();

我們可以看到 Calculator 的原型是指向到 BaseCalculator 的一個實例上，目的是讓 Calculator 集成它的 add(x,y)和 subtract(x,y)這 2 個 function，還有一點要說的是，由於它的原型是 BaseCalculator 的一個實例，所以不管你創建多少個 Calculator 對象實例，他們的原型指向的都是同一個實例。

var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));
//BaseCalculator 裏聲明的decimalDigits屬性，在 Calculator裏是可以訪問到的
alert(calc.decimalDigits); 

上面的代碼，運行以後，我們可以看到因為 Calculato r的原型是指向 BaseCalculator 的實例上的，所以可以訪問他的 decimalDigits 屬性值，那如果我不想讓 Calculator 訪問 BaseCalculator 的構造函數裏聲明的屬性值，那怎麽辦呢？這麽辦：

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

通過將 BaseCalculator 的原型賦給 Calculator 的原型，這樣你在 Calculator 的實例上就訪問不到那個 decimalDigits 值了，如果你訪問如下代碼，那將會提升出錯。

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

重寫原型

在使用第三方 JS 類庫的時候，往往有時候他們定義的原型方法是不能滿足我們的需要，但是又離不開這個類庫，所以這時候我們就需要重寫他們的原型中的一個或者多個屬性或 function，我們可以通過繼續聲明的同樣的 add 代碼的形式來達到覆蓋重寫前面的 add 功能，代碼如下：

//覆蓋前面Calculator的add() function 
Calculator.prototype.add = function (x, y) {
    return x + y + this.tax;
};
var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));

這樣，我們計算得出的結果就比原來多出了一個 tax 的值，但是有一點需要註意：那就是重寫的代碼需要放在最後，這樣才能覆蓋前面的代碼。

原型鏈

在將原型鏈之前，我們先上一段代碼：

function Foo() {
    this.value = 42;
}
Foo.prototype = {
    method: function() {}
};
function Bar() {}
// 設置Bar的prototype屬性為Foo的實例對象
Bar.prototype = new Foo();
Bar.prototype.foo = ‘Hello World‘;
// 修正Bar.prototype.constructor為Bar本身
Bar.prototype.constructor = Bar;
var test = new Bar() // 創建Bar的一個新實例
// 原型鏈
test [Bar的實例]
    Bar.prototype [Foo的實例] 
        { foo: ‘Hello World‘ }
        Foo.prototype
            {method: ...};
            Object.prototype
                {toString: ... /* etc. */};

上面的例子中，test 對象從 Bar.prototype 和 Foo.prototype 繼承下來；因此，它能訪問 Foo 的原型方法 method。同時，它也能夠訪問那個定義在原型上的 Foo 實例屬性 value。需要註意的是 new Bar() 不會創造出一個新的 Foo 實例，而是重復使用它原型上的那個實例；因此，所有的 Bar 實例都會共享相同的 value 屬性。

屬性查找

當查找一個對象的屬性時，JavaScript 會向上遍歷原型鏈，直到找到給定名稱的屬性為止，到查找到達原型鏈的頂部 - 也就是 Object.prototype - 但是仍然沒有找到指定的屬性，就會返回 undefined，我們來看一個例子：

 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)); //結果是3，而不是13
        alert(f.subtract(1, 2)); //結果是-1

通過代碼運行，我們發現 subtract 是安裝我們所說的向上查找來得到結果的，但是 add 方式有點小不同，這也是我想強調的，就是屬性在查找的時候是先查找自身的屬性，如果沒有再查找原型，再沒有，再往上走，一直插到 Object 的原型上，所以在某種層面上說，用 for in 語句遍歷屬性的時候，效率也是個問題。

還有一點我們需要註意的是，我們可以賦值任何類型的對象到原型上，但是不能賦值原子類型的值，比如如下代碼是無效的：

function Foo() {}
Foo.prototype = 1; // 無效

hasOwnProperty 函數

hasOwnProperty 是 Object.prototype 的一個方法，它可是個好東西，他能判斷一個對象是否包含自定義屬性而不是原型鏈上的屬性，因為 hasOwnProperty 是 JavaScript 中唯一一個處理屬性但是不查找原型鏈的函數。

// 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

只有 hasOwnProperty 可以給出正確和期望的結果，這在遍歷對象的屬性時會很有用。 沒有其它方法可以用來排除原型鏈上的屬性，而不是定義在對象自身上的屬性。

但有個惡心的地方是：JavaScript 不會保護 hasOwnProperty 被非法占用，因此如果一個對象碰巧存在這個屬性，就需要使用外部的 hasOwnProperty 函數來獲取正確的結果。

var foo = {
    hasOwnProperty: function() {
        return false;
    },
    bar: ‘Here be dragons‘
};
foo.hasOwnProperty(‘bar‘); // 總是返回 false
// 使用{}對象的 hasOwnProperty，並將其上下為設置為foo
{}.hasOwnProperty.call(foo, ‘bar‘); // true

當檢查對象上某個屬性是否存在時，hasOwnProperty 是唯一可用的方法。同時在使用 for in loop 遍歷對象時，推薦總是使用 hasOwnProperty 方法，這將會避免原型對象擴展帶來的幹擾，我們來看一下例子：

// 修改 Object.prototype
Object.prototype.bar = 1;
var foo = {moo: 2};
for(var i in foo) {
    console.log(i); // 輸出兩個屬性：bar 和 moo
}

我們沒辦法改變 for in 語句的行為，所以想過濾結果就只能使用 hasOwnProperty 方法，代碼如下：

// foo 變量是上例中的
for(var i in foo) {
    if (foo.hasOwnProperty(i)) {
        console.log(i);
    }
}

這個版本的代碼是唯一正確的寫法。由於我們使用了 hasOwnProperty，所以這次只輸出 moo。如果不使用 hasOwnProperty，則這段代碼在原生對象原型（比如 Object.prototype）被擴展時可能會出錯。

總結：推薦使用 hasOwnProperty，不要對代碼運行的環境做任何假設，不要假設原生對象是否已經被擴展了。

總結

原型極大地豐富了我們的開發代碼，但是在平時使用的過程中一定要註意上述提到的一些註意事項。

var BaseCalculator = function () {
    //為每個實例都聲明一個小數位數
    this.decimalDigits = 2;
};      
//使用原型給BaseCalculator擴展2個對象方法
BaseCalculator.prototype.add = function (x, y) {
    return x + y;
};
BaseCalculator.prototype.subtract = function (x, y) {
    return x - y;
};

JavaScript深入理解（三）