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JS原型與原型鏈終極詳解

一. 普通物件與函式物件
  JavaScript 中,萬物皆物件!但物件也是有區別的。分為普通物件和函式物件,Object ,Function 是JS自帶的函式物件。下面舉例說明

 function f1(){};
 var f2 = function(){};
 var f3 = new Function('str','console.log(str)');

 var o3 = new f1();
 var o1 = {};
 var o2 =new Object();

 console.log(typeof Object); //function
 console.log(typeof Function); //function


 console.log(typeof o1); //object
 console.log(typeof o2); //object
 console.log(typeof o3); //object
 console.log(typeof f1); //function
 console.log(typeof f2); //function
 console.log(typeof f3); //function 

在上面的例子中 o1 o2 o3 為普通物件,f1 f2 f3 為函式物件。怎麼區分,其實很簡單,凡是通過 new Function() 建立的物件都是函式物件,其他的都是普通物件。f1,f2,歸根結底都是通過 new Function()的方式進行建立的。Function Object 也都是通過 New Function()建立的。


二. 原型物件
   在JavaScript 中,每當定義一個物件(函式)時候,物件中都會包含一些預定義的屬性。其中函式物件的一個屬性就是原型物件 prototype。注:普通物件沒有prototype,但有__proto__屬性。

  原型物件其實就是普通物件(Function.prototype除外,它是函式物件,但它很特殊,他沒有prototype屬性(前面說道函式物件都有prototype屬性))。看下面的例子:
 function f1(){};
 console.log(f1.prototype) //f1{}
 console.log(typeof f1. prototype) //Object

 console.log(typeof Function.prototype) // Function,這個特殊
 console.log(typeof Object.prototype) // Object
 console.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined

 從這句console.log(f1.prototype) //f1 {} 的輸出就結果可以看出,f1.prototype就是f1的一個例項物件。就是在f1建立的時候,建立了一個它的例項物件並賦值給它的prototype,基本過程如下:
 var temp = new f1();
 f1. prototype = temp;

  所以,Function.prototype為什麼是函式物件就迎刃而解了,上文提到凡是new Function ()產生的物件都是函式物件,所以temp1是函式物件。
 var temp1 = new Function ();
 Function.prototype = temp1;

那原型物件是用來做什麼的呢?主要作用是用於繼承。舉了例子:
  var person = function(name){
   this.name = name
  };
  person.prototype.getName = function(){
     return this.name; 
  }
  var zjh = new person(‘zhangjiahao’);
  zjh.getName(); //zhangjiahao

   從這個例子可以看出,通過給person.prototype設定了一個函式物件的屬性,那有person例項(例中:zjh)出來的普通物件就繼承了這個屬性。具體是怎麼實現的繼承,就要講到下面的原型鏈了。

三.原型鏈
   JS在建立物件(不論是普通物件還是函式物件)的時候,都有一個叫做__proto__的內建屬性,用於指向建立它的函式物件的原型物件prototype。以上面的例子為例:

  console.log(zjh.__proto__ === person.prototype) //true

同樣,person.prototype物件也有__proto__屬性,它指向建立它的函式物件(Object)的prototype

console.log(person.prototype.__proto__ === Object.prototype) //true

繼續,Object.prototype物件也有__proto__屬性,但它比較特殊,為null

 console.log(Object.prototype.__proto__) //null

我們把這個有__proto__串起來的直到Object.prototype.__proto__為null的鏈叫做原型鏈。如下圖:

四.記憶體結構圖
為了更加深入和直觀的進行理解,下面我們畫一下上面的記憶體結構圖:


畫圖約定:


疑點解釋:
1.Object.__proto__ === Function.prototype // true
  Object是函式物件,是通過new Function()建立,所以Object.__proto__指向Function.prototype。

2.Function.__proto__ === Function.prototype // true
  Function 也是物件函式,也是通過new Function()建立,所以Function.__proto__指向Function.prototype。

自己是由自己建立的,好像不符合邏輯,但仔細想想,現實世界也有些類似,你是怎麼來的,你媽生的,你媽怎麼來的,你姥姥生的,……類人猿進化來的,那類人猿從哪來,一直追溯下去……,就是無,(NULL生萬物)
正如《道德經》裡所說“無,名天地之始”。

3.Function.prototype.__proto__ === Object.prototype //true
其實這一點我也有點困惑,不過也可以試著解釋一下。
Function.prototype是個函式物件,理論上他的__proto__應該指向 Function.prototype,就是他自己,自己指向自己,沒有意義。
JS一直強調萬物皆物件,函式物件也是物件,給他認個祖宗,指向Object.prototype。Object.prototype.__proto__ === null,保證原型鏈能夠正常結束。

五.constructor
  原型物件prototype中都有個預定義的constructor屬性,用來引用它的函式物件。這是一種迴圈引用
  person.prototype.constructor === person //true
  Function.prototype.constructor === Function //true
  Object.prototype.constructor === Object //true

完善下上面的記憶體結構圖:


有兩點需要注意:
(1)注意Object.constructor===Function;//true 本身Object就是Function函式構造出來的 
(2)如何查詢一個物件的constructor,就是在該物件的原型鏈上尋找碰到的第一個constructor屬性所指向的物件

六.總結
1.原型和原型鏈是JS實現繼承的一種模型。
2.原型鏈的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype

要深入理解這句話,我們再舉個例子,看看前面你真的理解了嗎?
  var animal = function(){};
  var dog = function(){};

  animal.price = 2000;//
  dog.prototype = animal;
  var tidy = new dog();


  console.log(dog.price) //undefined
  console.log(tidy.price) // 2000

為什麼呢?畫一下記憶體圖:


  這說明什麼問題呢,執行dog.price的時候,發現沒有price這個屬性,雖然prototype指向的animal有這個屬性,但它並沒有去沿著這個“鏈”去尋找。同樣,執行tidy.price的時候,也沒有這個屬性,但是__proto__指向了animal,它會沿著這個鏈去尋找,animal中有price屬性,所以tidy.price輸出2000。由此得出,原型鏈的真正形成是靠的__proro__,而不是prototype。
因此,如果在這樣指定dog.__proto__ = animal。那dog.price = 2000。

最後打個比喻,雖然不是很確切,但可能對原型的理解有些幫助。

   父親(函式物件),先生了一個大兒子(prototype),也就是你大哥,父親給你大哥買了好多的玩具,當你出生的時候,你們之間的親情紐帶(__proto__)會讓你自然而然的擁有了你大哥的玩具。同樣,你也先生個大兒子,又給他買了好多的玩具,當你再生兒子的時候,你的小兒子會自然擁有你大兒子的所有玩具。至於他們會不會打架,這不是我們的事了。
所以說,你是從你大哥那繼承的,印證了那句“長兄如父”啊!