上帝视角一文理解JavaScript原型和原型链

Posted 2020-12-21 DellYoung

本文呆鹅原创，原文地址：https://juejin.im/user/307518987058686/posts

前言

本文将从上帝角度讲解JS的世界，在这个过程中，大家就能完全理解JS的原型和原型链是什么，之后还会基于原型和原型链知识拓展一些相关知识。

阅读本文前可以思考下面三个问题：

• 你理解中的原型和原型链是什么？
• 你能完全理解并画出原型和原型链的关系图吗？
• 基于原型和原型链拓展的相关知识你了解多少？

经典图

大家接触原型和原型链时应该都看到过下面这张图。刚开始了解的时候，看到这个图大都不太明白，甚至一脸懵，这里先留个坑。

先祭图，让暴风雨来得更猛烈些！

下面开始讲解JS世界是如何一步步诞生的，看完你也就完全明白这张神图啦。

无中生有

起初，上帝JS掌控的世界什么都没有。
上帝JS说：没有东西本身也是一种东西啊，于是就有了null：

现在我们要造点儿东西出来。但是没有原料怎么办？
有一个声音说：现在不是有null了嘛？
上帝说：那就无中生有吧！

javascript中的1号对象产生了，不妨把它叫做机器1号。
这个机器1号可不得了，它是JS世界的第一个对象，它是真正的万物始祖。它拥有的性质，是所有的对象都有的。
__proto__是什么呢？是“生”的意思，或者换成专业点的叫法“继承”。

有中生有

刚开始造物，上帝当然想继续下去啦，既然已经有了一个始祖级的机器，剩下就好办了，因为一生二，二生三，三生万物嘛。

不过上帝很懒，他不想一个一个地亲手制造对象。于是他做了一台能够制造新对象的东西：

他给这个东西起了一个名字：Object。

但是这个Object制造对象时候，需要有一个模版，现在只有机器1号，它就取了机器1号当模版。图中的prototype就代表模板对象。

如何启动制造呢？通过new命令。你按下“new”按钮，新的对象就造出来了。

把这个过程写成代码就是：

var obj = new Object();

轰轰烈烈的造物运动开始了……

有生万物

有一天，上帝JS去看了上帝Java造的世界，发现上帝Java的世界好精彩，可不仅仅有Object对象，还有String对象、Number对象、Boolean对象等等。

于是上帝就思考了：那我可以多让机器造一些对象啊。

但是上帝觉得把这些工作都交给机器1号的话，机器1号太累了，不如让机器1号造一个机器2号来做这些工作。

重点说明下“这些工作”指的是：总体负责制造所有的对象，包含Object、String、Number、Boolean、Array，甚至还有之后的Function。当然它只是负责制造，并不一定会亲手去制造对象，可以通过制造对应的机器来帮助它制造对象

于是就有了机器2号：

（注：__proto__写起来麻烦，我们之后用[p]来代替）

可能有的小伙伴注意到啦，Object也指向了机器2号，这是因为机器2号是负责造对象的，当然也负责造Object对象啦。

接下来，既然机器2号是由机器1号造出来的，而String、Number、Boolean、Array这些对象是由机器2号造出来的，所以它们其实和Object一样，也自带了new命令：你按下“new”按钮，新的对象就造出来了。

但是Object有自己的模板：机器1号。而String、Number、Boolean、Array它们有模板吗？

其实机器2号在创建它们的时候并不是直接创建它们的，而是先创建了对应对象的机器作为模板，然后再由各自的机器来创建它们。

具体我画了String相关的图（其他Number、Boolean、Array等都是同一个道理的）：

这样，这张图显示了JS世界中那些最基本的机器本身的原型链，以及它们的模板对象的原型链。

• 机器1号制造了机器2号，机器2号总体负责各种对象的制造
• 但是机器2号并不是直接造各种对象，而是通过先建造对应的机器，再由对应的机器来制造对象。如：对于String，机器2号先制造了机器String号，然后由机器String号来制造String，机器2号只负责总体控制
• 虽然机器2号制造了各种各样的机器，但是因为机器2号是由机器1号制造的，所以这些被制造的机器所属权还是归于机器1号的，毕竟机器1号是始祖级的。
• 对象和对应的机器，通过prototype来连接。如：对于String，机器2号和String通过prototype连接
• 每个机器都有且只有一个的对象，每个对象也都有且只有一个机器作为模板。

万物缺活力

上帝看着越来越丰富的世界非常高兴，但是总感觉缺点什么？

一个声音说：世界缺少活力呀
上帝说：那就造一个能让世界动起来的对象

上帝给这个新对象的起了个名字叫：Funciton
但是这个制造Function的工作交给谁好呢，让世界动起来当然是非常重要的，那就交给机器2号吧，由机器2号亲手负责Function的制造

于是，Function对象就出现了

让我们来观察一下Function对象：

• 它是由机器2号亲手制造的，所以它们之间有prototype相连
• 而机器2号又是制造所有对象的负责者，所以它们之间有__proto__相连

于是我们得到了Function的一个非常特别的性质：

Function.__proto__ === Function.prototype

于是JavaScript的世界的变成了下面的样子：

到现在我们能明白啦：

• 机器1号 = Object.prototype
• 机器2号 = Function.prototype
• 机器String号 = String.prototype

世界动起来

自从有了Function，世界就越来越有活力了，有什么事需要做，用new Function()造个新Function来做就行了。

但是刚造出来的Function机器很难用，用法就像下面这个：

let Foo = new Function("name", "console.log(name)");

Foo(‘dellyoung‘); // 控制台打印出：dellyoung

你想要造一个Function，无论是输入的内容（参数）还是要做的事情(函数体)都得弄成字符串，才能成功造出来。

上帝用起来难受啊，他就改装了一下这个Function，给他来了个语法糖

function Foo(name) {
    console.log(name);
}

Foo(‘dellyoung‘); // 控制台打印出：dellyoung

（注：上面两段代码是完全等价的。）

现在造一个新的Function就舒服多啦！

以造Foo()为例，于是JavaScript的世界的变成了下面的样子：

Function这个对象比较特殊，它new出来后，就是一个全新的对象了，function Foo()(注意：它等价于 let Foo = new Function())和Object、String、Number等这些对象一样，都是对象。

既然都是对象，当然function Foo()也是由机器2号来控制制造的，但是机器2号很忙，它没有精力直接制造function Foo()，机器2号是通过制造出一个制造function Foo()的机器来制造function Foo()。

咱们称制造function Foo()的机器为机器Foo()号

当然既然是机器，所以机器Foo()号也是由机器1号控制的，原因上文讲过：

虽然机器2号制造了各种各样的机器，但是因为机器2号是由机器1号制造的，所以这些被制造的机器所属权还是归于机器1号的，毕竟机器1号是始祖级的。

而且这个function Foo()对象制造出来后，它既然是对象，所以它和Object、String、Number等对象一样，可以通过new Foo()制造出新的对象，模板就是用的机器Foo()号。

听起来好像有点绕，咱们看看图就明白啦

上图中：

• 机器1号 = Object.prototype
• 机器2号 = Function.prototype
• 机器String号 = String.prototype
• 机器Foo()号 = Foo.prototype
• [p] = __proto__

回到现实

现在我们就能完全理解并完整的画出原型和原型链的关系图啦：

其实可以被用来new的对象或函数，我们都可以称之为构造函数，每个构造函数都和它的机器(也就是XXX.prototype)通过constructor相连,我们来画出构造函数和它们的constructor：

为了清晰一些，上图用[con]表示constructor

现在这张图就是完整的原型和原型链的关系图啦

用正式的语言总结一下就是：

• 子类的__proto__属性，表示构造函数的继承，总是指向父类。

• 子类prototype属性的__proto__属性，表示方法的继承，总是指向父类的prototype属性。

现在我们再看这张神图：

是不是很简单啦，不过就是把咱们画的图向右旋转了90°。

而且仔细看一遍，咱们的关系图包含的更加的全面。

填坑完毕。下篇文章我会以此为延伸，从底层讲解JavaScript的this，看完你会彻底理解this为何物，关注我

看完两件事

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