javascript基础修炼——一道十面埋伏的原型链面试题

Posted 2020-12-27 dashnowords

在基础面前，一切技巧都是浮云。

题目是这样的

要求写出控制台的输出.

function Parent() {
            this.a = 1;
            this.b = [1, 2, this.a];
            this.c = { demo: 5 };
            this.show = function () {
                console.log(this.a , this.b , this.c.demo );
            }
        }
function Child() {
    this.a = 2;
    this.change = function () {
        this.b.push(this.a);
        this.a = this.b.length;
        this.c.demo = this.a++;
    }
}
        Child.prototype = new Parent(); 
        var parent = new Parent();
        var child1 = new Child();
        var child2 = new Child();
        child1.a = 11;
        child2.a = 12;
        parent.show();
        child1.show();
        child2.show();
        child1.change();
        child2.change();
        parent.show();
        child1.show();
        child2.show();

题目涉及的知识点

• this的指向
• 原型机原型链
• 类的继承
• 原始类型和引用类型的区别
  每一个知识点都可以拿出来做单独的专题研究。

解题需要的知识点细节

• 1.构造函数，都有一个prototype属性，指向构造函数的原型对象，实例会共享同一个原型对象;
• 2.实例生成时，会在内存中产生一块新的堆内存，对实例的一般操作将不影响其他实例，因为在堆内存里占据不同空间，互不影响;
• 3.每一个实例都有一个隐式原型__proto__指向构造函数的原型对象;
• 4.this的指向问题,常见的情况包含如下几种：
  • 4.1 作为对象方法时，谁调用就指向谁(本题中主要涉及这一条)
  • 4.2 作为函数调用时，指向全局顶层变量window
  • 4.3 作为构造函数调用时，即new操作符生成实例时，构造函数中的this指向实例
  • 4.4 call和apply方法中，显示指定this的绑定为指定上下文
• 5.字面量的方式(也有资料将literal翻译为直接量,个人认为后一种翻译其实更直观更形象)进行对象和数组赋值（数组本质也是对象）时，都是引用，即在堆内存生成资源，在栈内存生成变量，然后变量指向资源的地址。
• 6.原型链的查找规则遵循最短路径原则，即先查找实例属性，然后顺着原型链去查找指定的属性，直至原型链末端的Object.prototype和null，如果实例自身及整个原型链都不存在所查找的属性则返回undefined
• 7.赋值语句对于原始值赋值和引用类型赋值时的细节区别.

开始剖题

1.parent.show()

基本没什么可解释的。
直接取值就能得出答案1 [1,2,1] 5;

2.child1.show()

Child的构造函数原本是指向Child的

题目中显式将Child类的原型对象指向了Parent类的一个实例，这是javascript面向对象编程中常见的继承方式之一。此处需要注意Child.prototype指向的是Parent的实例parent，而不是指向Parent这个类

直接在控制台操作输出答案可得11 [1,2,1] 5

此处令人迷惑的是this.b指向的数组最后一列为什么是1而不是11?

先来看一下child1的样子：

当执行child1.show()这个方法时，由于child1作为Child的实例，是拥有a这个属性的,所以show()方法中的this.a会直接指向这个属性的值，也就是11,而不会继续沿原型链取到__proto__所指的对象上的a属性;

接着寻找this.b,由于child1是没有b这个属性的，所以会沿原型链取到parent上的b属性，其值是一个数组,前2项是常量没什么好说的，数组的最后一项是一个引用，而此处的指针并不是一个动态指向,因为在new Parent()这一步的时候它已经被执行过一次，确定指向了parent.a所指向的资源，也就是child1.__proto__中的a属性所指向的资源，即数值1。

延伸思考

需要注意的是：

1.从代码上看,child1.__proto__.b数组的第三项是指向child1.__proto__.a的，那我们此时修改child1.__proto__.a的值，是否会影响child1.show()的结果呢:

答案是木有影响，为什么看起来指向同一个地址的属性却出现值不一样的情形？因为parent实例生成的时候，this.a指向了一个原始值2,所以this.b中的第三项实际上是被赋值了一个原始值，故此处乍看起来像是引用类型的赋值，实则不是。原始值赋值会开辟新的存储空间，使得this.a和this.b[2]的值相等，但是却指向了堆内存里的不同地址。更多详细解释可以参见【扩展阅读】中推荐的博文。

2.那怎样让child1.__proto__.b数组的第三项也输出11呢?

• 实例化后修改
  由于在Parent类定义中，b属性数组的第三项是指向a属性的值的，意味着在Parent实例化之前这个引用是动态指向的，所以只要在Parent实例化之前改变类定义中this.a的值，就可以达到想要的效果，如果在Parent已经实例化，则只能显式修改*.b[2]这个属性的值。
• get/set方法同步
  另一种方式是通过为a属性设置get/set方法，是的每当a属性的值发生变化时，同步修改b[2]的值，代码和运行结果如下所示：
  
  

3.child2.show()

如果理解了上面的解释，那么此处同理即可得出答案：12 [1,2,1] 5

接着代码执行了： child1.change(); child2.change();

4.parent.show()

parent是一个Parent类的实例，Child.prorotype指向的是Parent类的另一个实例，两者在堆内存中是两份资源，互不影响，所以上述操作不影响parent实例，
输出结果保持不变:1 [1,2,1] 5;

5.child1.show(),child2.show()

child1执行了change()方法后，发生了怎样的变化呢?

this.b.push(this.a)
由于this的动态指向特性，this.b会指向Child.prototype上的b数组,this.a会指向child1的a属性,所以Child.prototype.b变成了[1,2,1,11];

this.a = this.b.length
这条语句中this.a和this.b的指向与上一句一致，故结果为child1.a变为4;

this.c.demo = this.a++
由于child1自身属性并没有c这个属性，所以此处的this.c会指向Child.prototype.c，this.a值为4，为原始类型，故赋值操作时会直接赋值，Child.prototype.c.demo的结果为4，而this.a随后自增为5(4 + 1 = 5).

接着，child2执行了change()方法, 而child2和child1均是Child类的实例，所以他们的原型链指向同一个原型对象Child.prototype,也就是同一个parent实例，所以child2.change()中所有影响到原型对象的语句都会影响child1的最终输出结果

this.b.push(this.a)
由于this的动态指向特性，this.b会指向Child.prototype上的b数组,this.a会指向child2的a属性,所以Child.prototype.b变成了[1,2,1,11,12];

this.a = this.b.length
这条语句中this.a和this.b的指向与上一句一致，故结果为child2.a变为5;

this.c.demo = this.a++
由于child2自身属性并没有c这个属性，所以此处的this.c会指向Child.prototype.c，故执行结果为Child.prototype.c.demo的值变为child2.a的值5，而child2.a最终自增为6(5 + 1 = 6).

接下来执行输出命令，最终结果将输出:
child1.show():5 [1,2,1,11,12] 5
child2.show():6 [1,2,1,11,12] 5

• 延伸思考
  自己在解题时，在this.c.demo = this.a++出错，本以为这里会传引用，但实际是传了值，分析后明白因为this.a指向的是一个原始值，故此处相当于将原始值赋值给对象属性,所以赋值后child.c.demo的值不会再受到child.a的变化的影响。如果child.a是一个引用类型，那么结果会变成什么样子呢？
  我们对源码做一些修改，将child.a指向一个对象（即引用类型）：
  
  然后运行后就会发现，Child.prototype.c的值会随着child1.a的变化而变化，因为此时child1.a的值是一个引用类型，赋值过程会使得Child.prototype.c和child1.a指向同一份资源的内存空间地址。对于原始类型和引用类型更详细的解说，可以参考篇尾扩展阅读中的博客。

收获和反思

1.基础知识本来就是零散的细节，必须本着死磕到底的心态进行学习。

2.基础知识是最枯燥的，也是真正拉开人和人之间差距的东西，也是你想进入大厂必须要跨过的门槛，重要却不紧急。同样是菜鸟，有的人3-5年后成为了前端架构师，有的人3-5年后还在用层出不穷的新框架给按钮绑事件，想成为怎样的人，就要付出怎样的努力，大多数时候都是没毛病的。基础很重要！很重要！很重要！

3.基础这个东西是要不断看的，像红宝书(javascript高级程序设计)和犀牛书(javascript权威指南)这种书，最好多过几遍，一些难以理解的现象，往往是由于对底层原理理解不到位造成的，买来新书直接用来垫高显示器你不心疼的吗？喜马拉雅上有一个免费的陪你读书系列节目，30多期的音频通篇讲解了红宝书的内容,对不喜欢看书的童鞋绝对是一大福音。

扩展阅读

• JavaScript数据操作--原始值和引用值的操作本质
• [javascript高级程序设计]第4章