一文带你彻底理解 JavaScript 原型对象

Posted yu97271486

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了一文带你彻底理解 JavaScript 原型对象相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、什么是原型

原型是javascript中的继承的基础,JavaScript的继承就是基于原型的继承。

1.1 函数的原型对象

在JavaScript中,我们创建一个函数A(就是声明一个函数), 那么浏览器就会在内存中创建一个对象B,而且每个函数都默认会有一个属性 prototype 指向了这个对象( 即:prototype的属性的值是这个对象 )。这个对象B就是函数A的原型对象,简称函数的原型。这个原型对象B 默认会有一个属性 constructor 指向了这个函数A ( 意思就是说:constructor属性的值是函数A )。

看下面的代码:

<body>
    <script type="text/javascript">
      /*
        声明一个函数,则这个函数默认会有一个属性叫 prototype 。而且浏览器会自动按照一定的规则
        创建一个对象,这个对象就是这个函数的原型对象,prototype属性指向这个原型对象。这个原型对象
        有一个属性叫constructor 指向了这个函数
      
      注意:原型对象默认只有属性:constructor。其他都是从Object继承而来,暂且不用考虑。
    */
      function Person () 
        
           
    </script>
</body>

下面的图描述了声明一个函数之后发生的事情:

技术图片

 

1.2 使用构造函数创建对象

当把一个函数作为构造函数 (理论上任何函数都可以作为构造函数) 使用new创建对象的时候,那么这个对象就会存在一个默认的不可见的属性,来指向了构造函数的原型对象。这个不可见的属性我们一般用 [[prototype]] 来表示,只是这个属性没有办法直接访问到。

<body>
    <script type="text/javascript">
      function Person () 
        
        
        /*
          利用构造函数创建一个对象,则这个对象会自动添加一个不可见的属性 [[prototype]], 而且这个属性
          指向了构造函数的原型对象。
        */
        var p1 = new Person();
    </script>
</body>

观察下面的示意图:

技术图片

 

说明:

1.从上面的图示中可以看到,创建p1对象虽然使用的是Person构造函数,但是对象创建出来之后,这个p1对象其实已经与Person构造函数没有任何关系了,p1对象的[[ prototype ]]属性指向的是Person构造函数的原型对象。

2.如果使用new Person()创建多个对象,则多个对象都会同时指向Person构造函数的原型对象。

3.我们可以手动给这个原型对象添加属性和方法,那么p1,p2,p3…这些对象就会共享这些在原型中添加的属性和方法。

4.如果我们访问p1中的一个属性name,如果在p1对象中找到,则直接返回。如果p1对象中没有找到,则直接去p1对象的[[prototype]]属性指向的原型对象中查找,如果查找到则返回。(如果原型中也没有找到,则继续向上找原型的原型—原型链。后面再讲)。

5.如果通过p1对象添加了一个属性name,则p1对象来说就屏蔽了原型中的属性name。换句话说:在p1中就没有办法访问到原型的属性name了。

6.通过p1对象只能读取原型中的属性name的值,而不能修改原型中的属性name的值。p1.name = “李四”; 并不是修改了原型中的值,而是在p1对象中给添加了一个属性name。

看下面的代码:

<body>
    <script type="text/javascript">
      function Person ()       
      
        // 可以使用Person.prototype 直接访问到原型对象
      //给Person函数的原型对象中添加一个属性 name并且值是 "张三"
      Person.prototype.name = "张三";
      Person.prototype.age = 20;

       var p1 = new Person();
       /*
         访问p1对象的属性name,虽然在p1对象中我们并没有明确的添加属性name,但是
         p1的 [[prototype]] 属性指向的原型中有name属性,所以这个地方可以访问到属性name
         就值。
         注意:这个时候不能通过p1对象删除name属性,因为只能删除在p1中删除的对象。
       */
       alert(p1.name);  // 张三

       var p2 = new Person();
       alert(p2.name);  // 张三  都是从原型中找到的,所以一样。

       alert(p1.name === p2.name);  // true

       // 由于不能修改原型中的值,则这种方法就直接在p1中添加了一个新的属性name,然后在p1中无法再访问到
       //原型中的属性。
       p1.name = "李四";
       alert("p1:" + p1.name);
       // 由于p2中没有name属性,则对p2来说仍然是访问的原型中的属性。
       alert("p2:" + p2.name);  // 张三  
    </script>
</body>
技术图片

 

二、与原型有关的几个属性和方法

2.1 prototype属性

prototype 存在于构造函数中 (其实任意函数中都有,只是不是构造函数的时候prototype我们不关注而已) ,他指向了这个构造函数的原型对象。

参考前面的示意图。

2.2 constructor属性

constructor属性存在于原型对象中,他指向了构造函数。

看下面的代码:

<script type="text/javascript">
  function Person () 
  
  alert(Person.prototype.constructor === Person);  // true
  var p1 = new Person();
    //使用instanceof 操作符可以判断一个对象的类型。
    //typeof一般用来获取简单类型和函数。而引用类型一般使用instanceof,因为引用类型用typeof 总是返回object。
  alert(p1 instanceof Person);  // true
</script>

我们根据需要,可以Person.prototype 属性指定新的对象,来作为Person的原型对象。

但是这个时候有个问题,新的对象的constructor属性则不再指向Person构造函数了。

看下面的代码:

<script type="text/javascript">
  function Person () 
    
  
  //直接给Person的原型指定对象字面量。则这个对象的constructor属性不再指向Person函数
  Person.prototype = 
    name:"志玲",
    age:20
  ;
  var p1 = new Person();
  alert(p1.name);  // 志玲

  alert(p1 instanceof Person); // true
  alert(Person.prototype.constructor === Person); //false
    //如果constructor对你很重要,你应该在Person.prototype中添加一行这样的代码:
    /*
    Person.prototype = 
        constructor : Person  //让constructor重新指向Person函数
    
    */
</script>

2.3 __ proto __ 属性(注意:左右各是2个下划线)

用构造方法创建一个新的对象之后,这个对象中默认会有一个不可访问的属性 [[prototype]] , 这个属性就指向了构造方法的原型对象。

但是在个别浏览器中,也提供了对这个属性[[prototype]]的访问(chrome浏览器和火狐浏览器。ie浏览器不支持)。访问方式:p1.__ proto __

但是开发者尽量不要用这种方式去访问,因为操作不慎会改变这个对象的继承原型链。

<script type="text/javascript">
  function Person () 
    
  
  //直接给Person的原型指定对象字面量。则这个对象的constructor属性不再指向Person函数
  Person.prototype = 
    constructor : Person,
    name:"志玲",
    age:20
  ;
  var p1 = new Person();

  alert(p1.__proto__ === Person.prototype);  //true
</script>

2.4 hasOwnProperty() 方法

大家知道,我们用去访问一个对象的属性的时候,这个属性既有可能来自对象本身,也有可能来自这个对象的[[prototype]]属性指向的原型。

那么如何判断这个对象的来源呢?

hasOwnProperty方法,可以判断一个属性是否来自对象本身。

<script type="text/javascript">
  function Person () 
    
  
  Person.prototype.name = "志玲";
  var p1 = new Person();
  p1.sex = "女";
    //sex属性是直接在p1属性中添加,所以是true
  alert("sex属性是对象本身的:" + p1.hasOwnProperty("sex"));
    // name属性是在原型中添加的,所以是false
  alert("name属性是对象本身的:" + p1.hasOwnProperty("name"));
    //  age 属性不存在,所以也是false
  alert("age属性是存在于对象本身:" + p1.hasOwnProperty("age"));
</script>

所以,通过hasOwnProperty这个方法可以判断一个对象是否在对象本身添加的,但是不能判断是否存在于原型中,因为有可能这个属性不存在。

也即是说,在原型中的属性和不存在的属性都会返回fasle。

如何判断一个属性是否存在于原型中呢?

2.5 in 操作符

in操作符用来判断一个属性是否存在于这个对象中。但是在查找这个属性时候,现在对象本身中找,如果对象找不到再去原型中找。换句话说,只要对象和原型中有一个地方存在这个属性,就返回true。

<script type="text/javascript">
  function Person () 
    
  
  Person.prototype.name = "志玲";
  var p1 = new Person();
  p1.sex = "女";
  alert("sex" in p1);    // 对象本身添加的,所以true
  alert("name" in p1);  //原型中存在,所以true
  alert("age" in p1);   //对象和原型中都不存在,所以false
</script>

回到前面的问题,如果判断一个属性是否存在于原型中?

如果一个属性存在,但是没有在对象本身中,则一定存在于原型中。

<script type="text/javascript">
  function Person () 
  
  Person.prototype.name = "志玲";
  var p1 = new Person();
  p1.sex = "女";
  
  //定义一个函数去判断原型所在的位置
  function propertyLocation(obj, prop)
    if(!(prop in obj))
      alert(prop + "属性不存在");
    else if(obj.hasOwnProperty(prop))
      alert(prop + "属性存在于对象中");
    else 
      alert(prop + "对象存在于原型中");
    
  
  propertyLocation(p1, "age");
  propertyLocation(p1, "name");
  propertyLocation(p1, "sex");
</script>

三、组合原型模型和构造函数模型创建对象

3.1 原型模型创建对象的缺陷

原型中的所有的属性都是共享的。也就是说,用同一个构造函数创建的对象去访问原型中的属性的时候,大家都是访问的同一个对象,如果一个对象对原型的属性进行了修改,则会反映到所有的对象上面。

但是在实际使用中,每个对象的属性一般是不同的。张三的姓名是张三,李四的姓名是李四。

但是,这个共享特性对方法(属性值是函数的属性)又是非常合适的。所有的对象共享方法是最佳状态。这种特性在c#和Java中是天生存在的。

3.2 构造函数模型创建对象的缺陷

在构造函数中添加的属性和方法,每个对象都有自己独有的一份,大家不会共享。这个特性对属性比较合适,但是对方法又不太合适。因为对所有对象来说,他们的方法应该是一份就够了,没有必要每人一份,造成内存的浪费和性能的低下。

<script type="text/javascript">
  function Person() 
      this.name = "李四";
      this.age = 20;
      this.eat = function() 
          alert("吃完东西");
      
  
  var p1 = new Person();
  var p2 = new Person();
  //每个对象都会有不同的方法
  alert(p1.eat === p2.eat); //fasle
</script>

可以使用下面的方法解决:

<script type="text/javascript">
  function Person() 
      this.name = "李四";
      this.age = 20;
      this.eat = eat;
  
    function eat() 
      alert("吃完东西");
    
  var p1 = new Person();
  var p2 = new Person();
  //因为eat属性都是赋值的同一个函数,所以是true
  alert(p1.eat === p2.eat); //true
</script>

但是上面的这种解决方法具有致命的缺陷:封装性太差。使用面向对象,目的之一就是封装代码,这个时候为了性能又要把代码抽出对象之外,这是反人类的设计。

3.3 使用组合模式解决上述两种缺陷

原型模式适合封装方法,构造函数模式适合封装属性,综合两种模式的优点就有了组合模式。

<script type="text/javascript">
  //在构造方法内部封装属性
  function Person(name, age) 
      this.name = name;
      this.age = age;
  
  //在原型对象内封装方法
  Person.prototype.eat = function (food) 
    alert(this.name + "爱吃" + food);
  
  Person.prototype.play = function (playName) 
    alert(this.name + "爱玩" + playName);
  
    
  var p1 = new Person("李四", 20);
  var p2 = new Person("张三", 30);
  p1.eat("苹果");
  p2.eat("香蕉");
  p1.play("志玲");
  p2.play("凤姐");
</script>

四、动态原型模式创建对象

前面讲到的组合模式,也并非完美无缺,有一点也是感觉不是很完美。把构造方法和原型分开写,总让人感觉不舒服,应该想办法把构造方法和原型封装在一起,所以就有了动态原型模式。

动态原型模式把所有的属性和方法都封装在构造方法中,而仅仅在需要的时候才去在构造方法中初始化原型,又保持了同时使用构造函数和原型的优点。

看下面的代码:

<script type="text/javascript">
  //构造方法内部封装属性
  function Person(name, age) 
    //每个对象都添加自己的属性
      this.name = name;
      this.age = age;
      /*
        判断this.eat这个属性是不是function,如果不是function则证明是第一次创建对象,
        则把这个funcion添加到原型中。
        如果是function,则代表原型中已经有了这个方法,则不需要再添加。
        perfect!完美解决了性能和代码的封装问题。
      */
      if(typeof this.eat !== "function")
        Person.prototype.eat = function () 
          alert(this.name + " 在吃");
        
      
  
  var p1 = new Person("志玲", 40);
  p1.eat();  
</script>

说明:

组合模式和动态原型模式是JavaScript中使用比较多的两种创建对象的方式。

建议以后使用动态原型模式。他解决了组合模式的封装不彻底的缺点。

原文链接:

https://blog.csdn.net/u012468376/article/details/53121081


我是「Super于」,立志做一个每天都有正反馈的人!欢迎关注我公众号「游戏开发小白变怪兽」,一起加油!

技术图片

 

以上是关于一文带你彻底理解 JavaScript 原型对象的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

简直不要太硬了!一文带你彻底理解文件系统

一文带你彻底搞懂Java和JavaScript的区别与相似之处(纯干货建议收藏)

一文带你彻底搞懂Java和JavaScript的区别与相似之处(纯干货建议收藏)

玩转JavaScript OOP[3]——彻底理解继承和原型链

彻底理解js的原型链

Istio是啥?一文带你彻底了解!