摘要:先來(lái)說其實(shí)構(gòu)造函數(shù)也有,原型對(duì)象有,實(shí)例有也有,或者更加籠統(tǒng)的說,所有對(duì)象都是有的。構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象上的會(huì)指向構(gòu)造函數(shù)。由于屬性是可以變更的,所以未必真的指向?qū)ο蟮臉?gòu)造函數(shù),只是一個(gè)提示。
續(xù)上一集內(nèi)容,通過構(gòu)造函數(shù)的方式,成功地更新了生產(chǎn)技術(shù),老板笑呵呵,工人少奔波,只是問題總比辦法多,又遇到一個(gè)新問題,就是會(huì)造成一些資源的重復(fù)和浪費(fèi),那么經(jīng)過工程師們的智慧交流,他們產(chǎn)生了一個(gè)新技術(shù),原型模式。
一、使用原型模式function Food() {} Food.prototype.name = "蘋果"; Food.prototype.sayName = function() { console.log("我是" + this.name); }; var food1 = new Food(); food1.sayName(); var food2 = new Food(); food2.sayName(); // 創(chuàng)建無(wú)限多的 food 。。。。。。 console.log(food1.sayName == food2.sayName); // 返回 true
將所有屬性和方法,包括sayName 方法都放到原型Food的原型上去
跟之前構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建新對(duì)象的方式一樣,使用new來(lái)創(chuàng)建
這樣就完成了原型模式的使用了,能夠?qū)⒑瘮?shù)進(jìn)行共享,不用每次都重復(fù)創(chuàng)建不同的函數(shù)實(shí)例了,而且所有的屬性共享,也能夠很方便節(jié)省代碼和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),其他人也可以很方便地進(jìn)行使用。
但是比較懵逼,為什么這樣就可以了呢?原型是個(gè)什么東西?怎么起作用的呢?
1.1 理解什么是原型在《javascript 高級(jí)程序設(shè)計(jì)》里面是這樣說的,我們創(chuàng)建的每個(gè)函數(shù)都有一個(gè) prototype,這個(gè)屬性是一個(gè)內(nèi)存指針,指向一個(gè)對(duì)象,而這個(gè)對(duì)象的用途是包含可以由特定類型的所有實(shí)例共享的屬性和方法。
換句大白話來(lái)說:
原型就是根,所有東西都有根,是來(lái)自于哪里,是被誰(shuí)創(chuàng)造出來(lái)的,并且能夠通過這個(gè)根去追溯父輩祖輩的信息。
全部東西都會(huì)由原型創(chuàng)造,所以都會(huì)帶有一個(gè)原型屬性,只是不同的原型創(chuàng)造出來(lái)的東西帶有不同的原型屬性。
例如圖1,可以粗獷地理解為蛋是雞生的,所以蛋的原型是雞。
圖片引用來(lái)自:https://hackernoon.com/unders...
或者用親屬關(guān)系來(lái)理解,原型就是你的父輩祖輩。
圖片引用自http://china.findlaw.cn/info/...
例如圖2,這是一個(gè)類樹狀結(jié)構(gòu)的組織:
圖片引用自:http://rohitnsit08.blogspot.c...
這里的global object 的意思在后面有解釋。
從這個(gè)圖可以看到,各種不同過的對(duì)象,都會(huì)有不同的原型,string 的原型就是 string.prototype,function 的原型就是 string.prototype 等等,而這些原型的原型就是Object.prototype了,所以就有那么一句話,在 javascript 里面,所有的東西都是對(duì)象
1.2 理解什么是 constructor 和構(gòu)造函數(shù)的 prototype 和 [[prototype]]在 javascript 里面,global object 有4種:
在瀏覽器里面,windows 被稱作是 global object
在 nodejs 里面,nodejs 的運(yùn)行本身也是一個(gè) global objec
在 Worker 線程下, WorkerGlobalScope 也叫 global object
在一般 javascript 運(yùn)行過程中,在所有對(duì)象被創(chuàng)建之前,會(huì)預(yù)先創(chuàng)建一個(gè) global object,里面包含了所有這個(gè) javascript 引擎里面擁有的屬性和方法,這個(gè)也叫做 global object,并且 javascript 的對(duì)象系統(tǒng)都是基于這個(gè) global object 建立的。
其實(shí)原型是很好理解的東西,就是原來(lái)的形態(tài),例如string 的原型就是 string.prototype,字符串的原來(lái)的形態(tài)就是字符串原型,但是還有一些比較影響理解和學(xué)習(xí)的東西,例如constructor prototype [[prototype]] 這些。
① 先來(lái)說constructor:
其實(shí)構(gòu)造函數(shù)也有constructor,原型對(duì)象有constructor,實(shí)例有constructor 也有,或者更加籠統(tǒng)的說,所有對(duì)象都是有constructor的。
// 構(gòu)造函數(shù)的constructor,默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象是Function對(duì)象 function Food() {} console.log(Food.constructor); // 返回[Function: Function] // 實(shí)例的constructor是Food var food1 = new Food("蘋果"); console.log(food1.constructor); // 返回 [Function: Food] // 構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象Food.prototype 也有constructor,指向構(gòu)造函數(shù) console.log(Food.prototype.constructor); // 返回 [Function: Food]
構(gòu)造函數(shù)也是函數(shù),他的 constructor默認(rèn)會(huì)指向[Function: Function],也就是函數(shù)原型對(duì)象是他的原型對(duì)象。
當(dāng)使用 new 來(lái)實(shí)例化對(duì)象的時(shí)候,實(shí)例的constructor會(huì)默認(rèn)指向構(gòu)造函數(shù),證明是哪一個(gè)來(lái)自于哪一個(gè)構(gòu)造函數(shù),但是僅此而已,只是一個(gè)標(biāo)識(shí),所以是 Food。
構(gòu)造函數(shù) 的原型對(duì)象 Food Prototype上的constructor會(huì)指向構(gòu)造函數(shù) Food。
可以看出,通過 constructor 可以看到他們之間的關(guān)系,但是通過constructor連接的關(guān)系是很脆弱的(容易變化,不可靠),也因?yàn)?javascript 在設(shè)計(jì)當(dāng)初并沒有太多考慮這個(gè)情況,所以constructor比較雞肋。
另外雖然有這么多constructor,但是我們一般討論的比較多的是,原型對(duì)象的constructor,他會(huì)默認(rèn)指向構(gòu)造函數(shù)的 prototype 屬性,僅此而已,如果他沒有被改變的話,也可以充當(dāng)一種標(biāo)志,代表通過這個(gè)構(gòu)造函數(shù)生成的實(shí)例是來(lái)自哪個(gè)原型的,從而判斷對(duì)象的類型是哪一種(但不可靠)。
舉例說明:
function Food() {} console.log(Food.constructor); // 返回[Function: Function] // 當(dāng)重寫原型的時(shí)候,實(shí)例的constructor 就變成了[Function: Object] Food.prototype = { name: "蘋果" }; var food2 = new Food("蘋果"); console.log(food2.constructor); // 返回 [Function: Object]
這里實(shí)例的constructor就被改變了,所以一般我們可以看到重寫原型的時(shí)候(原型鏈被切斷,會(huì)默認(rèn)指向默認(rèn)的原型對(duì)象),會(huì)手動(dòng)加入一個(gè) constructor 屬性來(lái)指定它的值,以方便識(shí)別。
function Food() {} console.log(Food.constructor); // 返回[Function: Function] // 我們需要主動(dòng)標(biāo)記 constructor屬性 Food.prototype = { constructor: Food, name: "蘋果" }; var food2 = new Food("蘋果"); console.log(food2.constructor); // 返回 [Function: Food]
constructor其實(shí)沒有什么用處,他是JavaScript語(yǔ)言設(shè)計(jì)的歷史遺留物。由于constructor屬性是可以變更的,所以未必真的指向?qū)ο蟮臉?gòu)造函數(shù),只是一個(gè)提示。不過,從編程習(xí)慣上,我們應(yīng)該盡量讓對(duì)象的constructor指向其構(gòu)造函數(shù),以維持這個(gè)慣例。--by 賀師俊
② 再來(lái)說prototype
在 javascript 里面,只要是函數(shù),都會(huì)有這樣一個(gè)屬性prototype,這個(gè)屬性指向函數(shù)的原型對(duì)象,在默認(rèn)情況下,所有原型對(duì)象都會(huì)自動(dòng)獲得一個(gè) constructor 屬性,指向prototype 所在的函數(shù)。
function Food() {} console.log(Food.prototype) // 返回Food {} var food1 = new Food("蘋果"); console.log(food1.prototype) // 返回 undefined
構(gòu)造函數(shù) Food 的prototype屬性是一個(gè)內(nèi)存指針,最終是指向 Food 的原型對(duì)象 Food Prototype 的,這里需要注意我的寫法,是 Food Prototype ,這里雖然很相似,但其實(shí)不是。
實(shí)例對(duì)象上的 prototype 屬性沒辦法直接查看,所以返回 undefined,需要用別的方法來(lái)查看。
③ 最后說說[[prototype]]和__proto__
這是存在于實(shí)例身上的 prototype 屬性,但是沒辦法直接查看,只能通過某些方式來(lái)獲取和判斷。不同的瀏覽器有不同的叫法,的屬性名字也可能是[[prototype]] 或者_proto_。
// Object.getPrototypeOf會(huì)返回原型對(duì)象,但看起來(lái)跟普通構(gòu)造函數(shù)沒區(qū)別 console.log(Object.getPrototypeOf(food1)); // 返回 Food {} // 所以一般會(huì)使用這個(gè)方式來(lái)判斷原型對(duì)象是否一致 console.log(Object.getPrototypeOf(food1) === Food.prototype); // 返回 true // 或者這個(gè)方式,isPrototypeOf會(huì)直接判斷 console.log(Food.prototype.isPrototypeOf(food1)) // 返回 true1.3 為什么能夠通過原型模式來(lái)解決問題呢?
原型的作用主流程:
在 javascript 里面,創(chuàng)建一個(gè)新函數(shù)(對(duì)象),都會(huì)在創(chuàng)建過程里面增加一個(gè)prototype屬性,也就是原型屬性,這個(gè)屬性指向構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象,例如food1 的prototype屬性指向Food的原型對(duì)象Food prototype。
而這個(gè)被指向的原型對(duì)象里面也會(huì)自動(dòng)獲得一個(gè)constuctor構(gòu)造函數(shù)屬性,這個(gè)屬性里面包含了一個(gè)指向,指向之前被創(chuàng)建的對(duì)象的prototype屬性的所在位置,相當(dāng)于原型對(duì)象是母體,被創(chuàng)建的對(duì)象會(huì)關(guān)聯(lián)到母體身上,
javascript 解析器讀取到對(duì)象之后,會(huì)執(zhí)行一次搜索,如果在當(dāng)前對(duì)象上沒有搜索到目標(biāo)屬性的話,就會(huì)繼續(xù)搜索指針指向的原型對(duì)象,會(huì)不斷逐級(jí)查找(原型對(duì)象),直至找到為止。
參考前面所說的原型,constructor 和 prototype 的內(nèi)容來(lái)理解
在《javascript 高級(jí)程序設(shè)計(jì)》第三版里面的有一幅圖:
person1 和 person2 都是實(shí)例, Person 是構(gòu)造函數(shù),Person Prototype 是 Person 構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象。
person1或者 person2 的[[Prototype]]都指向了Person Prototype。
問什么這里會(huì)有一條線指向了構(gòu)造函數(shù)?
因?yàn)?b>Person 構(gòu)造函數(shù)的prototype 指向了Person Prototype,而Person Prototype的 constructor 也指向了Person 構(gòu)造函數(shù),他們之間通過這樣來(lái)互相確認(rèn)“關(guān)聯(lián)狀態(tài)”,但僅僅互相確認(rèn)關(guān)系而已(因?yàn)?constructor 容易被改變)。
類比到我們的 Food 例子里面去,food1和 Food 和 Food Prototype的關(guān)系就跟 person1和 person2和Person 和Person Prototype 的關(guān)系是一樣的。二、 對(duì)于原型的一些使用技巧
① 如果需要查找這個(gè)實(shí)例對(duì)象的原型的話,可以使用Object.getPrototypeOf ,他會(huì)返回整個(gè)原型對(duì)象。
function Food() {} Food.prototype.name = "蘋果"; Food.prototype.sayName = function() { console.log("我是" + this.name); }; var food1 = new Food(); console.log(Object.getPrototypeOf(food1)) // 返回 Food { name: "蘋果", sayName: [Function] }
② 只能通過對(duì)象實(shí)例訪問保存在原型的值,不能通過對(duì)象實(shí)例來(lái)重寫原型中的值。
③ 對(duì)象實(shí)例可以重寫從原型對(duì)象中“繼承”過來(lái)的同名屬性,這時(shí)候會(huì)切斷對(duì)象實(shí)例和原型對(duì)象的某個(gè)同名屬性的聯(lián)系,如果想恢復(fù)聯(lián)系即恢復(fù)沒改過的同名屬性的話,可以使用delete刪除對(duì)象實(shí)例的某個(gè)屬性。
④ hasOwnProperty()方法可以檢測(cè)一個(gè)屬性是存在于實(shí)例中還是存在于原型中。
function Food() {} Food.prototype.name = "蘋果"; Food.prototype.sayName = function() { console.log("我是" + this.name); }; var food1 = new Food(); console.log(food1.hasOwnProperty("name")); // 返回 false food1.name = "bilibili"; // 設(shè)置 food1的 name 屬性(也就是改寫從原型對(duì)象繼承過來(lái)的 name 屬性) console.log(food1.hasOwnProperty("name")); // 返回 true console.log(food1.name); // 返回 bilibili
⑤ 更簡(jiǎn)單的原型寫法
function Food() {} Food.prototype = { constructor: Food, // 這里需要注意 name: "蘋果", };
如果不寫constructor的話,Food.prototype 的constructor就不再指向 Food ,這樣就沒辦法通過constructor來(lái)識(shí)別得到改對(duì)象實(shí)例是屬于哪個(gè)原型對(duì)象了。
以這種方式編寫原型的時(shí)候,如果主動(dòng)設(shè)置constructor,對(duì)象的[[Enumerable]] 可遍歷屬性就會(huì)被設(shè)置為 true,代表可以被遍歷。
⑥ 在原型對(duì)象上直接編輯修改,會(huì)即時(shí)反應(yīng)到實(shí)例對(duì)象上,所以可以隨時(shí)進(jìn)行修改,很方便。
⑦ 如果重寫原型對(duì)象,要注意原型對(duì)象的指向問題:
// 原型鏈會(huì)被切斷 function Food() { } var food1 = new Food("蘋果"); // 繼續(xù)指向原來(lái)的 Food.prototype(最初的那個(gè)原型對(duì)象) // 重寫Food.prototype Food.prototype = { constructor: Food, name: "蘋果", }; console.log(food1.name); // 返回 undefined
// 原型鏈不會(huì)被切斷 function Food() { } // 先重寫Food.prototype Food.prototype = { constructor: Food, name: "蘋果", }; // 再實(shí)例化對(duì)象 var food1 = new Food("蘋果"); // 指向新的被重寫后的Food.prototype console.log(food1.name); // 返回 蘋果
在 new 創(chuàng)建完實(shí)例之后,實(shí)例的原型對(duì)象是構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象,如果在這時(shí)候重寫了構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象的話,那么原來(lái)實(shí)例跟原來(lái)構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象的鏈接就會(huì)被切斷,就無(wú)法使用原型對(duì)象上的數(shù)據(jù)了。
三、文末我們又遇到了新問題了用了原型模式之后,雖然解決了遇到的一系列問題,但也帶來(lái)了一些新的副作用(怎么副作用那么多。。。。。),原型模式的共享特性帶來(lái)了方便之余,也造成了一些困擾,如果我們需要一些不想共享的信息,例如 food1 的原產(chǎn)地是巴西,印度,非洲,food2的原產(chǎn)地是巴西,印度,俄羅斯,他們之間有一些區(qū)別,不能完全共享,那么怎么辦呢?
會(huì)通過組合使用構(gòu)造函數(shù)模式和原型模式或者動(dòng)態(tài)原型模式來(lái)解決,下回分解。
參考內(nèi)容紅寶書,《javascript 高級(jí)程序設(shè)計(jì)第三版》
版權(quán)信息作者: 慫如鼠
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