JavaScript的原型到底是什么?

在深入学习JavaScript原型这一块我们会碰到几个概念,原型,构造函数,原型链,下面就通过图解的方式来看看吧。

构造函数

首先我们通过构造函数创建一个对象,然后创建一个实例原型属性

function Person(){}
// prototype
Person.prototype.name = 'xiaoming';
let person1 = new Person();
let person2 = new Person();
console.log(person1.name);  // xiaoming
console.log(person2.name);  // xiaoming

这里提出了一个实例原型的概念,它是由构造函数的 prototype 属性所指向的实例原型,这里我们就有疑问了,prototype 不就是原型了吗?真的是这样吗,接着往下看,其实函数的 prototype 属性指向了一个对象,这个对象正是调用该构造函数而创建的实例原型,也就是这个例子中的 person1 和 person2 的原型。通过下面这种图我们能了解上面构造函数和实例原型的关系。

image.png

那到这里我们的实例对象和实例原型直接到底是什么关系呢?这个时候我们引出一个__proto__属性,该属性是对象和实例原型直接的纽带,MDN中是这么解释的:

Object.prototype__proto__ 属性是一个访问器属性(一个getter函数和一个setter函数), 暴露了通过它访问的对象的内部[[Prototype]] 。绝大部分浏览器都支持这个非标准的方法访问原型,然而它并不存在于 Person.prototype 中,实际上,它是来自于 Object.prototype ,与其说是一个属性,不如说是一个 getter/setter,当使用 obj.proto 时,可以理解成返回了 Object.getPrototypeOf(obj)。

function Person() {}
let person = new Person();
console.log(person.__proto__ === Person.prototype); // true

这个时候添加上实例对象和实例原型之间的关系图


image.png

这里多说一句这个非正式的属性的一些注意的地方,参考MDN:

警告: 通过现代浏览器的操作属性的便利性,可以改变一个对象的[[Prototype]]属性, 这种行为在每一个JavaScript引擎和浏览器中都是一个非常慢且影响性能的操作,使用这种方式来改变和继承属性是对性能影响非常严重的,并且性能消耗的时间也不是简单的花费在obj.__proto__ = ...语句上, 它还会影响到所有继承来自该 [[Prototype]] 的对象,如果你关心性能,你就不应该在一个对象中修改它的[[Prototype]].。相反, 创建一个新的且可以继承 [[Prototype]]的对象,推荐使用Object.create();

接下来我们看一下构造函数和实例原型的关系,这里实例原型并没有指向实例,但是有一个constructor指向构造函数,如图所示:


image.png
function Person() {}
let person = new Person();

console.log(person.__proto__ == Person.prototype) // true
console.log(Person.prototype.constructor == Person) // true

到这里我们就清楚了实例,构造函数以及实例原型之间的关系,接着往下走啊。我们知道JavaScript中都是对象,我们这里的实例原型也是对象啊,那么它指向谁呢?

原型链

当读取实例的属性时,如果实例中找不到,就会查找与对象关联的原型中的属性,如果还查不到,就去找原型的原型,一直找到最顶层为止。

function Person() {}
var person = new Person();

console.log(person.name) // undefined

Person.prototype.name = 'xiaoming';
person.name = 'hhh';
console.log(person.name) // hhh

delete person.name;
console.log(person.name) // xiaoming

我们先实例化构造函数得到一个对象,然后在没有添加属性的时候打印则为 undefined,给实例原型添加属性同时也给对象添加属性,打印我们发现如果能在对象中找到属性则不会往上查找,当我们删除对象属性会发现会从实例原型上去查找,通过person.__proto__,如果实例原型上刚好有我们就取到了数据,但是如果实例原型上也没有怎么办呢?这个时候我们就要接着往下走了,来看看实例原型的实例原型是什么 ~

image.png

假设没有扩展原型链的情况下我们的原型图会是这样的,都会指向 Object.prototype ,那这里就结束了吗? Object.prototype 又指向谁呢?打印下发现指的是null,这里请参考阮老师的 undefined与null的区别 ,这里并不表示Object的原型是null,而是说Object是最顶层的对象,也就是说我们查到 Object.prototype 就停止查找了,再往上就没有东西了,最终的原型图就如下所示,图中的红线就是我们没有提到的原型链。

// 这里并不表示Object的原型是null,而是表示没有原型
console.log(Object.prototype.__proto__ === null) // true
image.png

总结:

函数的prototype属性指向原型,说prototype是原型略显不严谨,原型链通过__proto__链接起来,这里prototype 是函数的一个属性,并不表示原型,Person.prototype 是指向 person 实例的原型,也就是 person.__proto____proto__表示的是原型。

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