JavaScript中的prototype原型學習指南，prototype學習指南

JavaScript中的prototype原型學習指南，prototype學習指南

原型是什麼

Function 類型有一個屬性 prototype，直接翻譯過來就是原型。這個屬性就是一個指標，指向一個對象，這個對象包含一些屬性和方法，這些屬性和方法會被當前函數產生的所有執行個體（對象）所共用。

這句話根據前面所說的，細細琢磨下來，就可以得到下面代碼：

function Person(){ ...}Person.prototype = { country : 'china', sayName : function(){  ... }}

先建立了一個 Function 類型的執行個體 person，然後 person 的方法 prototype 是一個對象，就聲明指向了一個對象。這個對象裡面的屬性和方法，會被當前 person 函數產生的執行個體所共用。也就是說：

person1 = new Person();person2 = new Person();

person1 和 person2 都是通過 Person 這個 Function 類型執行個體，再次產生的執行個體，它們倆都有共同的屬性 country 和方法 sayName，因為它們都有某個指標（__proto__），直接指向 Person.prototype 所指向的對象。不過要注意 __proto__ 這個指標是不標準的，只有 Chrome 和 Firefox 等瀏覽器自己定義的，實際中，也不會用到這個屬性，只是作為理解 prototype 來用：

關於原型等用法，後面會更具體的講到。

建立對象的模式

下面，我們就來看下建立對象的方法和常用模式，以及它們之間的優缺點。

1.原廠模式

就像工廠一樣，抽象了建立具體對象的過程，用函數來封裝以特定介面建立對象的細節。通過使用函數代替部分重複工作，代碼如下：

function createPerson(name, age, job){ var o = new Object(); o.name = name; o.age = age; o.job = job; o.sayName = function(){  alert(this.name); }; return o;}var person1 = createPerson("jiangshui","22","engineer");

這樣就建立出來了一個人，原廠模式解決了多個相似對象重複建立問題，但是沒有解決對象識別問題。只是單純的建立了一個對象，而不管這個對象是從人類模版還是動物模版建立的，無法區分這個對象的類型。

2.建構函式模式

建立一個自訂的建構函式，從而定義自訂物件類型的屬性和方法。

function Person(name, age, job){ this.name = name; this.age = age; this.job = jpb; this.sayName = function(){  alert(this.name); };};var person1 = new Person(...);

3.建構函式模式與原廠模式區別：

• 沒有顯式的建立對象。
• 直接將屬性和方法賦值 this 對象。
• 沒有 return 語句。

Person 是 Function 類型的對象，new 之後，會繼續產生一個對象，但這個新產生的對象，由於在函數中傳遞進去參數，並賦值給了 this 指標，那麼傳遞進去的內容，就變成了新產生對象的屬性或方法。

建構函式預設習慣是首字母大寫，上面代碼執行經曆了下面幾個步驟：

• 建立一個新對象
• 將建構函式範圍賦值給新對象
• 執行建構函式中的代碼
• 返回新對象

這樣產生的執行個體中，都預設包含一個 constructor 屬性指向建構函式，例如：

alert(person1.constructor == Person);

所以用建構函式模式，有類型的區分，可以將它的執行個體標識為一種特定的類型。

此外，建構函式就是普通的函數，因為要反饋得到新對象，所以用 new 來調用。如果不用的話，直接執行就跟普通函數一樣，例如上面，執行 Person.sayName() 會彈出 window.name，因為函數在 window 下面執行，所以 this 指向 window。

建構函式模式也是有缺陷的，建構函式模式裡面的方法，在每個執行個體上都重新建立了一遍，因此不同執行個體上的同名函數是不相等的。例如：

person1.sayName == person2.sayName; //false

也就是說，由建構函式產生的每個對象執行個體，屬性和方法都是專屬的，都是複製了一遍。屬性專屬是必須的，因為這正是對象之間不同的地方，但是很多方法功能和代碼都是一樣的，重複復制多次，顯然就會浪費資源。

所以我們可以把函數放在外面，然後在建構函式裡面，用指標指向這個函數，那麼產生的執行個體中，方法儲存的就是一個指向某函數的指標，也就共用一個函數了：

function Person(name, age){ this.name = name; this.age = age; this.sayName = sayName;}function sayName(){ alert(this.name);}

但是這樣，這個函數就變成了全域函數，而且與 Person 建構函式關聯性不強，沒有封裝性可言。

下面有請原型模式登場。

原型模式

前面已經介紹了一部分關於原型的基礎知識。簡單的說，就是每個函數都有一個 prototype 屬性，指向一個對象（原型對象），這個對象裡面可以放一些屬性或者方法。然後這個函數產生的執行個體，會有一個不規範的屬性（__proto__）指向原型。

由此來看，你應該可以理解：prototype 產生的屬性和方法是所有執行個體共用的。

這樣正好解決了上面建構函式模式中，執行個體中函數的共用問題。例如下面代碼：

function Person(){ ....}Person.prototype.name = "jiangshui";Person.prototype.sayName = function(){ alert(this.name);};var person1 = new Person();person1.sayName(); //jiangshui

或者

Person.prototype = { constructor : Person, name : "jiangshui", sayName : function(){  alert(this.name); }};

第二種方法覆蓋了整個 prototype 對象，所以需要手動指定 constructor 屬性，指向建構函式否則會指向 Object。

梳理一下它們的關係：

• Person.prototype －》 原型對象，可以定義一些屬性或者參數，被所有執行個體共用。
• Person.prototype.constructor == Person —》 原型對象有個預設的屬性 constructor 指向該原型對象所屬的建構函式（注意另一種寫法會覆蓋掉這個屬性，需要重新指定）。
• person1 = new Person() －》建構函式產生執行個體，執行個體包含了建構函式的內容和原型對象的內容。
• person1.__proto__ －》指向建立這個執行個體的原型對象（不規範，不要用）。

使用 isPrototypeOf() 可以確定對象之間的關係。例如：

Person.prototype.isPrototypeOf(person1);

當代碼讀取某個對象的某個屬性，會執行搜尋。先從當前對象開始，如果沒有，則搜尋指標指向的原型對象，而不會搜尋建構函式。對象執行個體可以訪問但是不能重寫原型對象的值。如果執行個體中設定了與原型對象同名的屬性，則搜尋過程，在執行個體中結束而不會訪問原型對象，所以達到覆蓋的目的。因此即使這個屬性設定為 null，也表示在執行個體中已經存在該屬性，而不會取消掉這個屬性，從而可以訪問原型對應屬性。

所以需要使用 delete 操作符，完全刪除執行個體屬性，從而可以重新訪問原型。

原型是動態，對原型對象所做的任何修改，都能立即從執行個體上反映出來。原因是執行個體與原型之間的鬆散連結關係，每次調用執行個體的屬性方法，都會進行一次查詢，如果原型變了，查詢結果也就變了。

瞭解原型之後，我們也可以對原生對象添加新方法或屬性。Object、Array、String 等原生參考型別，與上面建構函式類似，我們可以用 prototype 擴充它們的方法。例如：

String.prototype.startsWith = function(text){ return this.indexOf(text) == 0;};var msg = "Hello World";msg.startsWith("Hello");

這段代碼為 String 這個原生參考型別，增加了一個 startsWith 方法，功能就是傳遞進去一個參數，看看要測試的字串是否以參數開始。由於原型的動態性，所以只要執行一下，所有字串類型的變數全都獲得了這個方法。

但是不推薦使用這個方法，如果用的太多，代碼太多，會導致維護困難、代碼混亂等情況。一般情況下，會先繼承某個原生參考型別，然後再在新自訂的類型上建立。關於繼承，後面會再總結。

原型模式也不是萬能的，原型中的所有屬性和方法是被所有執行個體共用的，所以對於函數之類非常合適，而對於包含參考型別的屬性來說，就會產生一些衝突。例如：

function Person(){}Person.prototype = { constructor : Person, friends : ["greg","jack"]};var person1 = new Person();var person2 = new Person();person1.friends.push("tom");console.log(person2.friends);

你會在 console 中看到，person2 的 friends 多了一個 tom，這並不是我想要的，但是對 person1 定義他的朋友時，的確影響到了執行個體 person2。

所以我們要結合原型模式和建構函式模式來使用。

組合使用建構函式模式和原型模式

這就是最常用的模式，建構函式用來定義執行個體屬性，通過傳遞參數實現自訂；原型用來定義方法或者需要所有執行個體共用的屬性。這樣，既實現了自訂，又保證了共用，還避免了問題。

function Person(name, age, job){ this.name = name; this.age = age; this.job = job; this.friends = ["greg","jack"];}Person.prototype = { constructor : Person, sayName : function(){  alert(this.name); }};var jiangshui = new Person("jiangshui","22","engineer");

實際應用樣本

OK，到了這裡，你可能會看懂原型是啥，以及如何建立對象，可是，這些又有什麼用？確實，我之前的工作，一直也就是用 jQuery 寫一些代碼就可以了，根本用不到封裝然後產生對象實現功能等。那這些究竟有什麼用？

這種開發方式主要用於模組化和組建化的開發。比如你常用的彈窗功能，你當然可以把彈窗有關代碼，每次都粘貼複製，然後修改一下就可以用在項目裡面了。更好的選擇是把你的彈窗功能代碼，抽象封裝成這樣的一個組件，這樣當你需要用彈窗的時候，只需要傳遞參數產生一個彈窗執行個體，就可以調用了。

原型對象和原型鏈

在Javascript中，萬物皆對象，但對象也有區別，大致可以分為兩類，即：普通對象（Object）和函數對象（Function）。

一般而言，通過new Function產生的對象是函數對象，其他對象都是普通對象。

舉例說明：

function f1(){  //todo}var f2 = function(){  //todo};var f3 = new Function('x','console.log(x)'); var o1 = {};var o2 = new Object();var o3 = new f1(); console.log(  typeof f1,//function  typeof f2,//function  typeof f3,//function  typeof o1,//object  typeof o2,//object  typeof o3 //object);>> function function function object object object

f1屬於函數的聲明，最常見的函數定義方式，f2實際上是一個匿名函數，把這個匿名函數賦值給了f2,屬於函數運算式，f3不常見，但也是一種函數對象。

Function是JS內建的對象，f1,f2在建立的時候，JS會自動通過new Function()的方式來構建這些對象，因此，這三個對象都是通過new Function()建立的。

在Javascript中建立對象有兩種方式：對象字面量和使用new運算式，o1和o2的建立恰好對應了這兩種方式，重點講一下o3, 如果用Java和C#的思路來理解的話，o3是f1的執行個體對象，o3和f1是同一類型，至少我以前這麼認為，其實不然…

那麼怎麼理解呢? 很簡單，看o3是不是通過new Function產生的, 顯然不是，既然不是函數對象，那就是普通對象 。

通過對函數對象和普通對象的簡單理解之後，我們再來瞭解一下Javascript中的原型和原型鏈：

在JS中，每當建立一個函數對象f1 時，該對象中都會內建一些屬性，其中包括prototype和__proto__,  prototype即原型對象，它記錄著f1的一些屬性和方法。

需要注意的是，prototype 對f1是不可見的，也就是說，f1不會尋找prototype中的屬性和方法。

function f(){}f.prototype.foo = "abc";console.log(f.foo); //undefined

那麼，prototype有什麼用呢？ 其實prototype的主要作用就是繼承。 通俗一點講，prototype中定義的屬性和方法都是留給自己的“後代”用的，因此，子類完全可以訪問prototype中的屬性和方法。

想要知道f1是如何把prototype留給“後代”，我們需要瞭解一下JS中的原型鏈，此時，JS中的 __proto__ 入場了，這哥們長的很奇特，隱藏的也很深，以致於你經常見不到它，但它在普通對象和函數對象中都存在， 它的作用就是儲存父類的prototype對象，JS在通過new 運算式建立一個對象的時候，通常會把父類的prototype賦值給新對象的__proto__屬性，這樣，就形成了一代代傳承…

function f(){}f.prototype.foo = "abc";var obj = new f();console.log(obj.foo); //abc

現在我們知道，obj中__proto__儲存的是f的prototype, 那麼f的prototype中的__proto__中儲存的是什麼呢? 看：

，f.prototype的__proto__中儲存的是Object.prototype，Object.prototype對象中也有__proto__，而從輸出結果看，Object.prototype.__proto__ 是null，表示obj對象原型鏈的終結。如所示：

obj對象擁有這樣一個原型鏈以後，當obj.foo執行時，obj會先尋找自身是否有該屬性，但不會尋找自己的prototype,當找不到foo時，obj就沿著原型鏈依次去尋找…

在上面的例子中，我們在f的prototype上定義了foo屬性，這時obj就會在原型鏈上找到這個屬性並執行。