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JavaScript深入之从原型到原型链 #2

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mqyqingfeng opened this issue Apr 23, 2017 · 286 comments
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JavaScript深入之从原型到原型链 #2

mqyqingfeng opened this issue Apr 23, 2017 · 286 comments

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@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented Apr 23, 2017

构造函数创建对象

我们先使用构造函数创建一个对象:

function Person() {

}
var person = new Person();
person.name = 'Kevin';
console.log(person.name) // Kevin

在这个例子中,Person 就是一个构造函数,我们使用 new 创建了一个实例对象 person。

很简单吧,接下来进入正题:

prototype

每个函数都有一个 prototype 属性,就是我们经常在各种例子中看到的那个 prototype ,比如:

function Person() {

}
// 虽然写在注释里,但是你要注意:
// prototype是函数才会有的属性
Person.prototype.name = 'Kevin';
var person1 = new Person();
var person2 = new Person();
console.log(person1.name) // Kevin
console.log(person2.name) // Kevin

那这个函数的 prototype 属性到底指向的是什么呢?是这个函数的原型吗?

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的原型,也就是这个例子中的 person1 和 person2 的原型。

那什么是原型呢?你可以这样理解:每一个JavaScript对象(null除外)在创建的时候就会与之关联另一个对象,这个对象就是我们所说的原型,每一个对象都会从原型"继承"属性。

让我们用一张图表示构造函数和实例原型之间的关系:

构造函数和实例原型的关系图

在这张图中我们用 Object.prototype 表示实例原型。

那么我们该怎么表示实例与实例原型,也就是 person 和 Person.prototype 之间的关系呢,这时候我们就要讲到第二个属性:

__proto__

这是每一个JavaScript对象(除了 null )都具有的一个属性,叫__proto__,这个属性会指向该对象的原型。

为了证明这一点,我们可以在火狐或者谷歌中输入:

function Person() {

}
var person = new Person();
console.log(person.__proto__ === Person.prototype); // true

于是我们更新下关系图:

实例与实例原型的关系图

既然实例对象和构造函数都可以指向原型,那么原型是否有属性指向构造函数或者实例呢?

constructor

指向实例倒是没有,因为一个构造函数可以生成多个实例,但是原型指向构造函数倒是有的,这就要讲到第三个属性:constructor,每个原型都有一个 constructor 属性指向关联的构造函数。

为了验证这一点,我们可以尝试:

function Person() {

}
console.log(Person === Person.prototype.constructor); // true

所以再更新下关系图:

实例原型与构造函数的关系图

综上我们已经得出:

function Person() {

}

var person = new Person();

console.log(person.__proto__ == Person.prototype) // true
console.log(Person.prototype.constructor == Person) // true
// 顺便学习一个ES5的方法,可以获得对象的原型
console.log(Object.getPrototypeOf(person) === Person.prototype) // true

了解了构造函数、实例原型、和实例之间的关系,接下来我们讲讲实例和原型的关系:

实例与原型

当读取实例的属性时,如果找不到,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。

举个例子:

function Person() {

}

Person.prototype.name = 'Kevin';

var person = new Person();

person.name = 'Daisy';
console.log(person.name) // Daisy

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

在这个例子中,我们给实例对象 person 添加了 name 属性,当我们打印 person.name 的时候,结果自然为 Daisy。

但是当我们删除了 person 的 name 属性时,读取 person.name,从 person 对象中找不到 name 属性就会从 person 的原型也就是 person.__proto__ ,也就是 Person.prototype中查找,幸运的是我们找到了 name 属性,结果为 Kevin。

但是万一还没有找到呢?原型的原型又是什么呢?

原型的原型

在前面,我们已经讲了原型也是一个对象,既然是对象,我们就可以用最原始的方式创建它,那就是:

var obj = new Object();
obj.name = 'Kevin'
console.log(obj.name) // Kevin

其实原型对象就是通过 Object 构造函数生成的,结合之前所讲,实例的 __proto__ 指向构造函数的 prototype ,所以我们再更新下关系图:

原型的原型关系图

原型链

那 Object.prototype 的原型呢?

null,我们可以打印:

console.log(Object.prototype.__proto__ === null) // true

然而 null 究竟代表了什么呢?

引用阮一峰老师的 《undefined与null的区别》 就是:

null 表示“没有对象”,即该处不应该有值。

所以 Object.prototype.__proto__ 的值为 null 跟 Object.prototype 没有原型,其实表达了一个意思。

所以查找属性的时候查到 Object.prototype 就可以停止查找了。

最后一张关系图也可以更新为:

原型链示意图

顺便还要说一下,图中由相互关联的原型组成的链状结构就是原型链,也就是蓝色的这条线。

补充

最后,补充三点大家可能不会注意的地方:

constructor

首先是 constructor 属性,我们看个例子:

function Person() {

}
var person = new Person();
console.log(person.constructor === Person); // true

当获取 person.constructor 时,其实 person 中并没有 constructor 属性,当不能读取到constructor 属性时,会从 person 的原型也就是 Person.prototype 中读取,正好原型中有该属性,所以:

person.constructor === Person.prototype.constructor

__proto__

其次是 __proto__ ,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)。

真的是继承吗?

最后是关于继承,前面我们讲到“每一个对象都会从原型‘继承’属性”,实际上,继承是一个十分具有迷惑性的说法,引用《你不知道的JavaScript》中的话,就是:

继承意味着复制操作,然而 JavaScript 默认并不会复制对象的属性,相反,JavaScript 只是在两个对象之间创建一个关联,这样,一个对象就可以通过委托访问另一个对象的属性和函数,所以与其叫继承,委托的说法反而更准确些。

下一篇文章

JavaScript深入之词法作用域和动态作用域

深入系列

JavaScript深入系列目录地址:https://github.com/mqyqingfeng/Blog

JavaScript深入系列预计写十五篇左右,旨在帮大家捋顺JavaScript底层知识,重点讲解如原型、作用域、执行上下文、变量对象、this、闭包、按值传递、call、apply、bind、new、继承等难点概念。

如果有错误或者不严谨的地方,请务必给予指正,十分感谢。如果喜欢或者有所启发,欢迎star,对作者也是一种鼓励。

@jawil
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@jawil jawil commented Apr 23, 2017

关于Function__proto__===Function.prototype的问题,
是不是可以说Function也是Function本身的一个实例呢?这个具体该怎么理解js这种设计理念呢,Function是不是既充当鸡又充当蛋呢。。。

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented Apr 23, 2017

哈哈,刚才忙着修改图片的地址去了,原来让我建issue是和我交流这个问题,我赞同贺师俊大神在知乎上的回答,看你的文章中也有引用。Function作为一个内置对象,是运行前就已经存在的东西,所以根本就不会根据自己生成自己,所以就没有什么鸡生蛋蛋生鸡,就是鸡生蛋。至于为什么Function.__proto__ === Function.prototype,我认为有两种可能:一是为了保持与其他函数一致,二是就是表明一种关系而已。
简单的说,我认为:就是先有的Function,然后实现上把原型指向了Function.prototype,但是我们不能倒过来推测因为Function.__proto__ === Function.prototype,所以Function调用了自己生成了自己。

@jawil
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@jawil jawil commented Apr 23, 2017

在这一块一直纠结...感觉这一款按照正常的思维理解总感觉是自相矛盾一样,但事实就是已经存在规定好的东西,感觉有时候在研究玄学...

@jawil
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@jawil jawil commented Apr 23, 2017

还有博主写的this那一块,一般人看着也是懵逼,我之前也一直想从ECMAScript写一下this,发现好难写,感觉自己都说服不鸟自己了,认真写一个东西,本来想写一个点,然后发现写成了一条线,最后把持不住瞎扯就扯到一个面了,自己最后都驾驭不住了,所以最后就没写,感觉写着写着自己都不懂了,别人更难看懂...蛋疼,功力不够😄

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented Apr 23, 2017

哈哈,难怪你的文章有的加了个标签叫玄学,大家都是要多看多学多交流,才能越来越看清本质。

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented Apr 23, 2017

写this这一块的时候,本来是想像很多文章那样介绍各种情形下的this指向,但是看了篇从规范解读this的文章,就再也说服不了自己去写各种情形,就决定一定要从规范介绍this才能更接近本质。刚开始看也是一脸懵逼,想着自己还要写文章嘞,没有办法,愣是跟着阅读的顺序,一节一节看规范,看到最后才终于明白了很多。去写this这篇文章时,写到最后,也是感觉有些晦涩难懂,但又不肯放弃,从各种情形去介绍,如你所说,还是功力不够的表现呐。

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented Apr 23, 2017

大家多多交流哈

@jawil
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@jawil jawil commented Apr 23, 2017

东西的本质最后都是教科书上的东西.
从现象到本质,再从本质回归到现象,感觉这样才能融会贯通,更好的为我所用.

@jDragonV
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@jDragonV jDragonV commented May 8, 2017

可以理解为原型是prototype,原型链是通过__proto__ 链接起来的吗

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented May 9, 2017

@jDragonV 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,这个是可以的。

@zhuangyin8
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@zhuangyin8 zhuangyin8 commented May 15, 2017

指向实例倒是没有,因为一个构造函数可以生成多个实例,但是原型指向构造函数倒是有的,这就要讲到第三个属性:construcotr 应该改为 constructor

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented May 15, 2017

@zhuangyin8 哈哈,感谢指正,o( ̄▽ ̄)d

@Hanxiaobo
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@Hanxiaobo Hanxiaobo commented May 15, 2017

本来就对一些概念模糊,感谢博主分享,涨知识!

@jawil
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@jawil jawil commented May 15, 2017

博主下一个系类准备写写V8源码逐行解读,带你认识真实的浏览器JS引擎,欢迎期待和关注!@Hanxiaobo

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented May 15, 2017

@jawil 这个系列我很期待,一定搬板凳围观~

@shuiyihan00
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@shuiyihan00 shuiyihan00 commented May 26, 2017

不错

@Zhi-Peng
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@Zhi-Peng Zhi-Peng commented May 26, 2017

讲错了,理解原型链错了。

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented May 26, 2017

@Zhi-Peng 快来讲讲原型链

@wedaren
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@wedaren wedaren commented May 26, 2017

加深理解。不过,“prototype是函数才会有的属性”是为了方便解释吗?

@mqyqingfeng
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@mqyqingfeng mqyqingfeng commented May 26, 2017

@wedaren 写这一句是想让大家区分 prototype 和 __proto__,prototype 是函数才会有的属性, 而__proto__ 是几乎所有对象都有的属性

@zuoyi615
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@zuoyi615 zuoyi615 commented May 26, 2017

@mqyqingfeng 看了你在掘金上 "我为什么要写深入系列?"这段感悟,深有共鸣。我是一个自学的野路子前端,JavaScript 底层概念没弄明白心里非常不踏实,不明白底层去上手做东西速度太慢了,始终有些东西有一种模糊感,不踏实。

@mqyqingfeng
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Owner Author

@mqyqingfeng mqyqingfeng commented May 26, 2017

@zuoyi615 我也是个自学的野路子,与你共勉~

@jawil
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@jawil jawil commented May 26, 2017

野路子半吊子前端速来集合,偷偷告诉你 ,我最先是学的网管专业的😄

@zuoyi615
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@zuoyi615 zuoyi615 commented May 26, 2017

共勉

@anjina
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@anjina anjina commented Nov 9, 2020

首先是 constructor 属性,我们看个例子:

function Person() {

}
var person = new Person();
console.log(person.constructor === Person); // true
当获取 person.constructor 时,**其实 person 中并没有 constructor 属性,**当不能读取到constructor 属性时,会从 person 的原型也就是 Person.prototype 中读取,正好原型中有该属性

Person.prototype={};
person.constructor === Person.prototype.constructor; // false
person是有constructor的,只是和Person.prototype.constructor都指向了Person,个人猜测,希望有牛人考证下

原本存在关系:person.__proto__ = Person.prototype 这里将Person的prototype属性赋值空对象,person对象仍然可以通过原型链访问到construcuor,指向Person, 而 Person.prototype.constructor已经没有constructor属性,则沿着原型链向上查找,查找到是Person.prototype.__proto___Person的prototype属性本质上是个对象, __proto__属性指向Object的prototype属性,而Object.prototype.constructor === function Object(内建对象Object),所以person的constructor属性是从原型链中来的

This was referenced Nov 17, 2020
@idsbllp
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@idsbllp idsbllp commented Nov 23, 2020

prototype

分享一张网图

@Rennix09
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@Rennix09 Rennix09 commented Dec 15, 2020

我居然看懂了!感谢博主~

@lishenjian
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@lishenjian lishenjian commented Jan 13, 2021

给力!

@lishenjian
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@lishenjian lishenjian commented Jan 13, 2021

个人理解:原型就是一个和构造函数、对象实例关联的一个对象,弄懂,理解原型就是理解三者之前的关系!

@easonchen3
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@easonchen3 easonchen3 commented Jan 19, 2021

function P() {}
var p1 = new P();
P.prototype.age = 18;
P.prototype = {
constructor: P,
name: 'zz'
}
P.prototype.num = 20;
P.prototype.age = 20;
console.log(p1.name);
console.log(p1.age, 'dd');
console.log(p1.num); //undefined
var p2 = new P();
console.log(p2.name);
为啥num打印undefined啊

这个正好就对应了文中所说的

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的原型,也就是这个例子中的 person1 和 person2 的原型。

P.prototype = { } 的这种写法会直接破坏掉原型链,导致p1指到的对象并不是P的原型,所以访问是undefined

@fhefh2015
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@fhefh2015 fhefh2015 commented Feb 18, 2021

image

@swallow-y
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@swallow-y swallow-y commented Feb 24, 2021

很多模糊不清的终于理顺,可以转载在我的博客吗

@shen-lan
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@shen-lan shen-lan commented Feb 26, 2021

原型链的尽头是 null 那为什么打印没有的属性时,结果不是undefined ,而是直接报错 ?

function a() {

}
var b = new a()
console.log(b.name) //  => 结果是 undefined 
//按照楼主的原型链示意图 ,终点不应该是null吗,应该会报错的呀 ? b.name 就等于 null.name

希望大佬们指点一二 谢谢😁😁😁

@moriwang
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@moriwang moriwang commented Mar 7, 2021

原型链的尽头是 null 那为什么打印没有的属性时,结果不是undefined ,而是直接报错 ?

function a() {

}
var b = new a()
console.log(b.name) //  => 结果是 undefined 
//按照楼主的原型链示意图 ,终点不应该是null吗,应该会报错的呀 ? b.name 就等于 null.name

希望大佬们指点一二 谢谢😁😁😁

尽头(下一层)到 null 所以就停了,返回 undefined 。可以看看 https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Inheritance_and_the_prototype_chain 的例子。

@wuyunqiang
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@wuyunqiang wuyunqiang commented Mar 8, 2021

jspro

@bwxbghunter
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@bwxbghunter bwxbghunter commented Mar 12, 2021

function P() {}
var p1 = new P();
P.prototype.age = 18;
P.prototype = {
constructor: P,
name: 'zz'
}
P.prototype.num = 20;
P.prototype.age = 20;
console.log(p1.name);
console.log(p1.age, 'dd');
console.log(p1.num); //undefined
var p2 = new P();
console.log(p2.name);
为啥num打印undefined啊

实例的原型是在构造函数被调用的时候自动赋值的,它指向的是构造函数的原型对象,当构造函数P的原型被重写了,会切断构造函数与原型之间的联系,但是之前创建的实例p1它依然指向最初的那个原型,不会改变,因此你这个时候打印p1.num是undefined, 打印p1.age能够打印出来结果。
当这个构造函数的原型被重写后,再创建新的实例,那么这个新的实例指向的是被重写的那个原型,因此p2可以打印出来结果。

@1329544856
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@1329544856 1329544856 commented Mar 25, 2021

针对Function.proto === Function.prototype的理解。js理解为采用原型设计模式,这种设计模式是在对象内部属性庞大,创建对象成本高的情况下使用的,相当于java的克隆对象。Function即函数,函数不同于对象,其内部是没有属性的,所以函数复制出的本身就是一个空函数,而不像构造对象可以包含一些属性,即Function.proto === Function.prototype。本人的简单理解和补充。

@haitaoyu
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@haitaoyu haitaoyu commented Apr 23, 2021

不了解 JS 的设计思想,对于原型和原型链理解起来确实有难度,博主讲的很透彻,我觉得兄弟们也可以结合阮一峰大神的 Javascript继承机制的设计思想 这篇文章了解一下 JS 语言设计思想,结合博主的文章食用更佳。

@orange-eat-watermelon
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@orange-eat-watermelon orange-eat-watermelon commented Apr 28, 2021

图片看不了

@HoldSworder
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@HoldSworder HoldSworder commented May 24, 2021

image
这张图感觉更好理解一点

@LeonaYoung
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@LeonaYoung LeonaYoung commented May 29, 2021

person.__proto__.__proto__ == Object.prototype // true Object.prototype.__proto__ == null // true

感谢博主,读了两遍,都有很多收获!

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