5.原型与原型链 | 窗边的anini

# 1.构造函数与原型

# 1.1 概述

在典型的 OOP 的语言中（如 JAVA），都存在类的概念，类就是对象的模板，对象就是类的实例，但在 ES6 之前，JS 并没有引入类的概念。

面向对象程序设计(Object Oriented Programming)

ES6，全称 ECMAScript6.0，2015.06 发版。但是目前浏览器的 JavaScript 是 ES5 版本，大多数高版本的浏览器也支持 ES6，不过只实现了 ES6 的部分特性和功能。

在 ES6 之前，对象不是基于类创建的，而是用一种称为构造函数的特殊函数来定义对象和它们的特征。

创建对象可以通过以下几种方式：

对象字面量
new Object()---也就是---new 操作符 + Object 创建对象
自定义构造函数
Object.create

# 1.2 构造函数

构造函数是一种特殊的函数，主要用来初始化对象，即为对象成员变量赋初始值，它总是与 new 一起使用。我们可以把对象中的一些公共的属性和方法抽取出来，然后封装到这个函数里面。

在 JS 中，使用构造函数时要注意以下两点：

构造函数用于创建某一类对象，其首字母要大写
构造函数要和new一起使用才有意义

创建对象可以通过以下几种方式：

利用对象字面量创建对象

var obj1 = {
  uname: "ldh",
  age: 20,
};
console.log("obj1:", obj1);
/* 
 {uname: "ldh", age: 20}
 age:20
 uname:"ldh"
 __proto__:Object
 */

var o1 = {
  name: "o1",
};

/* var person = {
	name: "lisi",
	age: 21,
	family: ["lida", "lier", "wangwu"],
	say: function() {
		alert(this.name);
	}
} */

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利用 new Object() 创建对象

var obj2 = new Object();
obj2.uname = "ldh";
obj2.age = 20;
console.log("obj2:", obj2);
/* 
 {uname: "ldh", age: 20}
 age:20
 uname:"ldh"
 __proto__:Object
 */

var o2 = new Object({
  name: "o2happy",
});
console.log("o2:", o2);
/* 
 {name: "o2happy"}
 name:"o2happy"
 __proto__:Object
 */
/* var person = new Object();
    person.name = "lisi";
    person.age = 21;
    person.family = ["lida","lier","wangwu"];
    person.say = function(){
       alert(this.name);
    } */

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利用构造函数创建对象

function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
  this.sing = function() {
    console.log("我会唱歌");
  };
}
ldh = new Star();
ldh.sing();
zxy = new Star("张学友", 20);
console.log("zxy:", zxy);
/* 
 我会唱歌
 Star {uname: "张学友", age: 20, sing: ƒ}
 age:20
 sing:ƒ ()
 uname:"张学友"
 __proto__:Object
 */

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Object.create

var p = {
  name: "p",
};
var o4 = Object.create(p);
console.log(o4);
/* 
 {}
 __proto__: Object
 
 控制台输入
 o4.__proto__ === p;
 true
 */

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这里需要注意，用 Object.create 创建出的 o4 是一个空对象，p 是 o4 的原型对象，可以通过原型链来找到 name 属性。

# javascript 的构造函数中可以添加一些成员

静态成员---在构造函数本身上添加的成员，只能由构造函数本身来访问
实例成员---在构造函数内部的 this 上添加的成员，只能由实例化的对象来访问

// 构造函数中的属性和方法称为成员，成员可以添加
function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
  this.sing = function() {
    console.log("我会唱歌");
  };
}
var ldh = new Star("刘德华", 20);
// 1.实例成员 就是构造函数内部通过this添加的成员 uname age sing 就是实例成员
// 实例成员只能通过实例化的对象来访问
console.log(ldh.uname);
ldh.sing();
// 不可以通过构造函数来访问实例成员
console.log(Star.uname); // 返回undefined

// 2.静态成员 在构造函数本身上添加的成员 sex 就是静态成员
Star.sex = "男";
// 静态成员智能通过构造函数来访问
console.log(Star.sex);
// 不可以通过对象来访问静态成员
console.log(ldh.sex); // 返回undefined

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# 1.3 构造函数的问题

构造函数方法很好用，但是存在浪费内存的问题

function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
  this.sing = function() {
    console.log("我会唱歌");
  };
}
var ldh = new Star("刘德华", 19);
var zxy = new Star("张学友", 20);

/* 当创建实例对象的时候
var ldh = new Star('刘德华', 19);
var zxy = new Star('张学友', 20);
对于简单的属性， 简单的数据类型， 直接赋值就可以
this.uname = uname;
this.age = age;

但对于复杂数据类型， 比如函数
this.sing = function() {
	console.log("我会唱歌");
}
在创建实例对象的时候
var ldh = new Star('刘德华', 19);
var zxy = new Star('张学友', 20);
ldh
zxy
都会单独去开辟内存空间去存放
function() {}
即不同地址存放 */

console.log(ldh.sing === zxy.sing); // 返回 false

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console.log(ldh.sing === zxy.sing); // 返回 false

# 1.4 构造函数原型对象 prototype

构造函数通过原型分配的函数是所有对象所共享的

JavaScript 规定，每一个构造函数都有一个 prototype，指向另一个对象。注意这个 prototype 就是一个对象，这个对象的所有属性和方法，都会被构造函数所拥有。

我们可以把那些不变的方法，直接定义在 prototype 对象上，这样所有对象的实例就可以共享这些方法。

问答

原型是什么？一个对象，也称 prototype 为原型对象
原型的作用是什么？共享方法

function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
  /* this.sing = function() {
		console.log("我会唱歌");
	} */
}
Star.prototype.sing = function() {
  console.log("我会唱歌");
};
var ldh = new Star("刘德华", 20);
var zxy = new Star("张学友", 22);
console.dir(Star);
ldh.sing();
zxy.sing();
// 2.一般情况下，公共属性定义到构造函数里，公共的方法放到原型对象上
console.log(ldh.sing === zxy.sing); // 返回 true

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# 1.5 对象原型 proto

对象都会有一个属性 __proto__ ，指向构造函数的 prototype 原型对象，之所以我们对象可以使用构造函数 prototype 原型对象的属性和方法，就是因为对象有 __proto__ 原型的存在。

__proto__ 对象原型和原型对象 prototype 是等价的

__proto__ 对象原型的意义就在于为对象的查找机制提供一个方向，或者说一条线路，但是它是一个非标准属性，因此实际开发中，不可以使用这个属性，它只是内部指向原型对象 prototype

function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
}
Star.prototype.sing = function() {
  console.log("我会唱歌");
};
var ldh = new Star("刘德华", 20);
var zxy = new Star("张学友", 22);
ldh.sing();
console.dir(Star);
console.log(ldh); // 对象身上系统自己添加一个__proto__指向构造函数的原型对象prototype

console.log(ldh.__proto__ === Star.prototype); // 返回true
// 方法的查找规则：首先先看 ldh 对象身上是否有 sing 方法，如果有就执行这个对象上的sing
// 如果没有sing这个方法，因为有__proto__ 的存在，就去构造函数原型对象prototype身上去查找sing这个方法

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# 1.6 constructor 构造函数

对象原型（__proto__）和构造函数（ prototype ）原型对象里面都有一个属性 constructor 属性

constructor 我们称为构造函数，因为它指回构造函数本身

[可以查看对应代码]

function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
}
// 很多情况下，我们需要手动利用constructor 这个属性指回 原来的构造函数
/* Star.prototype.sing = function() {
	console.log("我会唱歌");
}
Star.prototype.movie = function() {
	console.log("我会演电影");
} */
Star.prototype = {
  // 如果我们修改了原来的原型对象，给原型对象赋值的是一个对象，则必须手动的利用constructor指回原来的构造函数
  constructor: Star,
  sing: function() {
    console.log("我会唱歌");
  },
  movie: function() {
    console.log("我会演电影");
  },
};
var ldh = new Star("刘德华", 20);
var zxy = new Star("张学友", 22);
console.log(Star.prototype);
console.log(ldh.__proto__);
console.log(Star.prototype.constructor);
console.log(ldh.__proto__.constructor);

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# 1.7 构造函数、实例、原型对象三者之间的关系

# 1.8 原型链

原型链就是多个对象通过 __proto__ 的方式连接了起来。
实例对象.__proto__ 指向原型对象，这个对象也有 __proto__ 属性，指向 Object.prototype;它也有 __proto__ 属性，指向 null.

# 1.9 JavaScript 的成员查找机制（规则）

当访问一个对象的属性（包括方法）时，首先查找这个对象自身有没有该属性
如果没有就查找它的原型（也就是proto 指向的 prototype 原型对象）
如果还没有，就查找原型对象的原型（Object 的原型对象）
依此类推一直找到 Object 为止（null）

function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
}
Star.prototype.sing = function() {
  console.log("我会唱歌");
};
var ldh = new Star("刘德华", 20);
ldh.sex = "男";
console.log(ldh.sex);

Star.prototype.color = "pink";
console.log(ldh.color);

Object.prototype.feeling = "good";
console.log(ldh.feeling);

console.log(ldh.cat);

console.log(Object.prototype); //有toString方法
console.log(Star.prototype);

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# 1.10 原型对象 this 指向

谁调用，this 就指向谁

function Star(uname, age) {
  this.uname = uname;
  this.age = age;
}
var that;
Star.prototype.sing = function() {
  console.log("我会唱歌");
  that = this;
};
var ldh = new Star("刘德华", 18);
// 1.在构造函数中，里面this指向的是对象实例ldh
ldh.sing();
console.log(that === ldh); // 返回true

// 2.原型对象函数里面的 this 指向的是 实例对象 ldh

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# 1.11 扩展内置对象

可以通过原型对象，对原来的内置对象进行扩展自定义的方法。

比如给数组增加自定义求和的功能。

注意：数组和字符串对象不能给原型对象覆盖操作 Array.prototype = {}, 只能是 Array.prototype.xxx = function(){}

console.log(Array.prototype);
Array.prototype.sum = function() {
  var sum = 0;
  for (var i = 0; i < this.length; i++) {
    sum += this[i];
  }
  return sum;
};
var arr = [1, 2, 3];
console.log(arr.sum());
console.log(Array.prototype);

var arr1 = new Array(11, 22, 33);
console.log(arr1.sum());

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Array.prototype = {
  sum: function() {
    var sum = 0;
    for (var i = 0; i < this.length; i++) {
      sum += this[i];
    }
    return sum;
  },
};
var arr = [1, 2, 3];
console.log(arr.sum());
console.log(Array.prototype);

var arr1 = new Array(11, 22, 33);
console.log(arr1.sum());

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这样会报错 Uncaught TypeError: arr.sum is not a function at 09 扩展内置对象方法.html:26

# 2.继承

ES6 之前并没有提供 extends 继承。

可以通过 构造函数+原型对象 模拟实现继承，被称为 组合继承。

function Father(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}
Father.prototype.say = function() {
  console.log("I have lots of experience.");
};

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# 2.1 【构造函数继承】借助 call

function Son(name, age, score) {
  Father.call(this, name, age);
  this.score = score;
}

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问题：只能实现部分继承，没有继承到父类原型对象（Father.prototype）上的属性和方法。

# 2.2 【原型链继承】借助原型链

function Son(score) {
  this.score = score;
}
Son.prototype = new Father();
let s1 = new Son();
let s2 = new Son();

console.log(s1.__proto__ === s2.__proto__); // true

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这样就可以拿到父类原型对象上的方法。

问题：s1、s2 原型对象是公用的，s1 改变会让 s2 发生改变.

# 2.3 【组合继承：构造函数继承+原型链继承】1+2 前两种组合

function Son(name, age, score) {
  Father.call(this, name, age);
  this.score = score;
}
Son.prototype = new Father();
// 如果利用对象的形式修改了原型对象，别忘了利用constructor 指回原来的原型对象
Son.prototype.constructor = Son;

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问题：在每次生成 Son 实例 s1、s2 的时候，都会执行 Father 的构造函数。

# 2.4 Son.prototype = Father.prototype

function Son(name, age, score) {
  Father.call(this, name, age);
  this.score = score;
}
Son.prototype = Father.prototype;
// 如果利用对象的形式修改了原型对象，别忘了利用constructor 指回原来的原型对象
Son.prototype.constructor = Son;

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这里让将父类原型对象直接给到子类，父类构造函数只执行一次，而且父类属性和方法均能访问.

问题：由于它们共用一个原型对象，当修改子原型对象的时候，父原型对象也会改变。

# 2.5 【寄生组合继承】推荐使用

function Son(name, age, score) {
  Father.call(this, name, age);
  this.score = score;
}
Son.prototype = Object.create(Father.prototype);
Son.prototype.constructor = Son;

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MDN-Object.create() (opens new window)

Object.create() 静态方法以一个现有对象作为原型，创建一个新对象。
Object.create(proto)，proto 新创建对象的原型对象。

# 2.6 ES6 class

class Father {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  say() {
    console.log("I have lots of experience.");
  }
}

class Son extends Father {
  constructor(name, age, score) {
    super(name, age);
    this.score = score;
  }
  test() {
    console.log("I love test.");
  }
}
let cherry = new Son("lin", 18, 99);

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# 常考面试题

# 1.请描述一下原型链

原型链就是多个对象通过 __proto__ 的方式连接了起来。
实例对象.__proto__ 指向原型对象，这个对象也有 __proto__ 属性，指向 Object.prototype;它也有 __proto__ 属性，指向 null.

构造函数与原型对象的关系：

构造函数有 prototype 属性，指向原型对象
当寻找一个对象是否具备某属性/方法时，沿着原型链向上查找。

具体查找机制（规则）：

当访问一个对象的属性（包括方法）时，首先查找这个对象自身有没有该属性
如果没有就查找它的原型（也就是__proto__ 指向的 prototype 原型对象）
如果还没有，就查找原型对象的原型（Object 的原型对象）
依此类推一直找到 Object 为止（null）

# 举例子

function Star(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}
let lin = new Star("lin", 18);

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# 2.实现 new 操作符

创建一个新的空对象
使空对象的proto指向构造函数的原型(prototype)
把 this 绑定到空对象
执行构造函数，为空对象添加属性
判断函数的返回值是否为对象，如果是对象，就使用构造函数的返回值，否则返回创建的对象
--如果函数没有返回对象类型 Object(包含 Functoin, Array, Date, RegExg, Error)，那么 new 表达式中的函数调用将返回该对象引用。

function myNew(Con, ...args) {
  let obj = {};
  obj.__proto__ = Con.prototype;
  let result = Con.call(obj, ...args);
  return result instanceof Object ? result : obj;
}
let lin = myNew(Star, "lin", 18);
// 相当于
let lin = new Star("lin", 18);

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# 3.如何进行原型链的判断

object instanceof constructor

object 某个实例对象, constructor 某个构造函数
instanceof 运算符用来检测某个构造函数.prototype 是否存在于参数某个实例对象的原型链上。 instanceof (opens new window)

# 4.实现 instanceof 操作符

function myInstanceof(left, right) {
  //基本数据类型直接返回false
  if (typeof left !== "object" || left == null) return false;
  //getPrototypeOf是Object对象自带的一个方法，能够拿到参数的原型对象
  let proto = Object.getPrototypeOf(left);
  while (true) {
    // 如果查找到尽头，还没找到，return false
    if (proto == null) return false;
    //找到相同的原型对象
    if (proto === right.prototype) return true;
    proto = Object.getPrototypeOf(proto);
  }
}

console.log(myInstanceof("111", String)); //false
console.log(myInstanceof(new String("111"), String)); //true

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# 5.ES6 之前如何实现继承

见第 2 部分的内容

← 4.this 6.1-异步 →

# 1.构造函数与原型

# 1.1 概述

# 1.2 构造函数

# javascript 的构造函数中可以添加一些成员

# 1.3 构造函数的问题

# 1.4 构造函数 原型对象 prototype

# 1.5 对象原型 __proto__

# 1.6 constructor 构造函数

# 1.7 构造函数、实例、原型对象三者之间的关系

# 1.8 原型链

# 1.9 JavaScript 的成员查找机制（规则）

# 1.10 原型对象 this 指向

# 1.11 扩展内置对象

# 2.继承

# 2.1 【构造函数继承】借助 call

# 2.2 【原型链继承】借助原型链

# 2.3 【组合继承：构造函数继承+原型链继承】1+2 前两种组合

# 2.4 Son.prototype = Father.prototype

# 2.5 【寄生组合继承】推荐使用

# 2.6 ES6 class

# 常考面试题

# 1.请描述一下原型链

# 举例子

# 2.实现 new 操作符

# 3.如何进行原型链的判断

# 4.实现 instanceof 操作符

# 5.ES6 之前如何实现继承

# 1.4 构造函数原型对象 prototype

# 1.5 对象原型 proto