图解Javascript原型(prototype)链

 本文尝试阐述Js中原型(prototype)、图解原型链(prototype chain)等概念及其作用机制。原型

我们知道，图解在Js中一切皆为对象(Object)，原型但是图解Js中并没有类(class);Js是基于原型(prototype-based)来实现的面向对象(OOP)的编程范式的，但并不是原型所有的对象都拥有 prototype 这一属性：

var a = { };

console.log(a.prototype); //=> undefined

var b = function(){ };

console.log(b.prototype); //=> { }

var c = Hello;

console.log(c.prototype); //=> undefined

prototype 是每个 function 定义时自带的属性，但是图解Js中 function 本身也是对象，我们先来看一下下面几个概念的原型差别：

1. function 、 Function 、图解 Object 和 { }

function 是原型Js的一个关键词，用于定义函数类型的图解变量，有两种语法形式：

function f1(){

console.log(This is 原型function f1!);

}

typeof(f1); //=> function

var f2 = function(){

console.log(This is function f2!);

}

typeof(f2); //=> function

如果用更加面向对象的方法来定义函数，可以用 Function ：

var f3 = new Function("console.log(This is 图解function f3!);");

f3(); //=> This is function f3!

typeof(f3); //=> function

typeof(Function); //=> function

实际上 Function 就是一个用于构造函数类型变量的类，或者说是原型函数类型实例的构造函数(constructor);与之相似有的源码库 Object 或 String 、 Number 等，图解都是Js内置类型实例的构造函数。比较特殊的是 Object ，它用于生成对象类型，其简写形式为 { } ：

var o1 = new Object();

typeof(o1); //=> object

var o2 = { };

typeof(o2); //=> object

typeof(Object); //=> function

2. prototype VS __proto__

清楚了上面的概念之后再来看 prototype ：

Each function has two properties: length and prototype

prototype 和 length 是每一个函数类型自带的两个属性，而其它非函数类型并没有(开头的例子已经说明)，这一点之所以比较容易被忽略或误解，是因为所有类型的构造函数本身也是函数，所以它们自带了 prototype 属性：

// Node

console.log(Object.prototype); //=> { }

console.log(Function.prototype);//=> [Function: Empty]

console.log(String.prototype); //=> [String: ]

除了 prototype 之外，Js中的所有对象( undefined 、 null 等特殊情况除外)都有一个内置的 [[Prototype]] 属性，指向它“父类”的 prototype ，这个内置属性在ECMA标准中并没有给出明确的获取方式，但是许多Js的实现(如Node、大部分浏览器等)都提供了一个 __proto__ 属性来指代这一 [[Prototype]] ，服务器租用我们通过下面的例子来说明实例中的 __proto__ 是如何指向构造函数的 prototype的：

var Person = function(){ };

Person.prototype.type = Person;

Person.prototype.maxAge = 100;

var p = new Person();

console.log(p.maxAge);

p.name = rainy;

Person.prototype.constructor === Person; //=> true

p.__proto__ === Person.prototype; //=> true

console.log(p.prototype); //=> undefined

上面的代码示例可以用下图解释：

Person 是一个函数类型的变量，因此自带了 prototype 属性， prototype 属性中的 constructor 又指向 Person 本身;通过 new 关键字生成的 Person 类的实例 p1 ，通过 __proto__ 属性指向了 Person 的原型。这里的 __proto__ 只是为了说明实例 p1 在内部实现的时候与父类之间存在的关联(指向父类的原型)，在实际操作过程中实例可以直接通过 . 获取父类原型中的属性，从而实现了继承的功能。

3. 原型链

清楚了 prototype 与 __proto__ 的概念与关系之后我们会对“Js中一切皆为对象”这句话有更加深刻的理解。进而我们会想到，既然 __proto__ 是(几乎)所有对象都内置的属性，源码下载而且指向父类的原型，那是不是意味着我们可以“逆流而上”一直找到源头呢?我们来看下面的例子：

// Node

var Obj = function(){ };

var o = new Obj();

o.__proto__ === Obj.prototype; //=> true

o.__proto__.constructor === Obj; //=> true

Obj.__proto__ === Function.prototype; //=> true

Obj.__proto__.constructor === Function; //=> true

Function.__proto__ === Function.prototype; //=> true

Object.__proto__ === Object.prototype; //=> false

Object.__proto__ === Function.prototype; //=> true

Function.__proto__.constructor === Function;//=> true

Function.__proto__.__proto__; //=> { }

Function.__proto__.__proto__ === o.__proto__.__proto__; //=> true

o.__proto__.__proto__.__proto__ === null; //=> true

从上面的例子和图解可以看出， prototype 对象也有 __proto__ 属性，向上追溯一直到 null 。

new 关键词的作用就是完成上图所示实例与父类原型之间关系的串接，并创建一个新的对象; instanceof 关键词的作用也可以从上图中看出，实际上就是判断__proto__ (以及 __proto__.__proto__ …)所指向是否父类的原型：

var Obj = function(){ };

var o = new Obj();

o instanceof Obj; //=> true

o instanceof Object; //=> true

o instanceof Function; //=> false

o.__proto__ === Obj.prototype; //=> true

o.__proto__.__proto__ === Object.prototype; //=> true

o.__proto__.__proto__ === Function; //=> false