彻底理解JavaScript的原型与原型链

前言

原型与原型链知识历来都是面试中考察的重点，说难不算太难，但要完全理解还是得下一定的功夫。先来看一道面试题开开胃口吧:

function User() {}
User.prototype.sayHello = function() {}
var u1 = new User();
var u2 = new User();
console.log(u1.sayHello === u2.sayHello); 
console.log(User.prototype.constructor); 
console.log(User.prototype === Function.prototype); 
console.log(User.__proto__ === Function.prototype); 
console.log(User.__proto__ === Function.__proto__); 
console.log(u1.__proto__ === u2.__proto__); 
console.log(u1.__proto__ === User.__proto__); 
console.log(Function.__proto__ === Object.__proto__); 
console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype.__proto__); 
console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype); 

基础铺垫

JavaScript所有的对象本质上都是通过new 函数创建的，包括对象字面量的形式定义对象(相当于new Object()的语法糖)。

所有的函数本质上都是通过new Function创建的，包括Object、Array等

所有的函数都是对象。

prototype

每个函数都有一个属性prototype，它就是原型，默认情况下它是一个普通Object对象，这个对象是调用该构造函数所创建的实例的原型。

contructor属性

JavaScript同样存在由原型指向构造函数的属性：constructor，即Func.prototype.constructor --> Func

__proto__

JavaScript中所有对象(除了null)都具有一个__proto__属性，该属性指向该对象的原型。

function User() {}
var u1 = new User();
// u1.__proto__ -> User.prototype
console.log(u1.__proto__ === User.prototype) // true

显而易见，实例的__proto__属性指向了构造函数的原型，那么多个实例的__proto__会指向同一个原型吗？

var u2 = new User();
console.log(u1.__proto__ === u2.__proto__) // true

如果多个实例的__proto__都指向构造函数的原型，那么实例如果能通过一种方式，访问原型上的方法，属性等，就可以在原型进行编程，实现继承的效果。

我们继续更新一下原型与原型链的关系图：

原型链

实例对象在查找属性时，如果查找不到，就会沿着__proto__去与对象关联的原型上查找，如果还查找不到，就去找原型的原型，直至查到最顶层，这也就是原型链的概念。

就借助面试题，举几个原型链的例子：

举例

1. u1.sayHello()：
   u1上是没有sayHello方法的，因此访问u1.__proto__(User.prototype)，成功访问到sayHello方法
2. u2.toString()
   u2，User.prototype都没有toString方法，User.prototype也是一个普通对象，因此继续寻找User.prototype.__proto__(Object.prototype)，成功调用到toString方法

提高

学完上面那些，大多数面试题都可以做出来了，例如下面这种

function A() {}
function B(a) {
    this.a = a;
}
function C(a) {
    if (a) {
        this.a = a;
    }
}
A.prototype.a = 1;
B.prototype.a = 1;
C.prototype.a = 1;

console.log(new A().a); //1
console.log(new B().a); //undefined
console.log(new C(2).a); //2

但距离解决文章的最初的面试题还欠缺些什么，比如Function.__proto__ === Object.__proto__、Function.prototype.__proto__ === Object.prototype.__proto__等，接着我们来一一攻克它。

Objcet.__proto__ 、 Object.prototype、Object.prototype.__proto__

• Object是构造函数，在第二部分我们讲过所有的函数都是通过new Function创建了，因此Object相当于Function的实例，即Object.__proto__ --> Function.prototype。
• Object.prototype是Object构造函数的原型，处于原型链的顶端，Object.prototype.__proto__已经没有可以指向的上层原型，因此其值为null

// 总结：
Object.__proto__ --> Function.prototype
Object.prototype.__proto__ --> null

Function.__proto__、Function.prototype、Function.prototype.__proto__

• Function.prototype是Function的原型，是所有函数实例的原型，例如上面讲的Object.__proto__
• Function.prototype是一个普通对象，因此Function.prototype.__proto__ --> Object.prototype
  
• Function.__proto__: __proto__指向创造它的构造函数的原型，那谁创造了Function那？
  • 猜想：函数对象也是对象，那Function.__proto__会指向Object.prototype吗？上文提到，Object.__proto__ --> Function.prototype。如果Function.__proto__ -> Object.prototype，感觉总是怪怪的，到底谁创造了谁，于是我去做了一下测试：

实践证明只存在Object.__proto__ --> Function.prototype

苦思冥想没得出结果，难道Function函数是猴子不成，从石头缝里面蹦出来的？于是我进行了一同乱七八糟的测试，没想到找出了端倪。

通过上面我们可以得出：Function.__proto__ --> Function.prototype

Function函数不通过任何东西创建，JS引擎启动时，添加到内存中

总结

最后将原型与原型链方面的知识凝结成一张图：

1. 所有函数(包括Function)的__proto__指向Function.prototype
2. 自定义对象实例的__proto__指向构造函数的原型
3. 函数的prototype的__proto__指向Object.prototype
4. Object.prototype.__proto__ --> null

后语

知识的海洋往往比想象中还要辽阔，原型与原型链这边也反复的学过多次，我认为应该学的比较全面，比较完善了。但遇到这个面试题后，我才发现我所学的只不过是一根枝干，JS里面真的有很多深层次的宝藏等待挖掘。学海无涯，与君共勉。

最后再附赠个简单的面试题，提高一下自信：

var F = function () {}
Object.prototype.a = function () {}
Function.prototype.b = function () {}

var f = new F();

console.log(f.a, f.b, F.a, F.b);

// 原型链
// f.__proto__ --> F.prototype --> Object.prototype
// F.__proto__ --> Function.prototype --> Object.prototype

到此这篇关于JavaScript原型与原型链的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript原型与原型链内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！