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Brendan Eich的选择
如果真的是一种简易的脚本语言,其实不需要有"继承"机制。但是,Javascript里面都是对象,必须有一种机制,将所有对象联系起来。所以,Brendan Eich最后还是设计了"继承"。
但是,他不打算引入"类"(class)的概念,因为一旦有了"类",Javascript就是一种完整的面向对象编程语言了,这好像有点太正式了,而且增加了初学者的入门难度。
他考虑到,C++和Java语言都使用new命令,生成实例。
C++的写法是:
ClassName *object = new ClassName(param);
Java的写法是:
Foo foo = new Foo();
因此,他就把new命令引入了Javascript,用来从原型对象生成一个实例对象。但是,Javascript没有"类",怎么来表示原型对象呢?
这时,他想到C++和Java使用new命令时,都会调用"类"的构造函数(constructor)。他就做了一个简化的设计,在Javascript语言中,new命令后面跟的不是类,而是构造函数。
举例来说,现在有一个叫做DOG的构造函数,表示狗对象的原型。
function DOG(name){
this.name = name;
}
对这个构造函数使用new,就会生成一个狗对象的实例。
var dogA = new DOG('大毛');
alert(dogA.name); // 大毛
注意构造函数中的this关键字,它就代表了新创建的实例对象。
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new运算符的缺点
用构造函数生成实例对象,有一个缺点,那就是无法共享属性和方法。
比如,在DOG对象的构造函数中,设置一个实例对象的共有属性species。
function DOG(name){
this.name = name;
this.species = '犬科';
}
然后,生成两个实例对象:
var dogA = new DOG('大毛');
var dogB = new DOG('二毛');
这两个对象的species属性是独立的,修改其中一个,不会影响到另一个。
dogA.species = '猫科';
alert(dogB.species); // 显示"犬科",不受dogA的影响
每一个实例对象,都有自己的属性和方法的副本。这不仅无法做到数据共享,也是极大的资源浪费。
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prototype属性的引入
考虑到这一点,Brendan Eich决定为构造函数设置一个prototype属性。
这个属性包含一个对象(以下简称"prototype对象"),所有实例对象需要共享的属性和方法,都放在这个对象里面;那些不需要共享的属性和方法,就放在构造函数里面。
实例对象一旦创建,将自动引用prototype对象的属性和方法。也就是说,实例对象的属性和方法,分成两种,一种是本地的,另一种是引用的。
还是以DOG构造函数为例,现在用prototype属性进行改写:
function DOG(name){
this.name = name;
}
DOG.prototype = { species : '犬科' };
var dogA = new DOG('大毛');
var dogB = new DOG('二毛');
alert(dogA.species); // 犬科
alert(dogB.species); // 犬科
现在,species属性放在prototype对象里,是两个实例对象共享的。只要修改了prototype对象,就会同时影响到两个实例对象。
DOG.prototype.species = '猫科';
alert(dogA.species); // 猫科
alert(dogB.species); // 猫科
我们先整理一下,未解决的三个问题:
为什么实例会取到prototype对象上的属性和方法?
为什么修改实例1的isDoing属性,实例2的实例没有受到影响?
为什么修改实例1的__proto__属性上的isDoing的值就会影响到构造函数的原型对象的属性值?
这时候不得不背后真正的操作者搬出来了,就是new操作符,同样是面试最火爆的问题之一,new操作符干了什么?相信有人也是跟我一样,已经背的滚瓜烂熟了,以 Var instance1 = new constructorFn();为例,就是下面三行代码:
var obj = {};
obj.__proto__ = constructorFn.prototype;
constructorFn.call(obj);
第一行声明一个空对象,因为实例本身就是一个对象。 第二行将实例本身的__proto__属性指向构造函数的原型,obj新增了构造函数prototype对象上挂载的属性和方法。 第三行将构造函数的this指向替换成obj,再执行构造函数,obj新增了构造函数本地的属性和方法。
理解了上面三行代码的含义,那么三个问题也就迎刃而解了。
问题1:实例在新建的时候,本身的__ptoto__指向了构造函数的原型。
问题2:实例1和实例2 在新建后,有了各自的this,修改实例1的isDoing属性,只是修改了当前对象的isDoing的属性值,并没有影响到构造函数。
问题3:修改实例1的__proto__,即修改了构造函数的原型对象的共享属性
到此处,涉及到的内容大家可以再回头捋一遍,理解了就会觉得醍醐灌顶。
proto 同时,你可能又会问,__proto__是什么?
简单来说,__proto__是对象的一个隐性属性,同时也是一个指针,可以设置实例的原型。 实例的__proto__指向构造函数的原型对象。
需要注意的是,
每个对象都有内置的__proto__属性,函数对象才会有prototype属性。
用chrome和FF都可以访问到对象的__proto__属性,IE不可以。
我们继续用上面的例子来说明:
function constructorFn (state, data) {
this.data = data;
this.state = state;
}
constructorFn.prototype.isPlay = function () {
return this.state + ' is ' + this.data;
}
constructorFn.prototype.isDoing = 'nonono!';
var instance1 = new constructorFn ('1', 'doing');
console.log(instance1.__proto__ === constructorFn.prototype); // true
构造函数的原型对象也是对象,那么constructor.prototype.__proto__指向谁呢?
定义中说对象的__proto__指向的是构造函数的原型对象,下面我们验证一下constructor.prototype.__proto__的指向:
console.log(instance1.__proto__ === constructorFn.prototype); // true
console.log(constructorFn.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true
用图形表示的话,如下:
可以看出,constructor.prototype.__proto__的指向是Object的原型对象。
那么,Object.prototype.__proto__的指向呢?
console.log(instance1.__proto__ === constructorFn.prototype); // true
console.log(constructorFn.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true
console.log(Object.prototype.__proto__); // null
用图形表示的话,如下:
可以发现,Object.prototype.__proto__ === null;
这样也就形成了原型链。通过将实例的原型指向构造函数的原型对象的方式,连通了实例-构造函数-构造函数的原型,原型链的特点就是逐层查找,从实例开始查找一层一层,找到就返回,没有就继续往上找,直到所有对象的原型Object.prototype。
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总结
由于所有的实例对象共享同一个prototype对象,那么从外界看起来,prototype对象就好像是实例对象的原型,而实例对象则好像"继承"了prototype对象一样。