对于有基于类的语言经验 (如 Java 或 C++) 的开发人员来说,JavaScript 有点令人困惑,因为它是动态的,并且本身不提供一个`class`实现。(在 ES2015/ES6 中引入了`class`关键字,但只是语法糖,JavaScript 仍然是基于原型的)。
当谈到继承时,JavaScript 只有一种结构:对象。每个实例对象(object )都有一个私有属性(称之为\_\_proto\_\_)指向它的原型对象(**prototype**)。该原型对象也有一个自己的原型对象(\_\_proto\_\_) ,层层向上直到一个对象的原型对象为`null`。根据定义,`null`没有原型,并作为这个**原型链**中的最后一个环节。
几乎所有 JavaScript 中的对象都是位于原型链顶端的[`Object`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object "Object 构造函数创建一个对象包装器。")的实例。
尽管这种原型继承通常被认为是JavaScript的弱点之一,但是原型继承模型本身实际上比经典模型更强大。例如,在原型模型的基础上构建经典模型相当简单。
## 基于原型链的继承
JavaScript 对象是动态的属性“包”(指其自己的属性)。JavaScript 对象有一个指向一个原型对象的链。当试图访问一个对象的属性时,它不仅仅在该对象上搜寻,还会搜寻该对象的原型,以及该对象的原型的原型,依次层层向上搜索,直到找到一个名字匹配的属性或到达原型链的末尾。
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// 让我们从一个自身拥有属性a和b的函数里创建一个对象o:
let f = function () {
this.a = 1;
this.b = 2;
}
/* 你要这么写也没区别
function f(){
this.a = 1;
this.b = 2;
}
*/
let o = new f(); // {a: 1, b: 2}
// 在f函数的原型上定义属性
f.prototype.b = 3;
f.prototype.c = 4;
// 不要在f函数的原型上直接定义 f.prototype = {b:3,c:4};这样会直接打破原型链
// o.[[Prototype]] 有属性 b 和 c (其实就是o.__proto__或者o.constructor.prototype)
// o.[[Prototype]].[[Prototype]] 是 Object.prototye.
// 最后o.[[Prototype]].[[Prototype]].[[Prototype]]是null
// 这就是原型链的末尾,即 null,
// 根据定义,null 没有[[Prototype]].
// 综上,整个原型链如下:
// {a:1, b:2} ---> {b:3, c:4} ---> Object.prototye---> null
console.log(o.a); // 1
// a是o的自身属性吗?是的,该属性的值为1
console.log(o.b); // 2
// b是o的自身属性吗?是的,该属性的值为2
// 原型上也有一个'b'属性,但是它不会被访问到.这种情况称为"属性遮蔽 (property shadowing)"
console.log(o.c); // 4
// c是o的自身属性吗?不是,那看看原型上有没有
// c是o.[[Prototype]]的属性吗?是的,该属性的值为4
console.log(o.d); // undefined
// d是o的自身属性吗?不是,那看看原型上有没有
// d是o.[[Prototype]]的属性吗?不是,那看看它的原型上有没有
// o.[[Prototype]].[[Prototype]] 为 null,停止搜索
// 没有d属性,返回undefined
~~~
给对象设置属性会创建自有属性。获取和设置属性的唯一限制是内置 getter 或 setter 的属性。
### 继承方法
JavaScript 并没有其他基于类的语言所定义的“方法”。在 JavaScript 里,任何函数都可以添加到对象上作为对象的属性。函数的继承与其他的属性继承没有差别,包括上面的“属性遮蔽”(这种情况相当于其他语言的方法重写)。
当继承的函数被调用时,this指向的是当前继承的对象,而不是继承的函数所在的原型对象。
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var o = {
a: 2,
m: function(){
return this.a + 1;
}
};
console.log(o.m()); // 3
// 当调用 o.m 时,'this'指向了o.
var p = Object.create(o);
// p是一个继承自 o 的对象
p.a = 4; // 创建 p 的自身属性 a
console.log(p.m()); // 5
// 调用 p.m 时, 'this'指向 p.
// 又因为 p 继承 o 的 m 函数
// 此时的'this.a' 即 p.a,即 p 的自身属性 'a'
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### `语法结构创建的对象`
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var o = {a: 1};
// o 这个对象继承了Object.prototype上面的所有属性
// o 自身没有名为 hasOwnProperty 的属性
// hasOwnProperty 是 Object.prototype 的属性
// 因此 o 继承了 Object.prototype 的 hasOwnProperty
// Object.prototype 的原型为 null
// 原型链如下:
// o ---> Object.prototype ---> null
var a = ["yo", "whadup", "?"];
// 数组都继承于 Array.prototype
// (Array.prototype 中包含 indexOf, forEach等方法)
// 原型链如下:
// a ---> Array.prototype ---> Object.prototype ---> null
function f(){
return 2;
}
// 函数都继承于Function.prototype
// (Function.prototype 中包含 call, bind等方法)
// 原型链如下:
// f ---> Function.prototype ---> Object.prototype ---> null
~~~
### ### `构造器创建的对象`
在 JavaScript 中,构造器其实就是一个普通的函数。当使用new来作用这个函数时,它就可以被称为构造方法(构造函数)。
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function Graph() {
this.vertices = [];
this.edges = [];
}
Graph.prototype = {
addVertex: function(v){
this.vertices.push(v);
}
};
var g = new Graph();
// g是生成的对象,他的自身属性有'vertices'和'edges'.
// 在g被实例化时,g.[[Prototype]]指向了Graph.prototype.
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### `` `Object.create` 创建的对象``
ECMAScript 5 中引入了一个新方法:Object.create(),可以调用这个方法来创建一个新对象。新对象的原型就是调用 create 方法时传入的第一个参数:
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var a = {a: 1};
// a ---> Object.prototype ---> null
var b = Object.create(a);
// b ---> a ---> Object.prototype ---> null
console.log(b.a); // 1 (继承而来)
var c = Object.create(b);
// c ---> b ---> a ---> Object.prototype ---> null
var d = Object.create(null);
// d ---> null
console.log(d.hasOwnProperty); // undefined, 因为d没有继承Object.prototype
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### `` `class` 关键字创建的对象``
ECMAScript6 引入了一套新的关键字用来实现[class](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Classes)。使用基于类语言的开发人员会对这些结构感到熟悉,但它们是不同的。JavaScript 仍然基于原型。这些新的关键字包括 [`class`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Statements/class "class 声明创建一个基于原型继承的具有给定名称的新类。"),[`constructor`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Classes/constructor "构造函数 constructor 是用于创建和初始化类中创建的一个对象的一种特殊方法。"),[`static`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Classes/static "类(class)通过 static 关键字定义静态方法。不能在类的实例上调用静态方法,而应该通过类本身调用。这些通常是实用程序方法,例如创建或克隆对象的功能。"),[`extends`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Classes/extends "extends关键字用于类声明或者类表达式中,以创建一个类,该类是另一个类的子类。")和[`super`](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/super "super关键字用于访问和调用一个对象的父对象上的函数。")。
~~~
"use strict";
class Polygon {
constructor(height, width) {
this.height = height;
this.width = width;
}
}
class Square extends Polygon {
constructor(sideLength) {
super(sideLength, sideLength);
}
get area() {
return this.height * this.width;
}
set sideLength(newLength) {
this.height = newLength;
this.width = newLength;
}
}
var square = new Square(2);
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### `性能`
在原型链上查找属性比较耗时,对性能有副作用,这在性能要求苛刻的情况下很重要。另外,试图访问不存在的属性时会遍历整个原型链。
遍历对象的属性时,原型链上的**每个**可枚举属性都会被枚举出来。要检查对象是否具有自己定义的属性,而不是其原型链上的某个属性,则必须使用所有对象从Object.prototype继承的 [hasOwnProperty](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/hasOwnProperty) 方法。下面给出一个具体的例子来说明它:
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console.log(g.hasOwnProperty('vertices'));
// true
console.log(g.hasOwnProperty('nope'));
// false
console.log(g.hasOwnProperty('addVertex'));
// false
console.log(g.__proto__.hasOwnProperty('addVertex'));
// true
~~~
[hasOwnProperty](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/hasOwnProperty) 是 JavaScript 中处理属性并且不会遍历原型链的方法之一。(另一种方法:[Object.keys()](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/keys))
注意:检查属性是否[undefined](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/undefined)还不够。该属性可能存在,但其值恰好设置为undefined。
prototype是用于类的,而 Object.getPrototypeOf() 是用于实例的(instances),两者功能一致。