理解原型与原型链
原型与原型链是学习JavaScript这门语言不能不理解的两个重要概念,为什么?因为JavaScript是一门基于原型的语言。
怎么理解“JavaScript是一门基于原型的语言”?在软件设计模式中,有一种模式叫做原型模式,JavaScript正是利用这种模式而被创建出来。先来了解下原型模式的概念:原型模式是用于创建重复的对象,同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式是实现了一个原型接口,该接口用于创建当前对象的克隆。原型模式的目的是用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。也就是说利用已有的一个原型对象,可以快速地生成和原型对象一样的新对象实例。
原型:
原型到底是什么?原型是一个可以被复制(或者叫克隆)的一个类,通过复制原型可以创建一个一模一样的新对象。通俗的说,原型就是一个模板,在设计语言中更准确的说是一个对象模板。
看下面一段代码来理解原型:
var Person = function(name){ this.name = name; } Person.prototype.sayHi = function(){ console.log("Hello! I am " + this.name + "."); } var joe = new Person("joe"); var john = new Person("john"); joe.sayHi(); //Hello! I am joe. john.sayHi(); //Hello! I am john.
从上面的代码可以看出来,原型(Person)定义了一些公用的属性和方法;利用原型(Person)创建出来的新对象实例(joe和john对象)会共享原型(Person)的所有属性和方法。
把代码修改一下:
"use strict"; var Person = function(name){ this.name = name; } var joe = new Person("joe"); var john = new Person("john"); Person.prototype.sayHi = function(){ console.log("Hello! I am " + this.name + "."); } joe.sayHi(); //Hello! I am joe. john.sayHi(); //Hello! I am john.
这次把新创建的对象(joe和John)提前到原型(Person)的sayHi方法定义之前,并使用严格模式。原型(Person)的sayHi方法依然会被共享出去,所以原型(Person)的属性和方法总是被原型实例所共享。
再来修改下代码:
var Person = function(name){ this.name = name; } Person.prototype.sayHi = function(){ console.log("Hello! I am " + this.name + "."); } var joe = new Person("joe"); var john = new Person("john"); joe.sayHi(); //Hello! I am joe. john.sayHi(); //Hello! I am john. joe.getName = function(){ console.log(this.name); } joe.getName(); //joe john.getName(); //undefined
这次为新对象实例(joe)添加getName方法,最后只有实例(joe)拥有该方法,而另一个实例(john)并没有getName方法,这说明:通过原型创建的新对象实例是相互独立的。
也正是因为这样对象的使用才能更加灵活、更加易于扩展。
原型链:
在javascript中,所有的对象都拥有一个__proto__属性指向该对象的原型(prototype)。在上面的代码中,执行console.log(joe.__proto__)后在控制台可以看到输出了原型(Person),然后继续执行console.log(Person.__proto__),控制台打印的结果是function(){},为什么Person的原型是function呢?这是因为Person是一个构造函数,它的本质就是一个函数。在javascript中函数是一等对象。
现在用箭头符号来表示上面原型创建的过程:
joe.__proto__ => Person, Person.__proto__ => function(){}
由此可见,原型链记录了原型对象创建的整个过程,因此,我给原型链添加一个概念:原型链是原型对象创建过程的历史记录。
原型设计带来的问题:
当查找一个对象的属性时,JavaScript 会根据原型链向上遍历对象的原型,直到找到给定名称的属性为止。直到到达原型链的顶部仍然没有找到指定的属性,就会返回 undefined。
使用 for in 循环可以遍历对象所有的属性,包括该对象在原型链中的属性,如:
var A = { a:1, b:2 }; var B = Object.create(A); var C = Object.create(B); B.c = 3; C.d = 4; console.log(c) //{d:4} for(var key in c){ console.log(c[key]) } //会在控制台中依次打印出4 3 1 2
注意在控制台中打印的顺序是 4 3 1 2,而不是 1 2 3 4。为什么?因为C的原型是B,B的原型是A。C对象只有一个d属性,执行for...in时先返回C.d,然后在从C的原型(B)中查找到并返回B.c,再从B的原型(A)中查找到并返回A.a和A.b,最后从A的原型(Object)中查找,发现Object中没有任何属性,于是结束for...in。所以最后的结果是 4 3 1 2。这就解释了原型链继承时查找属性的过程是先查找自身属性,当自身属性不存在时,会在原型链中逐级查找。
有时只需检查对象自身的属性,那么,这种消耗就是一种浪费,怎么解决呢?
hasOwnProperty 函数:
hasOwnProperty 函数可以用来检查对象自身是否含有某个属性,返回值是布尔值,当属性不存在时不会向上查找对象原型链。
在上面的代码中添加下面的代码,看看 hasOwnProperty 和 for in 的区别:
... if(var "a" in C){ console.log(c["a"]) //属性 a 是原型链上的属性, 输出 1 } if(C.hasOwnProperty("a")){ console.log(c["a"]) //属性 a 不是自身属性,不会执行这一步 }
hasOwnProperty 函数只能检查对象是否拥有某个属性,那如何遍历对象的自身属性?
getOwnPropertyNames 函数:
getOwnPropertyNames 函数可以获取对象所有的自身属性,返回值是由对象自身属性名称组成的数组,同样不会向上查找对象原型链。
如:
console.log(Object.getOwnPropertyNames(C)) //输出 ["d"]
利用getOwnPropertyNames 函数遍历所有对象所有自身属性,例:
(fucntion(){ var o = {a:1, b:2}, propertys = Object.getOwnPropertyNames(o), len = propertys.length; for(var i = 0; i < len; i++){ var key = propertys[i]; console.log(o[key]) //输出 1, 2 } })();