js原型和继承

对js原型和继承的理解一直处于“不懂-懂-不懂-懂-不懂。。。”的无限循环之中，本来打算只是简单总结下js继承方式，可看了些网上的资料后，发现又不懂继承了。。。这篇文章只是一个阅读笔记，总结了我所看到的js文章，参考见文末。

一、原型与构造函数

1、prototype属性

       Js所有的函数都有一个prototype属性，这个属性引用了一个对象，即原型对象，也简称原型。这个函数包括构造函数和普通函数，我们讲的更多是构造函数的原型，但是也不能否定普通函数也有原型。譬如普通函数：

function F(){};
alert(F.prototype instanceof Object);//true

默认情况下，原型对象也会获得一个constructor属性，该属性包含一个指针，指向prototype属性所在的函数

Person.prototype.constructor === Person

在面向对象的语言中，我们使用类来创建一个自定义对象。然而js中所有事物都是对象，那么用什么办法来创建自定义对象呢？这就需要用到js的原型：
我们可以简单的把prototype看做是一个模版，新创建的自定义对象都是这个模版（prototype）的一个拷贝 （实际上不是拷贝而是链接，只不过这种链接是不可见，新实例化的对象内部有一个看不见的__Proto__指针，指向原型对象）。

关于_proto_

_proto_是对[[propertyName]]属性的实现（是只能对象可以拥有的属性，并且是不可访问的内部属性），它指向对象的构造函数的原型对象。如下：

function Person(name) {
    this.name = name;
}
var p1 = new Person();
p1._proto_ === Person.prototype;//true

__proto__只是浏览器的私有实现，目前ECMAScript标准实现方法是Object.getPrototypeOf(object),如下：

function Person(name) {
    this.name = name;
}
var p1 = new Person();
Object.getPrototypeOf(p1) === Person.prototype;//true

2、通过构造函数实例化对象过程

       构造函数，也即构造对象。首先了解下通过构造函数实例化对象的过程

function A(x){
     this.x=x;
}
var obj = new A(1);

实例化obj对象有三步：

(1).创建obj对象：obj=new Object();
(2).将obj的内部__proto__指向构造他的函数A的prototype，同时obj.constructor===A.prototype.constructor(这个是永远成立的，即使A.prototype不再指向原来的A原型，也就是说：类的实例对象的constructor属性永远指向"构造函数"的prototype.constructor),从而使得obj.constructor.prototype指向A.prototype（obj.constructor.prototype===A.prototype，当A.prototype改变时则不成立，下文有遇到）obj.constructor.prototype与的内部_proto_是两码事，实例化对象时用的是_proto_，obj是没有prototype属性的，但是有内部的__proto__，通过__proto__来取得原型链上的原型属性和原型方法，FireFox公开了__proto__，可以在FireFox中alert（obj.__proto__）；
(3).将obj作为this去调用构造函数A，从而设置成员（即对象属性和对象方法）并初始化。

当这3步完成，这个obj对象就与构造函数A再无联系，这个时候即使构造函数A再加任何成员，都不再影响已经实例化的obj对象了。此时，obj对象具有了x属性，同时具有了构造函数A的原型对象的所有成员，当然，此时该原型对象是没有成员的。

3、原型对象

原型对象初始是空的，也就是没有一个成员（即原型属性和原型方法）。可以通过如下方法验证原型对象具有多少成员。

function A(x){
    this.x=x;
}

var num = 0;
for(o in A.prototype){
    alert(o);// alert 原型属性名字
    num++;
} 
alert(num);//0

但是，一旦定义了原型属性或原型方法，则所有通过该构造函数实例化出来的所有对象，都继承了这些原型属性和原型方法，这是通过内部的_proto_链来实现的。

例如：

A.prototype.say=function(){alert('haha');}

那所有的A的对象都具有了say方法，这个原型对象的say方法是唯一的副本给大家共享的，而不是每一个对象都有关于say方法的一个副本。

二、原型与继承

由于js不像java那样是真正面向对象的语言，js是基于对象的，它没有类的概念。所以，要想实现继承，可以通过构造函数和原型的方式模拟实现类的功能。

js里常用的如下两种继承方式：

    原型链继承（对象间的继承）
    类式继承（构造函数间的继承）   

以下通过实例详细介绍这两种继承方式的原理

1、类式继承详解

类式继承是在子类型构造函数的内部调用超类型的构造函数。

1    function A(x){
2        this.x = x;
3    }
4    function B(x,y){
5        this.tempObj = A;
6        this.tempObj(x);
7        delete this.tempObj;
8        this.y=y;
9    }

解释：
       第5、6、7行：创建临时属性tmpObj引用构造函数A，然后在B内部执行（注意，这里执行函数的时候并没有用new），执行完后删除。当在B内部执行了this.x=x后（这里的this是B的对象），B当然就拥有了x属性，当然B的x属性和A的x属性两者是独立，所以并不能算严格的继承。第5、6、7行有更简单的实现，就是通过call(apply)方法：A.call(this,x);
       这两种方法都有将this传递到A的执行里，this指向的是B的对象，这就是为什么不直接A(x)的原因。这种继承方式即是类继承（js没有类，这里只是指构造函数），虽然继承了A构造对象的所有属性方法，但是不能继承A的原型对象的成员。而要实现这个目的，就是在此基础上再添加原型继承。

2、原型链继承详解

原型式继承是借助已有的对象创建新的对象，将子类的原型指向父类，就相当于加入了父类这条原型链。

1    function A(x){
2        this.x = x;
3    }
4    A.prototype.a = 'a';
5    function B(x,y){
6        A.call(this,x);
7        this.y = y;
8    }
9    B.prototype.b1 = function(){
10        alert('b1');
11    }
12   B.prototype = new A();
13   B.prototype.b2 = function(){
14        alert('b2');
15    }
16   B.prototype.constructor = B;
17   var obj = new B(1,3);

解释：
       这个例子讲的就是B继承A。第7行类继承：A.call(this.x);上面已讲过。实现原型继承的是第12行：B.prototype = new A();
       就是说把B的原型指向了A的1个实例对象，这个实例对象具有x属性，为undefined，还具有a属性，值为"a"。所以B原型也具有了这2个属性（或者说，B和A建立了原型链，B是A的下级）。而因为方才的类继承，B的实例对象也具有了x属性，也就是说obj对象有2个同名的x属性，此时原型属性x要让位于实例对象属性x，所以obj.x是1，而非undefined。第13行又定义了原型方法b2，所以B原型也具有了b2。虽然第9~11行设置了原型方法b1，但是你会发现第12行执行后，B原型不再具有b1方法，也就是obj.b1是undefined。因为第12行使得B原型指向改变，原来具有b1的原型对象被抛弃，自然就没有b1了。
       第12行执行完后，B原型（B.prototype）指向了A的实例对象，而A的实例对象的构造器是构造函数A，所以B.prototype.constructor就是构造对象A了（换句话说，A构造了B的原型）。alert(B.prototype.constructor)出来后就是"function A(x){...}" 。同样地，obj.constructor也是A构造对象，alert(obj.constructor)出来后就是"function A(x){...}" ，也就是说B.prototype.constructor===obj.constructor（true），但是B.prototype===obj.constructor.prototype（false），因为前者是B的原型，具有成员：x,a,b2，后者是A的原型，具有成员：a。如何修正这个问题呢，就在第16行，将B原型的构造器重新指向了B构造函数，那么B.prototype===obj.constructor.prototype（true），都具有成员：x,a,b2。
       如果没有第16行，那是不是obj = new B(1,3)会去调用A构造函数实例化呢？答案是否定的，你会发现obj.y=3，所以仍然是调用的B构造函数实例化的。虽然obj.constructor===A(true)，但是对于new B()的行为来说，执行了上面所说的通过构造函数创建实例对象的3个步骤，第一步，创建空对象；第二步，obj.__proto__ === B.prototype，B.prototype是具有x,a,b2成员的，obj.constructor指向了B.prototype.constructor，即构造函数A；第三步，调用的构造函数B去设置和初始化成员，具有了属性x,y。虽然不加16行不影响obj的属性，但如上一段说，却影响obj.constructor和obj.constructor.prototype。所以在使用了原型继承后，要进行修正的操作。
       关于第12、16行，总言之，第12行使得B原型继承了A的原型对象的所有成员，但是也使得B的实例对象的构造器的原型指向了A原型，所以要通过第16行修正这个缺陷。

三、js继承的6种方法

1、原型链继承

为了让子类继承父类的属性（也包括方法），首先需要定义一个构造函数。然后，将父类的新实例赋值给构造函数的原型。

function Parent(){
    this.name = 'mike';
}

function Child(){
    this.age = 12;
}
Child.prototype = new Parent();//Child继承Parent，通过原型，形成链条

var test = new Child();
alert(test.age);
alert(test.name);//得到被继承的属性
//继续原型链继承
function Brother(){   //brother构造
    this.weight = 60;
}
Brother.prototype = new Child();//继续原型链继承
var brother = new Brother();
alert(brother.name);//继承了Parent和Child,弹出mike
alert(brother.age);//弹出12

以上原型链继承还缺少一环，那就是Object，所有的构造函数都继承自Object。而继承Object是自动完成的，并不需要我们自己手动继承，那么他们的从属关系可以使用操作符instanceof和函数isPrototypeOf()判断，如下：

alert(test instanceof Parent);//true
alert(test instanceof Child);//true
alert(brother instanceof Parent);//true
alert(brother instanceof Child);//true

alert(Parent.prototype.isPrototypeOf(test));//true
alert(Child.prototype.isPrototypeOf(test));//true
alert(Parent.prototype.isPrototypeOf(brother));//true
alert(Child.prototype.isPrototypeof(brother));//true

问题字面量重写原型会中断关系，使用引用类型的原型，并且子类型还无法给超类型传递参数。

伪类解决引用共享和超类型无法传参的问题，我们可以采用“借用构造函数”技术

2、借用构造函数继承(类式继承，这种方式可以实现多继承)

示例1

function Parent(firstname)
{
    this.fname=firstname;
    this.age=40;
    this.sayAge=function()
    {
        console.log(this.age);
    }
}
function Child(firstname)
{
    this.parent=Parent;
    this.parent(firstname);
    delete this.parent;//以上三行也可以用call和apply函数改写
    this.saySomeThing=function()
    {
        console.log(this.fname);
        this.sayAge();
    }
}
var mychild=new  Child("李");
mychild.saySomeThing();

示例2：用call函数实现

function Parent(firstname)
{
    this.fname=firstname;
    this.age=40;
    this.sayAge=function()
    {
        console.log(this.age);
    }
}
function Child(firstname)
{

    this.saySomeThing=function()
    {
        console.log(this.fname);
        this.sayAge();
    }
   this.getName=function()
   {
       return firstname;
   }

}
var child=new Child("张");
Parent.call(child,child.getName());
child.saySomeThing();

示例3：用apply函数实现

function Parent(firstname)
{
    this.fname=firstname;
    this.age=40;
    this.sayAge=function()
    {
        console.log(this.age);
    }
}
function Child(firstname)
{

    this.saySomeThing=function()
    {
        console.log(this.fname);
        this.sayAge();
    }
    this.getName=function()
    {
        return firstname;
    }

}
var child=new Child("张");
Parent.apply(child,[child.getName()]);
child.saySomeThing();

问题：类式继承没有原型，子类型只是继承了父类型构造对象的属性和方法，没有继承父类型原型对象的成员。

举例说明：

function Father(x){
    this.x=x;
}

Father.prototype.say = function(){
    alert(this.x);
}

function Child(x,y){
    this.y=y;
    this.tempObj=Father;
    this.tempObj(x);
    delete this.tempObj;
}

var obj = new Child(1,2);
alert(obj.x);//1
alert(obj.y);//2
alert(obj.say);//undefined

3、组合继承

组合继承利用原型链+借用构造函数的模式解决了原型链继承和类式继承的问题。
示例

function Parent(age){
    this.name = ['mike','jack','smith'];
    this.age = age;
}
Parent.prototype.say = function(){
    return this.name + 'are both' + this.age;
}
function Child(age){
    Parent.call(this,age);
}
Child.prototype = new Parent();
var test = new Child(1);
alert(test.say());

组合式继承是比较常用的一种继承方法，其背后的思路是 使用原型链实现对原型属性和方法的继承，而通过借用构造函数来实现对实例属性的继承。这样，既通过在原型上定义方法实现了函数复用，又保证每个实例都有它自己的属性。

问题：组合继承的父类型在使用过程中会被调用两次；一次是创建子类型的时候，另一次是在子类型构造函数的内部。
举例说明如下：

    function Parent(name){
        this.name = name;
        this.arr = ['哥哥','妹妹','父母'];
    }

    Parent.prototype.run = function () {
        return this.name;
    };

    function Child(name,age){
        Parent.call(this,age);//第二次调用
        this.age = age;
    }

    Child.prototype = new Parent();//第一次调用

这两次调用一次是通过类式继承实现的，另一次是通过原型链继承实现的，在上面原型链继承详解中有介绍。可以用下面介绍的寄生组合继承解决该问题。

4、原型式继承

这种继承借助原型并基于已有的对象创建新对象。

1    function obj(o){
2        function F(){}
3        F.prototype = o;
4        return new F();
5    }
6     var person = {
7        name : 'ss',
8        arr : ['hh','kk','ll']
9    }

10    var b1 = obj(person);
11    alert(b1.name);//ss
12    b1.name = 'join';
13    alert(b1.name);//join

14    alert(b1.arr);//hh,kk,ll
15    b1.arr.push('gg');
16    alert(b1.arr);//hh,kk,ll,gg

17    var b2 = obj(person);
18    alert(b2.name);//ss
19    alert(b2.arr);//hh,kk,ll,gg

疑问：(求解答)
这里的b1和b2会共享原型对象person的属性，那么在12行通过b1.name='join'修改了原型对象person的name属性后，为什么并没有影响到b2.name,在18行仍然输出ss???
而在15行通过b1.arr.push('gg')修改了原型对象person的arr属性后,却影响到了b2.arr,在19行的输出多了gg

5、寄生式继承

这种继承方式是把原型式+工厂模式结合起来，目的是为了封装创建的过程。

function obj(o){
    function F(){}
    F.prototype = o;
    return new F()
}

function create(o){
    var f = obj(o);
    f.say = function() {
        return this.arr
    }
    return f
}

6、寄生组合继承

寄生组合继承解决了组合继承中父类型两次调用问题

function obj(o){
    function F(){}
    F.prototype = o;
    return new F()
}

function create(parent,child){//通过这个函数，实现了原型链继承，但child只含有parent原型链中的属性
    var f = obj(parent.prototype);
    f.constructor = child;
    child.prototype = f;
}

function Parent(name){
    this.name = name;
    this.arr = ['heheh','guagua','jiji'];
}

Parent.prototype.say = function(){
    return this.name
}

function Child(name,age){
    Parent.call(this,name);//类式继承，这里继承parent构造函数中定义的属性
    this.age = age;
}

create(Parent,Child);

var test = new Child('trigkit4',21);
test.arr.push('nephew');
alert(test.arr);//
alert(test.run());//只共享了方法
var test2 = new Child('jack',22);
alert(test2.arr);//引用问题解决

参考

1.js实现继承的5中方式
2.ES6 Class
3.js继承方式详解
4.前段开发必须知道的js(一)原型和继承
5.细说 Javascript 对象篇（二） : 原型对象
6.javascript原型概念（一）
7.Javascript基于 ‘__proto__’ 的原型链