【前端芝士树】Javascript的原型与原型链

【前端芝士树】Javascript的原型、原型链以及继承机制

前端的面试中经常会遇到这个问题，自己也是一直似懂非懂，趁这个机会整理一下

0. 为什么会出现原型和原型链的概念

1994年，网景公司（Netscape）发布了Navigator浏览器0.9版，但是刚开始的Js没有继承机制，更别提像同时期兴盛的C++和Java这样拥有面向对象的概念。在实际的开发过程中，工程师们发现没有继承机制很难解决一些问题，必须有一种机制能将所有的对象关联起来。

Brendan Eich鉴于以上情况，但不想把Js设计得过为复杂，于是引入了new关键词 和 constructor构造函数来简化对象的设计，引入了prototype函数对象来包含所有实例对象的构造函数的属性和方法，引入了proto和原型链的概念解决继承的问题。

1. Javscript 函数和函数对象

var o1 = {}; 
var o2 =new Object();
var o3 = new f1();

function f1(){}; 
var f2 = function(){};
var f3 = new Function('str','console.log(str)');

凡是直接或者间接通过 new Function() 创建的对象都是函数对象，其他的都是普通对象。

在上面的程序中，o1、o2、o3都是普通对象，f1、f2、f3都是函数对象。

2. 构造函数

function Person(name, age, job) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.job = job;
 this.sayName = function() { alert(this.name) } 
}
var person1 = new Person('Zaxlct', 28, 'Software Engineer');
var person2 = new Person('Mick', 23, 'Doctor');

person1 和 person2 都是 构造函数 Person 的实例。
实例的构造函数属性（constructor）指向构造函数。

3. 原型对象

Person.prototype = {
   name:  'Zaxlct',
   age: 28,
   job: 'Software Engineer',
   sayName: function() {
     alert(this.name);
   }
}

每个函数对象都有一个 prototype 属性，这个属性就是函数的原型对象。

每个对象都有 proto 属性，但只有函数对象才有 prototype 属性

在默认情况下，所有的原型对象都会自动获得一个 constructor（构造函数）属性，这个属性（是一个指针）指向 prototype 属性所在的函数（Person）

Person.prototype.constructor == Person

而在Person这个对象进行实例化的时候，实际上是创建了一个它的实例对象并赋值给它的 prototype，所以得出以下结论：

原型对象（Person.prototype）是 构造函数（Person）的一个实例。

4. _proto_

JS 在创建对象（不论是普通对象还是函数对象）的时候，都有一个叫做__proto__ 的内置属性，用于指向创建它的构造函数的原型对象，也就是prototype。

Person.prototype.constructor == Person;
person1.__proto__ == Person.prototype;
person1.constructor == Person;

看下面一段代码

Person.prototype.__proto__ === Object.prototype;

Person.prototype 是一个普通对象，我们无需关注它有哪些属性，只要记住它是一个普通对象。
因为一个 普通对象的构造函数 === Object
所以 Person.prototype.__proto__ === Object.prototype

5. 原型链

原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype。

person1.__proto__ === Person.prototype;
Person.prototype.__proto__ === Object.prototype;
Object.prototype.__proto__ === null;
//Object.prototype.__proto__ === null，保证原型链能够正常结束。

Person.__proto__ === Function.prototype;
Object.__proto__ === Function.prototype;
Function.prototype.__proto__ === Object.prototype;

前面三项已经形成了一个原型链，那么后面代码中Person和Object的__proto__都是Function.prototype呢？

所有函数对象的proto都指向Function.prototype，它是一个空函数（Empty function）

Number.__proto__ === Function.prototype  // true
Number.constructor == Function //true

Boolean.__proto__ === Function.prototype // true
Boolean.constructor == Function //true

String.__proto__ === Function.prototype  // true
String.constructor == Function //true

Object.__proto__ === Function.prototype  // true
Object.constructor == Function // true

Function.__proto__ === Function.prototype // true
Function.constructor == Function //true

Array.__proto__ === Function.prototype   // true
Array.constructor == Function //true

RegExp.__proto__ === Function.prototype  // true
RegExp.constructor == Function //true

Error.__proto__ === Function.prototype   // true
Error.constructor == Function //true

Date.__proto__ === Function.prototype    // true
Date.constructor == Function //true

所有的构造器都来自于 Function.prototype，甚至包括根构造器Object及Function自身。所有构造器都继承了·Function.prototype·的属性及方法。如length、call、apply、bind

所以我们再举一个原型链的例子

let num = new Number();
num.__proto__ === Number.prototype;
Number.prototype.__proto__ === Function.prototype;
Funtion.prototype.__proto__ === Object.prototype;
Object.prototype.__proto__ === null;

也可看下图的实现，更直观。

ok, 所以明白为什么Number、String、Array这样的对象实例能继承到Object的属性以及原型链是怎么一回事了吧。

参考文章
最详尽的 JS 原型与原型链终极详解，没有「可能是」。
三张图搞懂JavaScript的原型对象与原型链 - 水乙 - 博客园
Javascript继承机制的设计思想 - 阮一峰的网络日志