搞懂__proto__与prototype

一，前言

对一个知识点是否完全把握，最好的校验方法就是能否用自己的语言将其表述出来。

原型与原型链一直是学习 JS 绕不过的知识点，其中proto 与 prototype 最为让人头疼，这里简单的写下我自己的理解，从原型与原型链中拆解 proto 与 prototype ，希望能对大家有所帮助。

一，原型

1，定义

在javascript中，函数可以有属性。 每个函数都有一个特殊的属性叫作原型（prototype)

注：prototype属性是函数特有，对象没有该属性

原型（prototype) 是什么东西呢，里面又有哪些属性呢？来，让我们拿个具体例子看下：

function fn() {};

console.dir(fn)

这里我们可以看出 原型（prototype) 是一个对象，对于当前例子来说，里面有 constructor 与 proto两个属性。那这个原型对象有什么作用呢？来，让我们继续往下看~

2，使用

现在我们知道了原型是一个对象，那原型对象有什么作用呢？实际上，原型是 ECMAScript 实现继承的过程中产生的一个概念。这里我们简单拿 ES5 的对象来举例子：

function Person(name) {
    this.name = name;
}

Person.prototype.say = function() {
    console.log(`My name is ${this.name}`);
}

let person = new Person('小明');
person.say();  // My name is 小明

让我们来逐步解释下这个例子：

1. 声明了一个构造函数 Person，其有一个属性 name
2. 在其原型上声明了一个函数 say
3. 实例一个 Person 类——person
4. 调用 person 的 say 方法

我们发现，person可以调用其构造函数原型里的say方法，why？让我们看下 person 里都有什么：

实例 person 虽然自身没有 say 方法，但是通过 proto 属性访问到了其原型中的 say 方法。

为什么 proto 属性会指向其构造函数的原型 prototype 呢，他们之间是什么关系呢？让我们继续往下看~

二，原型链

1，__proto__

在介绍原型链前，让我们先看一个属性：proto，这是一个与原型 prototype 很相似的属性，这次让我们来彻底搞懂他们之间的关系。

让我们先来看MDN上的定义：

Object.prototype 的 proto 属性是一个访问器属性（一个getter函数和一个setter函数）, 暴露了通过它访问的对象的内部[[Prototype]] (一个对象或 null)。

注：函数也是一种对象，所以其同时具有 prototype 与 __proto__ 两个属性

看不懂定义没关系，让我们举例说明：

let obj = {a: 1};

console.log(obj);

我们可以看出 proto 指向了一个对象，这个对象是什么呢？来，让我们继续看

class Parent {
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    
    print() {
        console.log(this.name);
    }
}

let parent = new Parent('小明');

console.dir(parent);
console.dir(Parent);

咦，有没有发现 parent.__proto__ 与 Parent.prototype所指向的对象很相似，它们知否是同一个对象呢？

parent.__proto__ == Parent.prototype   // true

结果是同一个引用，这个时候我们可以得出一个结论：实例的__proto__属性指向其构造函数的原型。那他们之间的这种关联关系有什么作用呢？这便涉及到了原型链。

2，原型链

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。

注：因为对象没有prototyp属性，所以通过__proto__属性与原型prototype进行关联

文字描述很抽象，让我们通过ES5的继承来具体分析:

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

Parent.prototype.print = function() {
    console.log(this.name);
}

function Child(name) {
    Parent.call(this, name);
}

Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
Child.prototype.constructor = Child;

let child = new Child('小明');
console.log(child);

让我们来看下 child 里都有什么

这里可能有的同学对Object.create()这个函数不太熟悉，不明白其做了什么，不要急，让我们来看下其源码实现：

function create(proto) {
    function F();
    F.prototype = proto;
    return new F();
}

声明了一个构造函数F，然后将其原型指向参数proto，返回构造函数的实例。好，让我们将整个过程串起来看一下：

1，声明 Parent 构造函数
2，声明 Child 构造函数，并手动绑定 this 指向
3，执行 Object.create(Parent.prototype)：声明一个构造函数 F，更改其原型prototype指向（F.prototype = Parent.prototype)，然后返回 F 的实例 f，注意这一步，实际上是 f.__proto__ == F.prototype
4，将 Child 的 prototype 指向 f.prototype
5，绑定 Child 的构造函数

让我们再来看下 child.print() 的调用过程

1，child对象里没有 print 函数，于是便在其原型上寻找：child.__proto__  ——>  f.prototype
2，进入 f.prototype 中寻找 print 函数，发现没有，于是去其原型上寻找：f.__proto__   ——>  F.prototype
3，F.prototype == Parent.prototype，于是便进入 Parent.prototype 中寻找 print 函数，有 print 函数，调用成功

怎么样，是不是豁然开朗！原型链其实就是通过 proto 与 prototype 的关联关系连接起来的，这样对象便可以寻找其原型上的方法与属性。详细的关系描述如下图：

实战

让我们来看一道面试题：

var F = function() {};

Object.prototype.a = function() {
  console.log('a');
};

Function.prototype.b = function() {
  console.log('b');
}

var f = new F();

f.a();
f.b();

F.a();
F.b();

解题思路如下：

 1. f.a() ——> 实例 f 调用 a 方法，自身没有，从其原型中查找：f.__proto__ == F.prototype
 2. F.prototype中没有 a 方法，于是继续在其原型中查找，F.prototype.__proto__ == Object.prototype
 3. Object.prototype中有a方法，无b方法，所以f.a()结果为a，f.b()调用会报错：f.b is not a function
 4. F.a()：构造函数调用 a 方法，自身没有，从其原型中查找：F.__proto__ == Funtion.prototype
 5. Funtion.prototype中有 b 方法，所以F.b()的输出为b。没有 a 方法，继续在其原型中查找，Function.prototype.__proto__ == Object.prototype
 6. Object.prototype中有 a 方法，所以F.a()的输出为a

三，总结

本文对__proto__与prototype之间的关系进行了简单的梳理，写下了笔者自己的理解，给大家理解提供一个思路，当然可能存在描述不准确或错误的地方，欢迎大家留言交流，以上~