JS中的构造函数、原型、原型链

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sugar_coffee
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    1.1 概述

    在典型的 OOP 的语言中（如 Java），都存在类的概念，类就是对象的模板，对象就是类的实例，但在 ES6之前， JS 中并没用引入类的概念。

    ES6 全称 ECMAScript 6.0 ，2015.06 发版。但是目前浏览器的 JavaScript 是 ES5 版本，大多数高版本的浏览器也支持 ES6，不过只实现了 ES6 的部分特性和功能。

    在 ES6之前 ，对象不是基于类创建的，而是用一种称为构造函数的特殊函数来定义对象和它们的特征。

    创建对象可以通过以下三种方式：

    1. 对象字面量

      var obj = {}

    2. new Object()

      var obj = new Object();

    3. 自定义构造函数

      function Star(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.sing = function(){
        console.log('sing')
    }
}
let ldh = new Star('刘德华', 18);
ldh.sing();

    1.2 构造函数

    构造函数是一种特殊的函数，主要用来初始化对象，即为对象成员变量赋初始值，它总与 new 一起使用。我们可以把对象中一些公共的属性和方法抽取出来，然后封装到这个函数里面。

    在 JS 中，使用构造函数时要注意以下两点：

    1. 构造函数用于创建某一类对象，其首字母要大写
    2. 构造函数要和 new 一起使用才有意义

    new 在执行时会做四件事情：

      ① 在内存中创建一个新的空对象。

      ② 让 this 指向这个新的对象。

      ③ 执行构造函数里面的代码，给这个新对象添加属性和方法。

      ④ 返回这个新对象（所以构造函数里面不需要 return ）。

    JavaScript 的构造函数中可以添加一些成员，可以在构造函数本身上添加，也可以在构造函数内部的 this 上添加。通过这两种方式添加的成员，就分别称为静态成员和实例成员。

    • 静态成员：在构造函数本上添加的成员称为静态成员，只能由构造函数本身来访问
    • 实例成员：在构造函数内部创建的对象成员称为实例成员，只能由实例化的对象来访问 
    function Star(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.sing = function(){
        console.log('sing')
    }
}
// 实例成员就是构造函数内部通过 this 添加的成员 name age sing 就是实例成员。实例成员只能通过实例化的对象来访问
let ldh = new Star('刘德华', 18);
ldh.sing();
​
// 静态成员 在构造函数本身上添加的成员 gender 就是静态成员
Star.gender = 'male';
console.log(Star.gender); // 静态成员只能通过构造函数来访问
console.log(ldh.gender); // 不能通过对象来访问

    1.3 构造函数的问题

    构造函数方法很好用，但是存在浪费内存的问题。

    function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
    this.sing = function() {
        console.log('我会唱歌');
    }
}
var ldh = new Star('刘德华', 18);
var zxy = new Star('张学友', 19);
console.log(ldh.sing === zxy.sing);   // false

    image-20200527163821898.png
    当创建实例对象的时候，对于简单的数据类型，直接赋值就可以。

    但对于复杂数据类型，当创建 ldh 这个实例对象的时候，会单独的开辟一块儿空间来存放复杂数据类型 sing 这个方法，创建 zxy 对象的时候，也去开辟一块儿空间来存放 sing 方法。开辟了两个空间来存放同一个函数。

    我们希望所有的对象使用同一个函数，这样就比较节省内存，那么我们要怎样做呢？

    1.4 构造函数原型 prototype

    构造函数通过原型分配的函数是所有对象所共享的。

    JavaScript 规定，每一个构造函数都有一个 prototype 属性，指向另一个对象。这个 prototype 就是一个对象，这个对象的所有属性和方法，都会被构造函数所拥有。

    我们可以把那些不变的方法，直接定义在 prototype 对象上，这样所有对象的实例就可以共享这些方法。

    function Star(name, age){
   this.name = name;
    this.age = age;
}
Star.prototype.sing = function() {
    console.log('sing');
}
var ldh = new Star('刘德华', 18);
var zxy = new Star('张学友', 19);
ldh.sing();
zxy.sing();
console.log(ldh.sing === zxy.sing)  // true

    一般情况下，公共的属性定义到构造函数里面，公共的方法放在原型对象身上。

    问答

    1. 原型是什么 ？

        一个对象，我们也称为 prototype 为原型对象。

    1. 原型的作用是什么 ？

        共享方法。

    1.5 对象原型 __ proto __

    对象都会有一个属性 __ proto __ 指向构造函数的 prototype 原型对象。对象可以使用构造函数 prototype 原型对象的属性和方法，就是因为对象有 __ proto __ 原型的存在。

    • __ proto __ 对象原型和原型对象 prototype 是等价的
    • __ proto __ 对象原型的意义就在于为对象的查找机制提供一个方向，或者说一条路线，但是它是一个非标准属性，因此实际开发中，不可以使用这个属性，它只是内部指向原型对象 prototype

    image-20200527164928752.png

    1.6 constructor 构造函数

    对象原型（ __ proto __ ）和构造函数（prototype）原型对象里面都有一个属性 constructor 属性 ，constructor 我们称为构造函数，因为它指回构造函数本身。

    constructor 主要用于记录该对象引用于哪个构造函数，它可以让原型对象重新指向原来的构造函数。

    function Star(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}
/*
Star.prototype.sing = function() {
    console.log('sing');
}
Star.prototype.movie = function() {
    console.log('movie');
}
*/
Star.prototype = {
    // 如果修改了原来的原型对象，给原型对象赋值的是一个对象，则必须手动利用 constructor 指回原来的构造函数
    constructor: Star,
    sing: function() {},
    movie: function() {}
}
var ldh = new Star('刘德华', 18);
var zxy = new Star('张学友', 19);
console.log(Star.prototype.constructor); // Star
console.log(ldh.__proto__.constructor); // Star

    一般情况下，对象的方法都在构造函数的原型对象中设置。如果有多个对象的方法，我们可以给原型对象采取对象形式赋值，但是这样就会覆盖构造函数原型对象原来的内容，这样修改后的原型对象 constructor 就不再指向当前构造函数了。此时，我们可以在修改后的原型对象中，添加一个 constructor 指向原来的构造函数。

    1.7 构造函数、实例、原型对象三例者之间的关系

    构造函数、实例、原型对象三者之间的关系.png

    1.8 原型链

    image-20200527165339929.png

    1. 只要是对象就有 __ proto __ 原型，指向原型对象
    2. Star 原型对象里面的 __ proto __ 原型 指向的是 Object.prototype
    3. Object.prototype 原型对象里面的 __ proto __ 原型 指向为 null

      只要是对象，它里面都有一个原型 __ proto __ ，它指向的是原型对象 prototype，原型对象里面也有一个 __ proto __ ，它指向的是 object 原型对象 prototype，object 原型对象里面也有一个 proto __ , 它指向是 null

      简单来说就是，每一个对象都有一个原型，每一个原型又是一个对象，所以原型又有自己的原型，这样一环扣一环形成一条链，就叫原型链。

    1.9 JavaScript 的成员查找机制(规则)

      ① 当访问一个对象的属性（包括方法）时，首先查找这个对象自身有没有该属性。

      ② 如果没有就查找它的原型（也就是 __proto__ 指向的 prototype 原型对象）。

      ③ 如果还没有就查找原型对象的原型（Object的原型对象）。

      ④ 依此类推一直找到 Object 为止（null）。

      ⑤ __proto__ 对象原型的意义就在于为对象成员查找机制提供一个方向，或者说一条路线。

    1.10 原型对象 this 指向

    构造函数中的this 指向我们实例对象。

    function Star(uname, age) {
    this.uname = uname;
    this.age = age;
}
var that;
Star.prototype.sing = function() {
    console.log('我会唱歌');
    that = this;
}
var ldh = new Star('刘德华', 18);
console.log(that === ldh); // 返回true，在构造函数中，里面this指向的是对象实例ldh

    原型对象里面放的是方法，这个方法里面的 this 指向 的是 这个方法的调用者，也就是这个实例对象。调用方式的不同决定了 this 的指向不同，一般指向我们的调用者。
    this的指向.png

    改变函数内部 this 指向，常用的有 bind()、call()、apply()

    1. call() 方法：调用一个对象，即调用函数的方式，改变函数的 this 指向。主要作用可以实现继承。

      fun.call(thisArg, arg1, arg2, ...)

    2. apply() 方法：调用一个函数，即调用函数的方式，改变函数的 this 指向。

      fun.apply(thisArg, [argsArray])
      • thisArg：在 fun 函数运行时指定的 this 值
      • argsArray：传递的值，必须包含在数组里面
      • 返回值就是函数的返回值，因为它就是调用函数
      // 利用 apply 借助于数学内置对象求最大最小值
var arr = [1, 63, 25, 89, 12, 7];
var max = Math.max.apply(Math, arr);
console.log(max); // 89

    3. bind() 方法不会调用函数，但是能改变函数内部 this 指向

      fun.bind(thisArg, arg1, arg2, ...)
      • thisArg：在 fun 函数运行时指定的 this 值
      • arg1, arg2：传递的其他参数
      • 返回由指定的 this 值和初始化参数改造的_原函数拷贝_，即原函数改变 this 之后产生的新函数
      var o = {
    name: 'andy'
}
function fn(a, b) {
    console.log(this, a+b);
}
var f = fn.bind(o, 1, 2);
fn();
​
var btn = document.querySelector('button');
btn.onclick = function() {
    this.diabled = true; //这个 this 指向 btn 按钮
    // var that = this;
    setTimeout(function() { //定时器里面的 this 指向的是 window
        // that.disabled = false;
        this.disabled = false;
    }.bind(this), 3000); //这个 this 指向 btn 这个对象
}

      总结：
        * call() 经常做继承；
        * apply() 经常跟数组有关系；
        * bind() 不立即调用函数，如果有的函数我们不需要立即调用，但是又想改变这个函数内部 this 指向，此时用 bind()

    1.11 扩展内置对象

    可以通过原型对象，对原来的内置对象进行扩展自定义的方法。比如给数组增加自定义求偶数和的功能。

    Array.protoype.sum = function() {
    let sum = 0;
    for(let i = 0; i < this.length; i++) {
        sum += this[i];
    }
    return sum;
}
const arr = [1, 2, 3];
console.log(arr.sum()); // 6
console.log(Array.prototype) // 里面包含了 sum 方法

    注意：数组和字符串内置对象不能给原型对象覆盖操作 Array.prototype = {} ，只能是 Array.prototype.xxx = function(){} 的方式。

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