面试官想看我写一篇关于“原型链”和“构造函数”深入理解的文章

前言： 在参加工作的面试过程中，我搬出了我的个人掘金账号写在了简历里，面试官很感兴趣，他不仅关注了我的账号，还想让我写一篇《原型链》的见解，由于老早就想总结一篇关于原型的文章，奈何自己刚开始的知识储备不足，导致无从下手。今天正好回顾一下基础知识，本文也就此诞生。

今天我就以一个新手过来者的角度去谈一谈这两个对于 JS 来说十分重要的概念的理解，我向来不喜欢刻板地背概念似的介绍某一个知识点，我会以最小的代码量，最少的专业名词试着让你自己去理解这个概念。

如果你对原型和构造函数的概念很模糊，或者说理解的不是那么的清楚，又或者说能说上个一二三，但是让你完整表达出来却又无从下嘴，那么本文将非常适合你阅读。
读完本文你会深刻理解 new 关键词背后发生的故事，接下来的内容可能会推翻你之前对于构造函数的认知。

一. 开胃小菜（一个简单的思考题）

首先我们不考虑什么是原型，我们先来定义一个对象。

可以很清晰的看到，这个名叫 hzf 的对象身上有三个属性，其中有一个叫 say 的属性，它的值是一个函数。现在我想让你调取这个 say 函数，你怎么办呢？
“简单，我反手就是一个hzf.say()”。恭喜你，你现在距离领悟原型又近了一步。是的，我没和你开玩笑。
ok，难度增加。我们现在定义了一个数组，内容很简单，只是简单的三个数字组成。
ok，现在的需求是，分别在控制台输出数组中的每一个元素。
“这还不简单？用 forEach 啊!“你几乎是条件反射的想法写了下面的代码。

你看着控制台上的输出开始怀疑这篇文章到底在讲什么。
你还记得刚刚我们如何调用对象 hzf 身上的 say 方法吗？hzf.say（）。对！你不觉得我们调用 forEach 的方式和它十分相似吗？
在完成上面的需求时，我们几乎是一瞬间就写下 arr.forEach 这样的调用方式，但是你不觉得很奇怪吗？
这里有一个非常重要的前提是：say 这个属性对我们来说是十分清晰的，什么意思呢？因为 say 是我自己亲手定义在 hzf 对象身上的方法，是我敲下键盘上的一个字母一个字母拼出来 say 这个单词，然后定义在对象 hzf 上面的，所以我可以很理所当然的 hzf.sya() 这样来调用对吧？。
那么问题来了，你什么时候给 arr 身上加过叫 forEach 的方法吗？我记得应该没有吧？那好奇怪啊！你为什么可以调用一个你从来没定义过的方法呢？
下面引出我们标题要讲的 js 的核心概念之一----原型。

二. 初识原型 prototype

首先我们不要质疑为什么原型叫 prototype 这个单词，因为这个单词本身就是原型的意思。
回到上面的 arr，我们先在控制台输出一下 arr。
看着这个输出结果，你就算让我拼命想，我也真想不到 forEach 这个单词和现在的 arr 到底有什么关系。
等等，我好像注意到了什么，为什么这下面还有个 prototype 属性？我得点开看看。

我们不仅发现了 forEach，并且好像还发现了很多很多我们压根没在 arr 身上定义的方法。
好奇怪啊？我明明记得我没定义过 prototype 这个属性啊？等等，我好像想起来了，NDN 上介绍的写法是，Array.prototype。那这个 prototype 和 arr 现在的这个 prototype 有没有什么联系呢？
咱们一步一步来。接着再来看一张我在 MDN 上截的一张图。
不知道大家最开始和我有没有相同的疑问🤔，这作者到底重复写这么多遍这个 “prototype” 干啥啊？我知道你想告诉我，这是数组身上的一些方法，那你可以直接写 Array.forEach 不就完事了吗？不禁让我想起了在写大学本科论文时拼命凑字数的场景。难道网站作者也是在疯狂凑字数？（不是 XD
MDN 它甚至在自己举例子的时候都没加 forEach 之前的这一串 Array.prototype。
能想到这里，说明你还是很棒的，经过上面的介绍，我们知道了存在 prototype 这样一个东西，但是要想了解原型的全部，我们就必须先了解什么是构造函数。

三. 构造函数

我们先来理解为什么会有所谓的构造函数，要想深刻理解它，你就得知道为什么有它？它的出现是为了解决什么问题？ 在编程领域，任何一段代码或者任何一个名词都有它存在的意义。
我们来模拟一个场景需求： 假设现在给你一个名单，上面有1个人的 name、age 信息，现在让你把这个信息用 对象 object 的形式表示出来。
“这还不简单？”于是你得意满满地写下了下面这段代码。
ok，现在增加一点难度，现在有3个人的信息，你还是要把这3个人的信息表示出来。
你皱了皱眉头，但还是一行代码一行代码敲着。

你或许只是仅仅简单地 ctrl C+ V 了一下，然后改了名字就完成了这个需求。嗯，不错，很聪明～
那我们再加一点点难度，现在需要你创建10个用户的信息。来吧，展示～👋
难道你还要再去 ctrl C+ V 10 份，然后一个一个改名字？No,No,No. 程序员都是很懒的，我们有没有更好的方法去实现这个需求呢？啊～要是有一个可以帮我写代码，呸，说错了。啊～要是有一个可以重复生成对象，并自动帮我们填充信息，然后把生产的东西给我们就行了的东西就好了。
有这样的一个东西吗？还真有！那就是 JS 一等公民-----函数。
知道该使用函数以后，我们很轻易的就可以写出这样的代码。

我们设计了一个名叫 personInfo 的函数，它可以接收两个参数，一个 name，一个 age。我们只需要传递参数给它，然后拿到它的返回值就行了。不仅代码行数减少了，而且排版更加清爽简洁。
先别着急下结论，这还不是一个构造函数，我们接着往下走。

四. new 关键词背后做了什么

在上面我们了解到，我们可以制造一个函数来专门生产对象返回，其实 JS 还存在另外一种更加简洁的方法。那就是使用 new 关键词。
这里我们对 personInfo 不进行任何的改动。

这是控制台的结果：
你可能会想，这不是一模一样？耶～我会用 new 了。很不幸的告诉你，如果这样使用的话，你浪费了很多在调用 new 关键词时帮你自动做的事情。说白了，这里的 new 完全被你浪费了。
那 new 到底帮我们做了什么呢？我们继续往下看。
让我们稍微改造一下，替换成一个当你想使用 new 关键词生成对象时，函数 persionInfo 正确的写法。

你甚至连返回值都不需要写，这些脏活累活都交给了 new 来做，你只需要专心传递正确你的数据信息即可。
接下来我们来测试一下看看是否可行。

嗯～很好，代码又少写了两行，领导直夸我内行。
让我们对比一下，这是之前的 personInfo 函数。

这是后来的函数：

从对比中你就不知不觉领悟了 new 背后干的事情。
- 1. 帮我们自动生成了一个空对象。
- 1. 帮我们自动将 this 指向了上一步创建的那个空对象。
- 1. 帮我们自动返回了这个空对象。
看到这里，你可能都开始抢答了，“啊，我知道了，我知道了，这个用 this 的 personInfo 就是构造函数！”。等等，接下来我说的话可能要推翻你之前的认知。
其实在 JS 中压根不存在所谓的构造函数。这个名词用更精确的术语的来讲应该是函数的构造式 调用。
别急，我知道你目前还持怀疑态度，接下来我们就去验证这一点。我们动手写一个空函数，我函数体内什么也不干。我就纯 new 一个东西出来，我要看看这个 kong 到底是什么？
如果按照之前的构造函数的说法，那这个 test 也叫构造函数了。你能说它没构造什么东西吗？这不是下面放着了吗？一个空对象 kong。（至于这里面为什么会有一个用双括号包裹【【prototype】】属性，我会在下面讲解到，请仔细阅读。）

等等，我记得创建空对象这个事情不是 new 帮我们做的事情吗？关你这个 test 函数什么事啊？是啊，关你函数什么事情啊？你回忆回忆，就开始我们学习 js 的时候，对构造函数很简单地就下了定义，new 后面的函数，就是构造函数。
还有你注意到了吗？我所有的函数都并没有以大写开头，我是故意这样写的，为了就是让我们清楚一点，所谓构造函数大写开头是人们约定俗成的规则，并不是 JS 层面的语法要求。
是的，没错，刚刚我们其实验证了两个事情。一个是 new 关键词确实帮我们生成了一个空对象。第二个是如果存在构造函数，那么所有函数都可以叫做构造函数。所以我们得出结论：
js 里没有所谓真正意义上的构造函数这样一种特殊函数，而是只存在函数的构造式调用，也就是使用 new 关键词去调用一个函数。 我们只是为了方便去表达这样的使用方式，而将这种专门用来被 new 关键词调用的函数称为了构造函数。
上面讲解的函数的构造式调用只是让读者有一个思想上的认知，目的并不是让你觉得构造函数这种叫法就是错误的，也不必非得纠结于哪种叫法更优，相反构造函数这样的叫法往往会更容易被大众接受，所以在下面的内容里为了方便，我还是会将这种创建方式直接称为构造函数来讲解。

五. 构造函数的不足

OK，现在我们已经了解了什么是构造函数。
我们现在有了一个新的需求，现在要求 personInfo 函数制造的每个人都会喊自己的名字，也就是每个人都有一个 say 的方法，你该怎么做？
经过上面的学习，soeasy，很自然的就可以写出下面的代码。

控制台的效果:
现在我再把张三叫过来，于是我 new 了一个 zs。
我们分析一下上面的代码，我们很可以轻松的想到，hzf 和 zs 两个人确实年龄和名字应该不同，所以它们的 name 属性和 age 属性不相等是很正常的，因为即使是两个空对象，它们是不相等的，更别说属性不同了。
但是！这个 say 方法都是喊出各自的名字而已，它没有什么特别之处，也不像 name 和 age 通过参数来显示出自己独一无二。
我简单对述上面代码在内存中的关系做一个描述：我们假设一个属性占一份内存，hzf 有三个属性，所以它占了三份。zs 也有三个属性，所以他也占了三份。可以吗？非常可以，我也觉得很行，他俩各自都不影响，挺好的。

但是你考虑过内存的感受吗？这还只是两个数据，数据量大的时候，内存空间是非常宝贵的，我们需要节省着点用。
可能上面有点抽象，让我们抛开代码，我们类比一下现实生活，假如现在你需要一把剪刀，但是目前你没有自己的剪刀。
- 1.你首先想到的是找自己的爸爸要，你跑到了爸爸面前，爸爸看了看柜子，说自己也没有。
- 2.于是你又去找爷爷要，爷爷一看，自己有一把剪刀，于是递给了你。
上面的场景中，我，爸爸，爷爷，三个人都有一把剪刀可以吗？怎么不可以？非常可以！但是有必要吗？没有必要。因为剪刀不是常用的东西，我们也不知道谁会再次使用，所以我们就可以先把剪刀放到爷爷那里，爷爷自己用的时候，可以拿出来用；爸爸想用的时候，可以找爷爷要；我想用的时候，也可以去找爷爷要到就行了（这里其实需要再找爸爸要一次），我们三个人共用一个剪刀完全可以满足需求。
通过这种思路，我们可以设计出这样的模式：我们把一些通用的东西放到内存上同一个地址里，谁用的时候找我要就行了。

一个很简单的行为，我们就从占用6份空间降低到了5份。
你也许会吐槽，“不就节约了一份吗，有这么抠抠搜搜吗？” 这个想法没有任何问题，在我们数据量小的时候完全没有任何错误，但是假如这个函数我需要执行100次呢？按照之前的3个属性3份内存来讲。我就需要占用300份内存。但是如果我换成第二种方法，我就仅仅只需要 201份内存。数据量越大，节约的内存空间也是呈指数级增长的。
那 JS 里有充当上面 “爷爷” 角色的东西吗？你别说，还真有。它就是我们的 prototype 这个属性，它是专门用来管理一些我们需要重复使用，但是使用方法完全相同的一些属性。

六. 函数的 prototype 属性

我们依旧从 personInfo 函数讲起。
我们先来打印一下 personInfo 这个函数的信息，看看它身上有哪些属性。

我们暂时先忽略上面的 caller，arguments 等属性，本文重点不是它们，感兴趣的读者可以自行查阅。
我们可以看到一个特殊的属性，prototype。
注意！函数的 prototype 并不是 [[prototype]] 带两个括号的写法[[]]，这个小小的区别至关重要！我们回过头看一眼空对象 kong 的 prototype 是带着 [[]] 的。
带[[]]的原因是浏览器所设定的，浏览器想让它用【⭐️prototype⭐️】五角星包裹，它也可以用五角星包裹。和 JS 的语法没有任何关系。这些带双括号的属性是JS引擎用到的，（你可以暂时这样理解) 它能在控制台上打印出来的原因完全是为了方便我们调试和观察，你在 JS 层面是无法访问到的。你可以回忆一下老朋友 Promise 三种状态在控制台的表现形式,也是 [[]]。
但是人家函数 personInfo 的 prototype 属性可是是货真价实存在的属性，你可以直接使用点语法看看效果。
但是请注意 kong 的 [[prototype]] 是无法访问的。
回到我们 personInfo，我们可以看到 prototype 属性压根就没啥特别的，它就是一个普通对象而已，这个对象最开始只有一个 constructor 属性，仅此而已。不要怀疑，它真的没什么特别的，它就是一个普通对象。
并且如果你观察地仔细的话，这个默认就有的 constructor 的属性值，其实就是这个 personInfor 本身。我们验证一下：
你也许会好奇有什么用？这里我来解释一下，对于函数本身来讲，它就只是静静躺在那里，这个属性值任何一丁点作用都没有，但是一旦你把它当作构造函数使用的时候，它的意义就不同了。

七. object 的 "\_proto_\" 属性

让我们重新调用 new 关键词来初始化一个 hzf。

你会发现在控制台上看到我们上面所说的，除了无法获取的 【【prototype】 属性以外，其实就没别的属性了。
其实不然，在对象身上还存在一个隐藏的属性 __proto__。别担心，你在实际开发中也不会真正去调用这个属性，并且该属性已经被弃用了，但是我们今天为了深入理解原型，我们还就得重新把它拎出来讲一讲。
说干就干，我们来打印一下 hzf.__prototype__ 属性，看看它到底是什么。

不对劲，怎么感觉这么熟悉呢？你没看错，它就是我们刚刚到函数 personInfo 函数身上的 prototype 属性，它们两个其实是同一个对象，也就是说它们两个其实指向的是内存上同一块地址。我们赶紧验证一下：
在这里我想问，你写过类似于 hzf__proto__=personInfo.Prototype 的赋值语句吗？我想应该没有吧？
哪有什么岁月静好，只不过是有人在帮你负重前行罢了。这件事又是谁干的？其实就是我们的老朋友---- new 关键词，脏活累活它都替干了。其实在调用 new 关键词的时候，还有一个十分关键的步骤，就是将 hzf 的 __proto__ 属性指向 personInfo.prototype 属性，结合上面的几个步骤，至此我们讲解完了 new 关键词的调用后，背后发生的所有事情。

八. 改造 personInfo

所有前置知识我们都了解了，接下来就是让我们完成我们最初的需求。我们只需要将 personInfo 的 say 方法放到 personInfo 的 prototype 属性就ok了。
你要知道 prototype 就是一个普通对象，普通对象怎么赋值？直接点语法就完事啦～。就是这么简单

然后我们看一看调用的结果：
我们再去看一眼，personInfo 的 prototype 属性，果然对象多了一个 say 属性。
再看一眼 hzf.__proto__ 属性。是的，一模一样，它俩就是同一个对象。
在这里我们并没有为 hzf 单独设置 say 属性，然而它却可以调取 personInfo 函数 prototype 的属性。
当有一天 hzf 有了自己的剪刀（say方法）时，它就不需要向他爸爸（personInfo.prototype）询问了。

当我定义了 hzf 自己的 say 方法以后，控制台的效果：

这种对象的__proto__ 属性和构造函数 prototype 属性好像一根线互相连接在一起的表现形式，就构成了我们俗称原型链。对象还有一个特性，那就是当对象调用某个方法时，如果自身没有，那么它会自动顺着原型链一级一级向上寻找。