《图解 Google V8》学习笔记Day80

原型链：V8是如何实现对象继承的？

简单地理解，继承就是一个对象可以访问另外一个对象中的属性和方法，比如我有一个B对象，该对象继承了A对象，那么B对象便可以直接访问A对象中的属性和方法，你可以参考下图：

不同的语言实现继承的方式是不同的，其中最典型的两种方式是基于类的设计和基于原型继承的设计。
C++、Java、C#这些语言都是基于经典的类继承的设计模式，这种模式最大的特点就是提供了非常复杂的规则，并提供了非常多的关键字，诸如class、friend、protected、private、interface等，通过组合使用这些关键字，就可以实现继承。
而JavaScript的继承方式和其他面向对象的继承方式有着很大差别，JavaScript本身不提供一个class 实现。虽然标准委员会在 ES2015/ES6 中引入了 class 关键字，但那只是语法糖，JavaScript 的继承依然和基于类的继承没有一点关系。
JavaScript仅仅在对象中引入了一个原型的属性，就实现了语言的继承机制，基于原型的继承省去了很多基于类继承时的繁文缛节，简洁而优美。

原型继承是如何实现的？

参考下图：

有一个对象C，它包含了一个属性“type”，那么对象C是可以直接访问它自己的属性type的，这点毫无疑问。
上节我们从V8的内存快照看到，JavaScript的每个对象都包含了一个隐藏属性__proto__ ，我们就把该隐藏属性__proto__称之为该对象的原型(prototype)。
__proto__指向了内存中的另外一个对象，我们就把__proto__指向的对象称为该对象的原型对象，那么该对象就可以直接访问其原型对象的方法或者属性。
最终效果如下图：

同样的方式，B也是一个对象，它也有自己的__proto__属性，比如它的属性指向了内存中另外一块对象A，如下图所示：

我们看到使用C.name和C.color时，给人的感觉属性name和color都是对象C本身的属性，但实际上这些属性都是位于原型对象上，我们把这个查找属性的路径称为原型链，它像一个链条一样，将几个原型链接了起来。
在这里还要注意一点，不要将原型链接和作用域链搞混淆了，作用域链是沿着函数的作用域一级一级来查找变量的，而原型链是沿着对象的原型一级一级来查找属性的，虽然它们的实现方式是类似的，但是它们的用途是不同的。
关于继承，还有一种情况，如果我有另外一个对象D，它可以和C共同拥有同一个原型对象B，如下图所示：

因为对象C和对象D的原型都指向了对象B，所以它们共同拥有同一个原型对象，当我通过D去访问name属性或者color属性时，返回的值和使用对象C访问name属性和color属性是一样的，因为它们是同一个数据。
继承就是一个对象可以访问另外一个对象中的属性和方法，在JavaScript中，我们通过原型和原型链的方式来实现了继承特性。

实践：利用__proto__实现继承

var animal = {
    type: "Default",
    color: "Default",
    getInfo: function () {
        return `Type is: ${this.type}，color is ${this.color}.`
    }
}
var dog = {
    type: "Dog",
    color: "Black",
}

上边方法创建了两个对象animal和dog，如果想让dog对象继承animal的属性，最直接的方式就是将dog的__proto__指向对象animal，如下：

dog.__proto__ = animal

设置之后，就可以使用dog调用animal的getInfo()方法了。
调用animal的getInfo函数中的this.type和this.color是dog对象中的值。
还有一点我们要注意，通常隐藏属性是不能使用JavaScript来直接与之交互的。不建议以上的调用方式。原因有两个：

• 首先，这是隐藏属性，并不是标准定义的;
• 其次，使用该属性会造成严重的性能问题。

构造函数是怎么创建对象的？

比如我们要创建一个dog对象，我可以先创建一个DogFactory的函数，属性通过参数进行传
递，在函数体内，通过this设置属性值。代码如下所示：

function DogFactory(type,color){
    this.type = type
    this.color = color
}

然后再结合关键字“new”就可以创建对象了，创建对象的代码如下所示：

var dog = new DogFactory('Dog','Black')

通过这种方式，我们就把后面的函数称为构造函数，因为通过执行new配合一个函数，JavaScript虚拟机便会返回一个对象。
为什么通过new关键字配合一盒函数会返回一个对象？
其实当V8执行上面这段代码时，V8会在背后悄悄地做了以下几件事情，模拟代码如下所示：

var dog = {}
dog.__proto__ = DogFactory.prototype
DogFactory.call(dog,'Dog','Black')

可以参考上图，分为三个步骤：

1. 首先，创建了一个空白对象dog；
2. 然后，将DogFactory的prototype属性设置为dog的原型对象，这就是给dog对象设置原型对象的关键一步，我们后面来介绍；
3. 最后，再使用dog来调用DogFactory，这时候DogFactory函数中的this就指向了对象dog，然后在DogFactory函数中，利用this对对象dog执行属性填充操作，最终就创建了对象dog。

构造函数怎么实现继承？

function DogFactory(type,color){
this.type = type
this.color = color
//Mammalia
//恒温
this.constant_temperature = 1
}
var dog1 = new DogFactory('Dog','Black')
var dog2 = new DogFactory('Dog','Black')
var dog3 = new DogFactory('Dog','Black')

我利用上面这段代码创建了三个dog对象，每个对象都占用了一块空间，占用空间示意图如下所示：

从图中可以看出来，对象dog1到dog3中的constant_temperature属性都占用了一块空间，但是这是一个通用的属性。表示所有的dog对象都是恒温动物，所以没有必要在每个对象中都为该属性分配一块空间，我们可以将该属性设置公用的。
怎么设置通用属性？
prototype

每个函数对象中都有一个公开的prototype属性，当你将这个函数作为构造函数来创建一个新的对象时，新创建对象的原型对象就指向了该函数的prototype属性。当然了，如果你只是正常调用该函数，那么prototype属性将不起作用。

这时候我们可以将constant_temperature属性添加到DogFactory的prototype属性上，代码如下所示：

function DogFactory(type,color){
this.type = type
this.color = color
//Mammalia
}
DogFactory. prototype.constant_temperature = 1
var dog1 = new DogFactory('Dog','Black')
var dog2 = new DogFactory('Dog','Black')
var dog3 = new DogFactory('Dog','Black')

这样我们三个dog对象的原型对象都指向了prototype，而prototype又包含了constant_temperature属性，这就是我们实现继承的正确方式。

一段关于new的历史

JavaScript是Brendan Eich发明的，那是个“战乱”的时代，各种大公司相互争霸，有Sun、微软、网景、甲骨文等公司，它们都有推出自己的语言，其中最炙手可热的编程语言是Sun的Java，而JavaScript就是这个时候诞生的。当时创造JavaScript的目的仅仅是为了让浏览器页面可以动起来，所以尽可能采用简化的方式来设计JavaScript，所以本质上来说，Java和JavaScript的关系就像雷锋和雷峰塔的关系。
那么之所以叫JavaScript是出于市场原因考量的，因为一门新的语言需要吸引新的开发者，而当时最大的开发者群体就是Java，于是JavaScript就蹭了Java的热度，事后，这一招被证明的确有效果。
虽然叫JavaScript，但是其编程方式和Java比起来，依然存在着非常大的差异，其中Java中使用最频繁的代码就是创建一个对象，如下所示：

CreateInstance instance = new CreateInstance();

当时JavaScript并没有使用这种方式来创建对象，因为JavaScript中的对象和Java中的对象是完全不一样的，因此，完全没有必要使用关键字new来创建一个新对象的，但是为了进一步吸引Java程序员，依然需要在语法层面去蹭Java热点，所以JavaScript中就被硬生生地强制加入了非常不协调的关键字new，然后使用new来创造对象就变成这样了：

var bar = new Foo()

虽然看起来非常相似，但是其背后的原理是完全不同的。

此文章为5月Day12学习笔记，内容来源于极客时间《图解 Google V8》，日拱一卒，每天进步一点点💪💪