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    _Fatman:深入了解JavaScript中基于原型(prototype)的继承机制

    作者:_Fatman 时间:2021-02-04 12:26

    继承是面向对象编程中相当重要的一个概念,它对帮助代码复用起到了很大的作用。 Brendan Eich在创建JavaScript时,没有选择当时最流行的类继承机制,而是借鉴Self,用到了基于原型(prototype)的继承机制,这导致了JavaScript在继承机制方面与Java、C++等基于类继承机制的语言有着显著的区别。 其具体在于—C++的多重继承、Java的继承和接口实现中都包含"类"的概念,它们倾向于在创建对象之前[1]已经规定了对象需要继承的类和实现的接口,并且使用类与类之间的继承方式。 而在JavaScript中没有"类"的概念,在对象之后所继承的对象也是可以发生动态变化的,并且使用的是对象与对象之间的继承方式。

    原型

    前言

    继承是面向对象编程中相当重要的一个概念,它对帮助代码复用起到了很大的作用。

    正文

    Brendan Eich在创建JavaScript时,没有选择当时最流行的类继承机制,而是借鉴Self,用到了基于原型(prototype)的继承机制,这导致了JavaScript在继承机制方面与Java、C++等基于类继承机制的语言有着显著的区别。

    其具体在于—C++的多重继承、Java的继承和接口实现中都包含""的概念,它们倾向于在创建对象之前[1]已经规定了对象需要继承的类和实现的接口,并且使用类与类之间的继承方式

    而在JavaScript中没有""的概念,在对象之后所继承的对象也是可以发生动态变化的,并且使用的是对象与对象之间的继承方式

    如果将JavaScript中由string,number,bigint,boolean,null,undefined,symbol组成的基础类型与其对应的值都按下不表,余下的引用类型与其对应的值将都存在着__proto__[2]属性,指向继承的原型对象[3]

    __proto__存在于每个对象中不同,prototype属性只存在于函数中,在默认的的情况下所有对象的__proto__属性的值与其构造函数下的prototype属性的值是一致的。

    let obj = new Object();
    obj.constructor === Object;//true
    //obj的__proto__属性的值与obj的构造函数的prototype属性的值指向同一块堆内存
    obj.__proto__ === obj.constructor.prototype;//true
    obj.__proto__ === Object.prototype;//true
    

    在这里插入图片描述

    所有函数的构造函数都指向Function:

    Object.constructor === Function;//true
    //Object的__proto__属性的值与Object的构造函数的prototype属性的值指向同一块堆内存
    Object.__proto__ === Object.constructor.prototype;//true
    Object.__proto__ === Function.prototype;//true
    
    Function.constructor === Function;//true
    //Function的__proto__属性的值与Function的构造函数的prototype属性的值指向同一块堆内存
    Function.__proto__ === Function.constructor.prototype;//true
    Function.__proto__ === Function.prototype;//true
    

    在这里插入图片描述

    Function的prototype属性的原型指向Object.prototype:

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

    在这里插入图片描述

    不单单是 Function 的prototype属性的原型指向 Object.prototype ,几乎所有的函数[4]的prototype属性的原型指向 Object.prototype ,从V8的测试代码中可见一斑:
    在这里插入图片描述
    最后,位于原型顶点的是Object.prototype.__proto__,它指向 null:

    Object.prototype.__proto__ === null;//true
    Object.prototype.constructor === Object;//true
    

    在这里插入图片描述

    根据以上逻辑画的原型指向图:
    效果图
    为了加深理解,我将再定义一个构造函数:

    function Person(){
    	
    }
    Person.constructor === Function;//true
    Person.__proto__ === Person.constructor.prototype;//true
    Person.__proto__ === Function.prototype;//true
    

    在这里插入图片描述
    通过新定义的构造函数创建对象:

    let person = new Person();
    person.constructor === Person;//true
    person.__proto__ === person.constructor.prototype;//true
    person.__proto__ === Person.prototype;//true
    

    在这里插入图片描述
    根据以上逻辑画的最终的原型指向图:

    在这里插入图片描述

    结尾

    了解JavaScript中基于原型(prototype)的继承机制的重点在于捋清楚Object与Function的__proto__、constructor、prototype属性的指向关系,再进一步了解Object和Function各自对应的值以及通过Function对应的值创建出来的对象的__proto__、constructor、prototype属性的指向关系,就大功告成了。
    听起来可能有一点点绕,最好是动手画一下图,以后忘记的时候看一下自己画的图就又想起来了。
    最后,本人才疏学浅,如有错误之处,还望各位不理赐教。


    1. 这里的措辞最初为程序运行之前,后联想到hotswap,特意改为对象创建后。 ??

    2. 虽然__proto__已经被不推荐使用,但是为了更直观,我在此文中获取对象原型的方法都将通过对象的__proto__属性,还望悉知。 ??

    3. Object.prototype继承的原型指向null。 ??

    4. bind、apply和call没有prototype属性。 ??

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