深入理解JS继承和原型链的问题

对于那些熟悉基于类的面向对象语言(Java 或者 C++)的开发者来说,JavaScript 的语法是比较怪异的,这是由于 JavaScript 是一门动态语言,而且它没有类的概念( ES6 新增了class 关键字,但只是语法糖,JavaScript 仍旧是基于原型)。

涉及到继承这一块,Javascript 只有一种结构,那就是:对象。在 javaScript 中,每个对象都有一个指向它的原型(prototype)对象的内部链接。这个原型对象又有自己的原型,直到某个对象的原型为null 为止(也就是不再有原型指向),组成这条链的最后一环。这种一级一级的链结构就称为原型链(prototype chain)。

虽然,原型继承经常被视作 JavaScript 的一个弱点,但事实上,原型继承模型比经典的继承模型更强大。举例来说,在原型继承模型的基础之上建立一个经典的继承模型是相当容易的。

一、基于原型链的继承

1.继承属性

JavaScript 对象是动态的属性“包”(指其自己的属性)。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,依此层层向上搜索,直到找到一个名字匹配的属性或到达原型链的末尾。下面的代码将演示,当访问一个对象的属性时会发生的行为:

// 假定有一个对象 o, 其自身的属性(own properties)有 a 和 b: // {a: 1, b: 2} // o 的原型 o.[[Prototype]]有属性 b 和 c: // {b: 3, c: 4} // 最后, o.[[Prototype]].[[Prototype]] 是 null. // 这就是原型链的末尾,即 null, // 根据定义,null 没有[[Prototype]]. // 综上,整个原型链如下: // {a:1, b:2} ---> {b:3, c:4} ---> null console.log(o.a); // 1 // a是o的自身属性吗?是的,该属性的值为1 console.log(o.b); // 2 // b是o的自身属性吗?是的,该属性的值为2 // o.[[Prototype]]上还有一个'b'属性,但是它不会被访问到.这种情况称为"属性遮蔽 (property shadowing)". console.log(o.c); // 4 // c是o的自身属性吗?不是,那看看o.[[Prototype]]上有没有. // c是o.[[Prototype]]的自身属性吗?是的,该属性的值为4 console.log(o.d); // undefined // d是o的自身属性吗?不是,那看看o.[[Prototype]]上有没有. // d是o.[[Prototype]]的自身属性吗?不是,那看看o.[[Prototype]].[[Prototype]]上有没有. // o.[[Prototype]].[[Prototype]]为null,停止搜索, // 没有d属性,返回undefined

创建一个对象它自己的属性的方法就是设置这个对象的属性。唯一例外的获取和设置的行为规则就是当有一个 getter或者一个setter 被设置成继承的属性的时候。

2.继承方法

JavaScript 并没有其他基于类的语言所定义的“方法”。在 JavaScript 里,任何函数都可以添加到对象上作为对象的属性。函数的继承与其他的属性继承没有差别,包括上面的“属性遮蔽”(这种情况相当于其他语言的方法重写)。

当继承的函数被调用时,this 指向的是当前继承的对象,而不是继承的函数所在的原型对象。

var o = { a: 2, m: function(){ return this.a + 1; } }; console.log(o.m()); // 3 // 当调用 o.m 时,'this'指向了o. var p = Object.create(o); // p是一个对象, p.[[Prototype]]是o. p.a = 12; // 创建 p 的自身属性a. console.log(p.m()); // 13 // 调用 p.m 时, 'this'指向 p. // 又因为 p 继承 o 的 m 函数 // 此时的'this.a' 即 p.a,即 p 的自身属性 'a'

二、使用不同的方法来创建对象和生成原型链

1.使用普通语法创建对象

var o = {a: 1}; // o这个对象继承了Object.prototype上面的所有属性 // 所以可以这样使用 o.hasOwnProperty('a'). // hasOwnProperty 是Object.prototype的自身属性。 // Object.prototype的原型为null。 // 原型链如下: // o ---> Object.prototype ---> null var a = ["yo", "whadup", "?"]; // 数组都继承于Array.prototype // (indexOf, forEach等方法都是从它继承而来). // 原型链如下: // a ---> Array.prototype ---> Object.prototype ---> null function f(){ return 2; } // 函数都继承于Function.prototype // (call, bind等方法都是从它继承而来): // f ---> Function.prototype ---> Object.prototype ---> null

2.使用构造器创建对象

在 JavaScript 中,构造器其实就是一个普通的函数。当使用 new 操作符 来作用这个函数时,它就可以被称为构造方法(构造函数)。

function Graph() { this.vertexes = []; this.edges = []; } Graph.prototype = { addVertex: function(v){ this.vertexes.push(v); } }; var g = new Graph(); // g是生成的对象,他的自身属性有'vertices'和'edges'. // 在g被实例化时,g.[[Prototype]]指向了Graph.prototype.

3.使用 Object.create 创建对象

ECMAScript 5 中引入了一个新方法:Object.create()。可以调用这个方法来创建一个新对象。新对象的原型就是调用 create 方法时传入的第一个参数:

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