一. 普通对象与函数对象
JavaScript 中,万物皆对象!但对象也是有区别的。分为普通对象和函数对象,Object 、Function 是 JS 自带的函数对象。下面举例说明
1 var o1 = {}; 2 var o2 =new Object(); 3 var o3 = new f1(); 4 5 function f1(){}; 6 var f2 = function(){}; 7 var f3 = new Function(‘str‘,‘console.log(str)‘); 8 9 console.log(typeof Object); //function 10 console.log(typeof Function); //function 11 12 console.log(typeof f1); //function 13 console.log(typeof f2); //function 14 console.log(typeof f3); //function 15 16 console.log(typeof o1); //object 17 console.log(typeof o2); //object 18 console.log(typeof o3); //object
在上面的例子中 o1 o2 o3 为普通对象,f1 f2 f3 为函数对象。怎么区分,其实很简单,凡是通过 new Function() 创建的对象都是函数对象,其他的都是普通对象。f1,f2,归根结底都是通过 new Function()的方式进行创建的。Function Object 也都是通过 New Function()创建的。
一定要分清楚普通对象和函数对象,下面我们会常常用到它。
二、构造函数
我们先复习一下构造函数的知识:
1 function Person(name, age, job) { 2 this.name = name; 3 this.age = age; 4 this.job = job; 5 this.sayName = function() { alert(this.name) } 6 } 7 var person1 = new Person(‘Zaxlct‘, 28, ‘Software Engineer‘); 8 var person2 = new Person(‘Mick‘, 23, ‘Doctor‘);
上面的例子中 person1 和 person2 都是 Person 的实例。这两个实例都有一个 constructor
(构造函数)属性,该属性(是一个指针)指向 Person。 即:
1 console.log(person1.constructor == Person); //true 2 console.log(person2.constructor == Person); //true
我们要记住两个概念(构造函数,实例):
person1 和 person2 都是 构造函数 Person 的实例
一个公式:
实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数。
三、原型对象
在 JavaScript 中,每当定义一个对象(函数也是对象)时候,对象中都会包含一些预定义的属性。其中每个函数对象都有一个prototype
属性,这个属性指向函数的原型对象。
1 function Person() {} 2 Person.prototype.name = ‘Zaxlct‘; 3 Person.prototype.age = 28; 4 Person.prototype.job = ‘Software Engineer‘; 5 Person.prototype.sayName = function() { 6 alert(this.name); 7 } 8 9 var person1 = new Person(); 10 person1.sayName(); // ‘Zaxlct‘ 11 12 var person2 = new Person(); 13 person2.sayName(); // ‘Zaxlct‘ 14 15 console.log(person1.sayName == person2.sayName); //true
我们得到了本文第一个「定律」:
每个对象都有 __proto__ 属性,但只有函数对象才有 prototype 属性
那什么是原型对象呢?
我们把上面的例子改一改你就会明白了:
1 Person.prototype = { 2 name: ‘Zaxlct‘, 3 age: 28, 4 job: ‘Software Engineer‘, 5 sayName: function() { 6 alert(this.name); 7 } 8 }
原型对象,顾名思义,它就是一个普通对象(废话 = =!)。从现在开始你要牢牢记住原型对象就是 Person.prototype ,如果你还是害怕它,那就把它想想成一个字母 A: var A = Person.prototype
在上面我们给 A 添加了 四个属性:name、age、job、sayName。其实它还有一个默认的属性:constructor
在默认情况下,所有的原型对象都会自动获得一个
constructor
(构造函数)属性,这个属性(是一个指针)指向prototype
属性所在的函数(Person)
上面这句话有点拗口,我们「翻译」一下:A 有一个默认的 constructor
属性,这个属性是一个指针,指向 Person。即:
在上面第二小节《构造函数》里,我们知道实例的构造函数属性(constructor)指向构造函数 :person1.constructor == Person
这两个「公式」好像有点联系:
1 person1.constructor == Person 2 Person.prototype.constructor == Person
那 Person.prototype 为什么有 constructor 属性??同理, Person.prototype (你把它想象成 A) 也是Person 的实例。
也就是在 Person 创建的时候,创建了一个它的实例对象并赋值给它的 prototype,基本过程如下:
1 var A = new Person(); 2 Person.prototype = A;
结论:原型对象(Person.prototype)是 构造函数(Person)的一个实例。
原型对象其实就是普通对象(但 Function.prototype 除外,它是函数对象,但它很特殊,他没有prototype属性(前面说道函数对象都有prototype属性))。看下面的例子:
1 function Person(){}; 2 console.log(Person.prototype) //Person{} 3 console.log(typeof Person.prototype) //Object 4 console.log(typeof Function.prototype) // Function,这个特殊 5 console.log(typeof Object.prototype) // Object 6 console.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined
Function.prototype
为什么是函数对象呢?
1 var A = new Function (); 2 Function.prototype = A;
上文提到凡是通过 new Function( ) 产生的对象都是函数对象。因为 A 是函数对象,所以Function.prototype
是函数对象。
那原型对象是用来做什么的呢?主要作用是用于继承。举个例子:
1 var Person = function(name){ 2 this.name = name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁? 3 }; 4 Person.prototype.getName = function(){ 5 return this.name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁? 6 } 7 var person1 = new person(‘Mick‘); 8 person1.getName(); //Mick
从这个例子可以看出,通过给 Person.prototype
设置了一个函数对象的属性,那有 Person 的实例(person1)出来的普通对象就继承了这个属性。具体是怎么实现的继承,就要讲到下面的原型链了。
小问题,上面两个 this 都指向谁?
1 var person1 = new person(‘Mick‘); 2 person1.name = ‘Mick‘; // 此时 person1 已经有 name 这个属性了 3 person1.getName(); //Mick
故两次 this 在函数执行时都指向 person1。
四、__proto__
JS 在创建对象(不论是普通对象还是函数对象)的时候,都有一个叫做__proto__
的内置属性,用于指向创建它的构造函数的原型对象。
对象 person1 有一个 __proto__
属性,创建它的构造函数是 Person,构造函数的原型对象是 Person.prototype ,所以:
person1.__proto__ == Person.prototype
请看下图:
根据上面这个连接图,我们能得到:
1 Person.prototype.constructor == Person; 2 person1.__proto__ == Person.prototype; 3 person1.constructor == Person;
不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例(person1
)与构造函数(Person
)的原型对象(Person.prototype
)之间,而不是存在于实例(person1
)与构造函数(Person
)之间。
注意:因为绝大部分浏览器都支持__proto__属性,所以它才被加入了 ES6 里(ES5 部分浏览器也支持,但还不是标准)。
五、 构造器
熟悉 Javascript 的童鞋都知道,我们可以这样创建一个对象:
1 var obj = {}
它等同于下面这样:
1 var obj = new Object()
obj 是构造函数(Object)的一个实例。所以:
1 obj.constructor === Object 2 obj.__proto__ === Object.prototype
新对象 obj 是使用 new 操作符后跟一个构造函数来创建的。构造函数(Object)本身就是一个函数(就是上面说的函数对象),它和上面的构造函数 Person 差不多。只不过该函数是出于创建新对象的目的而定义的。所以不要被 Object 吓倒。
同理,可以创建对象的构造器不仅仅有 Object,也可以是 Array,Date,Function等。
所以我们也可以构造函数来创建 Array、 Date、Function
1 var b = new Array(); 2 b.constructor === Array; 3 b.__proto__ === Array.prototype; 4 5 var c = new Date(); 6 c.constructor === Date; 7 c.__proto__ === Date.prototype; 8 9 var d = new Function(); 10 d.constructor === Function; 11 d.__proto__ === Function.prototype;
这些构造器都是函数对象:
六、原型链
小测试来检验一下你理解的怎么样:
person1.__proto__
是什么?Person.__proto__
是什么?Person.prototype.__proto__
是什么?Object.__proto__
是什么?Object.prototype__proto__
是什么?
答案:
第一题:
因为 person1.__proto__ === person1 的构造函数.prototype
因为 person1的构造函数 === Person
所以 person1.__proto__ === Person.prototype
第二题:
因为 Person.__proto__ === Person的构造函数.prototype
因为 Person的构造函数 === Function
所以 Person.__proto__ === Function.prototype
第三题:
Person.prototype
是一个普通对象,我们无需关注它有哪些属性,只要记住它是一个普通对象。
因为一个普通对象的构造函数 === Object
所以 Person.prototype.__proto__ === Object.prototype
第四题,参照第二题,因为 Person 和 Object 一样都是构造函数
第五题:
Object.prototype
对象也有proto属性,但它比较特殊,为 null 。因为 null 处于原型链的顶端,这个只能记住。
Object.prototype.__proto__ === null
七、 函数对象 (复习一下前面的知识点)
所有函数对象的proto都指向Function.prototype,它是一个空函数(Empty function)
1 Number.__proto__ === Function.prototype // true 2 Number.constructor == Function //true 3 4 Boolean.__proto__ === Function.prototype // true 5 Boolean.constructor == Function //true 6 7 String.__proto__ === Function.prototype // true 8 String.constructor == Function //true 9 10 // 所有的构造器都来自于Function.prototype,甚至包括根构造器Object及Function自身 11 Object.__proto__ === Function.prototype // true 12 Object.constructor == Function // true 13 14 // 所有的构造器都来自于Function.prototype,甚至包括根构造器Object及Function自身 15 Function.__proto__ === Function.prototype // true 16 Function.constructor == Function //true 17 18 Array.__proto__ === Function.prototype // true 19 Array.constructor == Function //true 20 21 RegExp.__proto__ === Function.prototype // true 22 RegExp.constructor == Function //true 23 24 Error.__proto__ === Function.prototype // true 25 Error.constructor == Function //true 26 27 Date.__proto__ === Function.prototype // true 28 Date.constructor == Function //true
1 Math.__proto__ === Object.prototype // true 2 Math.construrctor == Object // true 3 4 JSON.__proto__ === Object.prototype // true 5 JSON.construrctor == Object //true
上面说的函数对象当然包括自定义的。如下
1 // 函数声明 2 function Person() {} 3 // 函数表达式 4 var Perosn = function() {} 5 console.log(Person.__proto__ === Function.prototype) // true 6 console.log(Man.__proto__ === Function.prototype) // true
这说明什么呢?
** 所有的构造器都来自于 Function.prototype
,甚至包括根构造器Object
及Function
自身。所有构造器都继承了·Function.prototype·的属性及方法。如length、call、apply、bind**
(你应该明白第一句话,第二句话我们下一节继续说,先挖个坑:))
Function.prototype
也是唯一一个typeof XXX.prototype
为 function
的prototype
。其它的构造器的prototype
都是一个对象(原因第三节里已经解释过了)。如下(又复习了一遍):
1 console.log(typeof Function.prototype) // function 2 console.log(typeof Object.prototype) // object 3 console.log(typeof Number.prototype) // object 4 console.log(typeof Boolean.prototype) // object 5 console.log(typeof String.prototype) // object 6 console.log(typeof Array.prototype) // object 7 console.log(typeof RegExp.prototype) // object 8 console.log(typeof Error.prototype) // object 9 console.log(typeof Date.prototype) // object 10 console.log(typeof Object.prototype) // object
上面还提到它是一个空的函数,console.log(Function.prototype)
下看看(留意,下一节会再说一下这个)
知道了所有构造器(含内置及自定义)的__proto__
都是Function.prototype
,那Function.prototype
的__proto__
是谁呢?
相信都听说过JavaScript中函数也是一等公民,那从哪能体现呢?如下
console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true
这说明所有的构造器也都是一个普通 JS 对象,可以给构造器添加/删除属性等。同时它也继承了Object.prototype上的所有方法:toString、valueOf、hasOwnProperty等。(你也应该明白第一句话,第二句话我们下一节继续说,不用挖坑了,还是刚才那个坑;))
最后Object.prototype的proto是谁?
Object.prototype.__proto__ === null // true
已经到顶了,为null。(读到现在,再回过头看第五章,能明白吗?)
八、Prototype
prototype
属性了。对于 ECMAScript 中的引用类型而言,prototype
是保存着它们所有实例方法的真正所在。换句话所说,诸如 toString()
和 valuseOf()
等方法实际上都保存在 prototype
名下,只不过是通过各自对象的实例访问罢了。我们知道 JS 内置了一些方法供我们使用,比如:
对象可以用
constructor/toString()/valueOf()
等方法;数组可以用
map()/filter()/reducer()
等方法;数字可用用
parseInt()/parseFloat()
等方法;当我们创建一个函数时:
var Person = new Object()
Person
是 Object
的实例,所以 Person
继承了Object
的原型对象Object.prototype
上所有的方法:
所以我可以用
Person.constructor
也可以用 Person.hasOwnProperty
。
当我们创建一个数组时:
var num = new Array()
num
是 Array
的实例,所以 num
继承了Array
的原型对象Array.prototype
上所有的方法:
我们可以用一个 ES5 提供的新方法:Object.getOwnPropertyNames
获取所有(包括不可枚举的属性)的属性名不包括 prototy
中的属性,返回一个数组:
1 var arrayAllKeys = Array.prototype; // [] 空数组 2 // 只得到 arrayAllKeys 这个对象里所有的属性名(不会去找 arrayAllKeys.prototype 中的属性) 3 console.log(Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys)); 4 /* 输出: 5 ["length", "constructor", "toString", "toLocaleString", "join", "pop", "push", 6 "concat", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "forEach", 7 "some", "every", "map", "indexOf", "lastIndexOf", "reduce", "reduceRight", 8 "entries", "keys", "copyWithin", "find", "findIndex", "fill"] 9 */
这样你就明白了随便声明一个数组,它为啥能用那么多方法了。
细心的你肯定发现了Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys)
输出的数组里并没有 constructor/hasOwnPrototype
等对象的方法(你肯定没发现)。
但是随便定义的数组也能用这些方法
1 var num = [1]; 2 console.log(num.hasOwnPrototype()) // false (输出布尔值而不是报错)
因为Array.prototype
虽然没这些方法,但是它有原型对象(__proto__
):
1 // 上面我们说了 Object.prototype 就是一个普通对象。 2 Array.prototype.__proto__ == Object.prototype
所以 Array.prototype
继承了对象的所有方法,当你用num.hasOwnPrototype()
时,JS 会先查一下它的构造函数 (Array
) 的原型对象 Array.prototype
有没有有hasOwnPrototype()
方法,没查到的话继续查一下 Array.prototype
的原型对象 Array.prototype.__proto__
有没有这个方法。
当我们创建一个函数时:
1 var f = new Function("x","return x*x;"); 2 //当然你也可以这么创建 f = function(x){ return x*x } 3 console.log(f.arguments) // arguments 方法从哪里来的? 4 console.log(f.call(window)) // call 方法从哪里来的? 5 console.log(Function.prototype) // function() {} (一个空的函数) 6 console.log(Object.getOwnPropertyNames(Function.prototype)); 7 /* 输出 8 ["length", "name", "arguments", "caller", "constructor", "bind", "toString", "call", "apply"] 9 */
我们再复习第八小节这句话:所有函数对象proto都指向 Function.prototype
,它是一个空函数(Empty function)
嗯,我们验证了它就是空函数。不过不要忽略前半句。我们枚举出了它的所有的方法,所以所有的函数对象都能用,比如:
Function.prototype
是唯一一个typeof XXX.prototype为 “function”的prototype
九、复习一下
第八小节我们总结了:
所有函数对象的 __proto__ 都指向 Function.prototype,它是一个空函数(Empty function)
但是你可别忘了在第三小节我们总结的:所有对象的 __proto__ 都指向其构造器的 prototype
我们下面再复习下这句话。
先看看 JS 内置构造器:
1 var obj = {name: ‘jack‘} 2 var arr = [1,2,3] 3 var reg = /hello/g 4 var date = new Date 5 var err = new Error(‘exception‘) 6 7 console.log(obj.__proto__ === Object.prototype) // true 8 console.log(arr.__proto__ === Array.prototype) // true 9 console.log(reg.__proto__ === RegExp.prototype) // true 10 console.log(date.__proto__ === Date.prototype) // true 11 console.log(err.__proto__ === Error.prototype) // true
再看看自定义的构造器,这里定义了一个 Person
:
1 function Person(name) { 2 this.name = name; 3 } 4 var p = new Person(‘jack‘) 5 console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true
p
是 Person
的实例对象,p
的内部原型总是指向其构造器 Person
的原型对象 prototype
。
每个对象都有一个 constructor
属性,可以获取它的构造器,因此以下打印结果也是恒等的:
1 function Person(name) { 2 this.name = name 3 } 4 var p = new Person(‘jack‘) 5 console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true
上面的Person
没有给其原型添加属性或方法,这里给其原型添加一个getName
方法:
1 function Person(name) { 2 this.name = name 3 } 4 // 修改原型 5 Person.prototype.getName = function() {} 6 var p = new Person(‘jack‘) 7 console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true 8 console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true
可以看到p.__proto__
与Person.prototype
,p.constructor.prototype
都是恒等的,即都指向同一个对象。
如果换一种方式设置原型,结果就有些不同了:
1 function Person(name) { 2 this.name = name 3 } 4 // 重写原型 5 Person.prototype = { 6 getName: function() {} 7 } 8 var p = new Person(‘jack‘) 9 console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true 10 console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // false
这里直接重写了 Person.prototype
(注意:上一个示例是修改原型)。输出结果可以看出p.__proto__
仍然指向的是Person.prototype
,而不是p.constructor.prototype
。
这也很好理解,给Person.prototype
赋值的是一个对象直接量{getName: function(){}}
,使用对象直接量方式定义的对象其构造器(constructor
)指向的是根构造器Object
,Object.prototype
是一个空对象{}
,{}
自然与{getName: function(){}}
不等。如下:
1 var p = {} 2 console.log(Object.prototype) // 为一个空的对象{} 3 console.log(p.constructor === Object) // 对象直接量方式定义的对象其constructor为Object 4 console.log(p.constructor.prototype === Object.prototype) // 为true,不解释(?ˇ3ˇ?)
十、原型链(再复习一下:)
下面这个例子你应该能明白了!
1 function Person(){} 2 var person1 = new Person(); 3 console.log(person1.__proto__ === Person.prototype); // true 4 console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype) //true 5 console.log(Object.prototype.__proto__) //null 6 7 Person.__proto__ == Function.prototype; //true 8 console.log(Function.prototype)// function(){} (空函数) 9 10 var num = new Array() 11 console.log(num.__proto__ == Array.prototype) // true 12 console.log( Array.prototype.__proto__ == Object.prototype) // true 13 console.log(Array.prototype) // [] (空数组) 14 console.log(Object.prototype.__proto__) //null 15 16 console.log(Array.__proto__ == Function.prototype)// true
疑点解惑:
-
Object.__proto__ === Function.prototype // true
Object
是函数对象,是通过new Function()
创建的,所以Object.__proto__
指向Function.prototype
。(参照第八小节:「所有函数对象的__proto__
都指向Function.prototype
」) -
Function.__proto__ === Function.prototype // true
Function
也是对象函数,也是通过new Function()
创建,所以Function.__proto__
指向Function.prototype
。
Function.prototype.__proto__ === Object.prototype //true
Function.prototype
是个函数对象,理论上他的__proto__
应该指向 Function.prototype
,就是他自己,自己指向自己,没有意义。JS一直强调万物皆对象,函数对象也是对象,给他认个祖宗,指向
Object.prototype
。Object.prototype.__proto__ === null
,保证原型链能够正常结束。十一 、总结
- 原型和原型链是JS实现继承的一种模型。
- 原型链的形成是真正是靠
__proto__
而非prototype
要深入理解这句话,我们再举个例子,看看前面你真的理解了吗?
1 var animal = function(){}; 2 var dog = function(){}; 3 4 animal.price = 2000; 5 dog.prototype = animal; 6 var tidy = new dog(); 7 console.log(dog.price) //undefined 8 console.log(tidy.price) // 2000
这里解释一下:
1 var dog = function(){}; 2 dog.prototype.price = 2000; 3 var tidy = new dog(); 4 console.log(tidy.price); // 2000 5 console.log(dog.price); //undefined
1 var dog = function(){}; 2 var tidy = new dog(); 3 tidy.price = 2000; 4 console.log(dog.price); //undefined
这个明白吧?想一想我们上面说过这句话:
实例(tidy
)和 原型对象(dog.prototype
)存在一个连接。不过,要明确的真正重要的一点就是,这个连接存在于实例(tidy
)与构造函数的原型对象(dog.prototype
)之间,而不是存在于实例(tidy
)与构造函数(dog
)之间。