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
var o1 = {};
var o2 =new object();
var o3 = new f1();
function f1(){};
var f2 = function(){};
var f3 = new function('str','console.log(str)');
console.log(typeof object); //function
console.log(typeof function); //function
console.log(typeof f1); //function
console.log(typeof f2); //function
console.log(typeof f3); //function
console.log(typeof o1); //object
console.log(typeof o2); //object
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:
function person(name, age, job) {
this.name = name;
this.age = age;
this.job = job;
this.sayname = function() { alert(this.name) }
}
var person1 = new person('zaxlct', 28, 'software engineer');
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:
console.log(person1.constructor == person); //true
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。(先用不管什么是 __proto__
第二节的课程会详细的剖析)
function person() {}
person.prototype.name = 'zaxlct';
person.prototype.age = 28;
person.prototype.job = 'software engineer';
person.prototype.sayname = function() {
alert(this.name);
}
var person1 = new person();
person1.sayname(); // 'zaxlct'
var person2 = new person();
person2.sayname(); // 'zaxlct'
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:
person.prototype = {
name: 'zaxlct',
age: 28,
job: 'software engineer',
sayname: function() {
alert(this.name);
}
}
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:person.prototype.constructor == person
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:
person1.constructor == person
person.prototype.constructor == person
person1 为什么有 constructor 属性?那是因为 person1 是 person 的实例。
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:
var a = new person();
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:
function person(){};
console.log(person.prototype) //person{}
console.log(typeof person.prototype) //object
console.log(typeof function.prototype) // function,这个特殊
console.log(typeof object.prototype) // object
console.log(typeof function.prototype.prototype) //undefined
function.prototype
为什么是函数对象呢?
var a = new function ();
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:
var person = function(name){
this.name = name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
};
person.prototype.getname = function(){
return this.name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁?
}
var person1 = new person('mick');
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?
var person1 = new person('mick');
person1.name = 'mick'; // 此时 person1 已经有 name 这个属性了
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:
《javascript 高级程序设计》的图 6-1
根据上面这个连接图,我们能得到:
person.prototype.constructor == person;
person1.__proto__ == person.prototype;
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:var obj = {}
它等同于下面这样:var obj = new object()
obj 是构造函数(object)的一个实例。所以:obj.constructor === object
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
var b = new array();
b.constructor === array;
b.__proto__ === array.prototype;
var c = new date();
c.constructor === date;
c.__proto__ === date.prototype;
var d = new function();
d.constructor === function;
d.__proto__ === function.prototype;
这些构造器都是函数对象:
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)
number.__proto__ === function.prototype // true
number.constructor == function //true
boolean.__proto__ === function.prototype // true
boolean.constructor == function //true
string.__proto__ === function.prototype // true
string.constructor == function //true
// 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
object.__proto__ === function.prototype // true
object.constructor == function // true
// 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
function.__proto__ === function.prototype // true
function.constructor == function //true
array.__proto__ === function.prototype // true
array.constructor == function //true
regexp.__proto__ === function.prototype // true
regexp.constructor == function //true
error.__proto__ === function.prototype // true
error.constructor == function //true
date.__proto__ === function.prototype // true
date.constructor == function //true
javascript中有内置(build-in)构造器/对象共计12个(es5中新加了json),这里列举了可访问的8个构造器。剩下如global不能直接访问,arguments仅在函数调用时由js引擎创建,math,json是以对象形式存在的,无需new。它们的proto是object.prototype。如下
math.__proto__ === object.prototype // true
math.construrctor == object // true
json.__proto__ === object.prototype // true
json.construrctor == object //true
上面说的函数对象当然包括自定义的。如下
// 函数声明
function person() {}
// 函数表达式
var perosn = function() {}
console.log(person.__proto__ === function.prototype) // true
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):
console.log(typeof function.prototype) // function
console.log(typeof object.prototype) // object
console.log(typeof number.prototype) // object
console.log(typeof boolean.prototype) // object
console.log(typeof string.prototype) // object
console.log(typeof array.prototype) // object
console.log(typeof regexp.prototype) // object
console.log(typeof error.prototype) // object
console.log(typeof date.prototype) // object
console.log(typeof object.prototype) // object
噢,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
在 ecmascript 核心所定义的全部属性中,最耐人寻味的就要数
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。
——《javascript 高级程序设计》第三版 p116
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;
why ???
why??
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:
object.prototype
object 的每个实例都具有以上的属性和方法。
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:
array.prototype
are you f***ing kidding me? 这尼玛怎么是一个空数组???
doge
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:
var arrayallkeys = array.prototype; // [] 空数组
// 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)
console.log(object.getownpropertynames(arrayallkeys));
/* 输出:
["length", "constructor", "tostring", "tolocalestring", "join", "pop", "push",
"concat", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "foreach",
"some", "every", "map", "indexof", "lastindexof", "reduce", "reduceright",
"entries", "keys", "copywithin", "find", "findindex", "fill"]
*/
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
var num = [1];
console.log(num.hasownprototype()) // false (输出布尔值而不是报错)
why ???
why??
因为array.prototype
虽然没这些方法,但是它有原型对象(__proto__
):
// 上面我们说了 object.prototype 就是一个普通对象。
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:
var f = new function("x","return x*x;");
//当然你也可以这么创建 f = function(x){ return x*x }
console.log(f.arguments) // arguments 方法从哪里来的?
console.log(f.call(window)) // call 方法从哪里来的?
console.log(function.prototype) // function() {} (一个空的函数)
console.log(object.getownpropertynames(function.prototype));
/* 输出
["length", "name", "arguments", "caller", "constructor", "bind", "tostring", "call", "apply"]
*/
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:
函数对象
如果你还没搞懂啥是函数对象?
去屎 | center
还有,我建议你可以再复习下为什么:
function.prototype
是唯一一个typeof xxx.prototype为 “function”的prototype
我猜你肯定忘了。
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
咦,我找了半天怎么没找到这句话……
doge | center
我们下面再复习下这句话。
先看看 js 内置构造器:
var obj = {name: 'jack'}
var arr = [1,2,3]
var reg = /hello/g
var date = new date
var err = new error('exception')
console.log(obj.__proto__ === object.prototype) // true
console.log(arr.__proto__ === array.prototype) // true
console.log(reg.__proto__ === regexp.prototype) // true
console.log(date.__proto__ === date.prototype) // true
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
:
function person(name) {
this.name = name;
}
var p = new person('jack')
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:
function person(name) {
this.name = name
}
var p = new person('jack')
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:
function person(name) {
this.name = name
}
// 修改原型
person.prototype.getname = function() {}
var p = new person('jack')
console.log(p.__proto__ === person.prototype) // true
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:
function person(name) {
this.name = name
}
// 重写原型
person.prototype = {
getname: function() {}
}
var p = new person('jack')
console.log(p.__proto__ === person.prototype) // true
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:
var p = {}
console.log(object.prototype) // 为一个空的对象{}
console.log(p.constructor === object) // 对象直接量方式定义的对象其constructor为object
console.log(p.constructor.prototype === object.prototype) // 为true,不解释(๑ˇ3ˇ๑)
十. 原型链(再复习一下:)
下面这个例子你应该能明白了!
function person(){}
var person1 = new person();
console.log(person1.__proto__ === person.prototype); // true
console.log(person.prototype.__proto__ === object.prototype) //true
console.log(object.prototype.__proto__) //null
person.__proto__ == function.prototype; //true
console.log(function.prototype)// function(){} (空函数)
var num = new array()
console.log(num.__proto__ == array.prototype) // true
console.log( array.prototype.__proto__ == object.prototype) // true
console.log(array.prototype) // [] (空数组)
console.log(object.prototype.__proto__) //null
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
。
自己是由自己创建的,好像不符合逻辑,但仔细想想,现实世界也有些类似,你是怎么来的,你妈生的,你妈怎么来的,你姥姥生的,……类人猿进化来的,那类人猿从哪来,一直追溯下去……,就是无,(null生万物)
正如《道德经》里所说“无,名天地之始”。
function.prototype.__proto__ === object.prototype //true
其实这一点我也有点困惑,不过也可以试着解释一下。
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?
var animal = function(){};
var dog = function(){};
animal.price = 2000;
dog.prototype = animal;
var tidy = new dog();
console.log(dog.price) //undefined
console.log(tidy.price) // 2000
这里解释一下:
var dog = function(){};
dog.prototype.price = 2000;
var tidy = new dog();
console.log(tidy.price); // 2000
console.log(dog.price); //undefined
var dog = function(){};
var tidy = new dog();
tidy.price = 2000;
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。
class b{}
class a extends b{}
var a=new a();
var b=new b();
console.log(typeof a.prototype) //object
console.log(typeof b.prototype) //object
console.log(a.prototype.__proto__==b.prototype) //true
console.log(b.prototype.__proto__==object.prototype); //true
console.log(object.prototype.__proto__==null); //true, 原型链的顶部
console.log(a.__proto__==b) //true
console.log(b.__proto__==function.prototype) //true
console.log(typeof function.prototype) //function,比较特殊,并不是一个object
console.log(function.prototype.__proto__==object.prototype) //true
console.log(a.__proto__==a.prototype) //true
console.log(b.__proto__==b.prototype) //true
console.log(a.constructor==a) //true
console.log(b.constructor==b) //true
console.log(a.prototype.constructor==a) //true a.prototype相当于a的一个实例
console.log(b.prototype.constructor==b) //true