javascript原型和原型链详解

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JavaScript不包含传统的类继承模型,而是使用prototypal原型模型。

虽然这经常被当作是 JavaScript 的缺点被提及,其实基于原型的继承模型比传统的类继承还要强大。实现传统的类继承模型是很简单,但是实现 JavaScript 中的原型继承则要困难的多。

由于 JavaScript 是唯一一个被广泛使用的基于原型继承的语言,所以理解两种继承模式的差异是需要一定时间的,今天我们就来了解一下原型和原型链。

刚学习JavaScript的时候,一般都是用如下方式来写代码:

var decimalDigits = 2,
     tax = 5;
function add(x, y) {
  return x + y;
}
function subtract(x, y) {
  return x - y;
}
//alert(add(1, 3));

通过执行各个function来得到结果,学习了原型之后,我们可以使用如下方式来美化一下代码。

原型使用方式一:

在使用原型之前,我们需要先将代码做一下小修改:

var Calculator = function (decimalDigits, tax) {
  this.decimalDigits = decimalDigits;
  this.tax = tax;
};

然后,通过给Calculator对象的prototype属性赋值对象字面量来设定Calculator对象的原型。

Calculator.prototype = {
  add: function (x, y) {
    return x + y;
  },
  subtract: function (x, y) {
    return x - y;
  }
};
//alert((new Calculator()).add(1, 3));

这样,我们就可以new Calculator对象以后,就可以调用add方法来计算结果了。

原型使用方式二:

第二种方式是,在赋值原型prototype的时候使用function立即执行的表达式来赋值,即如下格式:

Calculator.prototype = function () { } ();

它的好处在前面的帖子里已经知道了,就是可以封装私有的function,通过return的形式暴露出简单的使用名称,以达到public/private的效果,修改后的代码如下:

Calculator.prototype = function () {
  add = function (x, y) {
    return x + y;
  },
 
  subtract = function (x, y) {
    return x - y;
  }
  return {
    add: add,
    subtract: subtract
  }
} ();
//alert((new Calculator()).add(11, 3));

同样的方式,我们可以new Calculator对象以后调用add方法来计算结果了。

分步声明:

上述使用原型的时候,有一个限制就是一次性设置了原型对象,我们再来说一下如何分来设置原型的每个属性吧。

var BaseCalculator = function () {
    //为每个实例都声明一个小数位数
    this.decimalDigits = 2;
};
         
//使用原型给BaseCalculator扩展2个对象方法
BaseCalculator.prototype.add = function (x, y) {
    return x + y;
};
 
BaseCalculator.prototype.subtract = function (x, y) {
    return x - y;
};

首先,声明了一个BaseCalculator对象,构造函数里会初始化一个小数位数的属性decimalDigits,然后通过原型属性设置2个function,分别是add(x,y)和subtract(x,y),当然你也可以使用前面提到的2种方式的任何一种,我们的主要目的是看如何将BaseCalculator对象设置到真正的Calculator的原型上。

var BaseCalculator = function() {
    this.decimalDigits = 2;
};
 
BaseCalculator.prototype = {
    add: function(x, y) {
        return x + y;
    },
    subtract: function(x, y) {
        return x - y;
    }
};

创建完上述代码以后,我们来开始:

var Calculator = function () {
    //为每个实例都声明一个税收数字
    this.tax = 5;
};
Calculator.prototype = new BaseCalculator();

我们可以看到Calculator的原型是指向到BaseCalculator的一个实例上,目的是让Calculator集成它的add(x,y)和subtract(x,y)这2个function,还有一点要说的是,由于它的原型是BaseCalculator的一个实例,所以不管你创建多少个Calculator对象实例,他们的原型指向的都是同一个实例。

var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));
//BaseCalculator 里声明的decimalDigits属性,在 Calculator里是可以访问到的
alert(calc.decimalDigits);

上面的代码,运行以后,我们可以看到因为Calculator的原型是指向BaseCalculator的实例上的,所以可以访问他的decimalDigits属性值,那如果我不想让Calculator访问BaseCalculator的构造函数里声明的属性值,那怎么办呢?这么办:

var Calculator = function () {
    this.tax= 5;
};
Calculator.prototype = BaseCalculator.prototype;

通过将BaseCalculator的原型赋给Calculator的原型,这样你在Calculator的实例上就访问不到那个decimalDigits值了,如果你访问如下代码,那将会提升出错。

var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));
alert(calc.decimalDigits);

重写原型:

在使用第三方JS类库的时候,往往有时候他们定义的原型方法是不能满足我们的需要,但是又离不开这个类库,所以这时候我们就需要重写他们的原型中的一个或者多个属性或function,我们可以通过继续声明的同样的add代码的形式来达到覆盖重写前面的add功能,代码如下:

//覆盖前面Calculator的add() function 
Calculator.prototype.add = function (x, y) {
    return x + y + this.tax;
};
 
var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));

这样,我们计算得出的结果就比原来多出了一个tax的值,但是有一点需要注意:那就是重写的代码需要放在最后,这样才能覆盖前面的代码。

原型链:

在将原型链之前,我们先上一段代码:

function Foo() {
    this.value = 42;
}
Foo.prototype = {
    method: function() {}
};
 
function Bar() {}
 
// 设置Bar的prototype属性为Foo的实例对象
Bar.prototype = new Foo();
Bar.prototype.foo = 'Hello World';
 
// 修正Bar.prototype.constructor为Bar本身
Bar.prototype.constructor = Bar;
 
var test = new Bar() // 创建Bar的一个新实例
 
// 原型链
test [Bar的实例]
    Bar.prototype [Foo的实例] 
        { foo: 'Hello World' }
        Foo.prototype
            {method: ...};
            Object.prototype
                {toString: ... /* etc. */};

上面的例子中,test 对象从 Bar.prototype 和 Foo.prototype 继承下来;因此,它能访问 Foo 的原型方法 method。同时,它也能够访问那个定义在原型上的 Foo 实例属性 value。需要注意的是 new Bar() 不会创造出一个新的 Foo 实例,而是重复使用它原型上的那个实例;因此,所有的 Bar 实例都会共享相同的 value 属性。

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