原来你是这样的---原型和原型链


  把JS的原型和原型链重新梳理了一遍,然后动手绘制了一张流程图,原型和原型链的秘密就藏在这张图上。绘制流程图的好处就是在绘制的过程中,既检验自己对这个知识点的掌握状况,同时在绘制过程中会对这个知识点印象更深刻,理解更透彻,建议每个感兴趣的小伙都来身体力行一次。

  为了更清晰的了解原型链的走向,先创建三个构造函数,建立多重继承关系,分别为Person、ChinaPerson、ProvincePerson,它们之间的继承关系为:ProvincePerson 继承了 ChinaPerson, ChinaPerson继承了Person。接下来,我们

  1. 先贴上这份多重继承的代码;
  2. 绘制流程图,根据流程图剖析原型链的秘密;
  3. 写些测试代码验证;

  先贴上代码,每个子构造函数会在继承父级的基础上,分别在构造函数里面和原型里面,自定义添加自己的属性和方法;另外在Person原型上写上和构造函数里面同名的属性和方法,用来验证同名方法名时,构造函数里面的方法和原型上的方法哪个优先执行;在ProvincePerson上会重写从父级继承的方法,侧面粗略展示下面向对象的多态特性。

/**
 * JavaScript的多级继承和多态、原型和原型链的体现
 * */
//1.1 构造函数:人(Person)
function Person(name){
    this.name = name ? name : "人类";
    this.methodPerson = function(){
        console.log("Person构造函数里面的方法methodPerson-->我的标签:" + this.name);
    }

    console.log("********Person 构造函数 初始化********");
}
//给Person的原型上添加属性和方法
Person.prototype.age = 18;
Person.prototype.run = function(){
    console.log("Person原型方法run-->name: " + this.name + ", age: " + this.age + ", 欢快的run");
}
//问题:如果构造函数的原型里面的属性和方法,和构造函数的属性和方法同名,实例对象调用属性和方法时执行哪个?
//Person原型的name和Person构造函数的name,实例对象调用哪个?
Person.prototype.name = "炎黄子孙";
Person.prototype.methodPerson = function(){
    console.log("Person原型的methodPerson方法-->标签:" + this.name + ", age: " + this.age);
}


//1.2 构造函数:中国人(ChinaPerson),继承于Person
function ChinaPerson(name, skin){
    Person.call(this, name); //调用父级Person构造函数

    this.skin = skin ? skin : "黄色";
    this.methodChinaPerson = function(){
        console.log("ChinaPerson构造函数里面的方法methodChinaPerson-->肤色:" + this.skin + ", 标签: " + this.name);
    }

    console.log("********ChinaPerson 构造函数 初始化********");
}
//设置ChinaPerson原型指向Person原型,相当于ChinaPerson继承Person
ChinaPerson.prototype = Object.create(Person.prototype);
//设置新原型的构造函数指向自己
ChinaPerson.prototype.constructor = ChinaPerson;

//给ChinaPerson的原型自定义添加属性和方法
ChinaPerson.prototype.hero = "谭嗣同";
ChinaPerson.prototype.write = function(){
    console.log("ChinaPerson原型里面的方法write-->我自横刀向天笑,去留肝胆两昆仑!is who? " + this.hero + ", 标签: " + this.name + ", skin: " + this.skin);
}


//1.3 构造函数:ProvincePerson, 继承于ChinaPerson
function ProvincePerson(name, skin, count){
    ChinaPerson.call(this, name, skin);  //调用父级ChinaPerson构造函数

    this.count = count ? count : 8000;  
    this.methodProvincePerson = function(){
        console.log("ProvincePerson构造函数里面的方法methodProvincePerson-->数量:" + this.count + "万, 肤色:"+ this.skin + ", 标签:" + this.name);
    }
    //重写从父级继承下来的方法methodChinaPerson
    this.methodChinaPerson = function(){
        console.log("ProvincePerson构造函数里面重写父级方法methodChinaPerson....");
    }
    console.log("********ProvincePerson 构造函数 初始化********")
}
//设置ProvincePerson原型指向ChinaPerson原型,相当于构造函数ProvincePerson继承于ChinaPerson
ProvincePerson.prototype = Object.create(ChinaPerson.prototype);
//设置新原型的构造函数指向自己
ProvincePerson.prototype.constructor = ProvincePerson;
//给ProvincePerson的原型上自定义添加属性和方法
ProvincePerson.prototype.feature = "长沙臭豆腐";
ProvincePerson.prototype.eat = function(){
    console.log("ProvincePerson原型里面的方法eat-->标签:" + this.name + ", 地方小吃是:" + this.feature + ", hero: " + this.hero + ", skin: " + this.skin);
}
//重写从父级原型继承下来的方法
ProvincePerson.prototype.write = function(){
    console.log("ProvincePerson原型里面重写从父级原型继承的write方法-->。。。。^_^");
}

  结合以上代码,绘制构造函数原型链关系,如下图:

对上图进行说明,和原型链知识点进行归纳:

  • ProvincePerson、ChinaPerson、Person三个是自定义构造函数,Function、Object两个是系统构造函数;
  • 原型链方向(寻找父级方向)为:ProvincePerson --> ChinaPerson --> Person --> Object --> null ;   Function -->  Object --> null ;
  • 上图中obj是构造函数ProvincePerson的实例对象;矩形代表构造函数六边形代表构造函数的原型对象红色虚线代表实例对象通过其私有原型属性__proto__寻找父级原型走向;
  • prototype是构造函数的属性,__proto__是构造函数的实例对象的属性
    • 实例对象的__proto__属性指向该对象的构造函数的prototype属性,即 实例对象.__proto__ = 构造函数.prototype ; 
    • __proto__是隐式原型,平常不建议直接使用,通常用Object.getPrototypeOf(对象)来获取实例对象的原型;
    • 构造函数的prototype 和 实例对象的__proto__ 都是对象
  • 敲重点了:
    • 函数调用时,使用new关键字,叫构造函数,比如var obj = new ProvincePerson() 。这时ProvincePerson叫构造函数,是一个类模板;
    • 当函数不使用new关键字,直接调用时,就是一个普通函数,比如ProvincePerson()、Object()、Function() 等等,这样使用它们都叫普通函数;
    • 所有的普通函数都是构造函数Function的实例对象,比如Object、Function作为普通函数调用时它们都是Function的实例对象。
    • 这就是为什么函数既有prototype属性,也有__proto__属性,因为它们都有双重身份:
    • 第一重身份是它们有可能会使用new关键字,这时它们是构造函数,有prototype属性;
    • 第二重身份是它们不使用new关键字,直接调用,这时候它们都是构造函数Function的实例对象,所以这时候它们有__proto__属性。
    • Function作为一个特殊的存在,特殊之处在于 Function.prototype = Function.__proto__ ,即它作为构造函数的原型(prototype) 和 它作为普通函数的实例对象的原型(__proto__) 指向同一个对象;
  • 构造函数的原型的constructor属性指向构造函数,实例对象的constructor也指向构造函数,即 构造函数.prototype.constructor = 构造函数  = 该构造函数的实例对象.constructor 
  • 一个构造函数继承自父级构造函数,会拥有父级所有对外的,包括构造函数的属性和方方法,和父级原型的属性和方法;
  • 子级构造函数可以对继承的属性和方法进行重写;如果构造函数里面的方法或属性,和它的原型上的方法或属性同名,则调用时优先构造函数里面的方法或属性;
  • 所有的对象或构造函数通过原型链,追本溯源,最后的老祖宗都是Object。即所有的构造函数都是Object的子级或间接子级。Object的原型的原型是null,到这里就是终极大结局了!

  大概知识点就是这些,在上面代码的基础上,再来一些测试代码,验证一下。先上一份测试原型链关系的代码:

//测试一下
var pro1 = Person.prototype, pro2 = ChinaPerson.prototype, pro3 = ProvincePerson.prototype;
//ProvincePerson原型的原型 === ChinaPerson的原型
var pro3_china = Object.getPrototypeOf(pro3);

//ProvincePerson原型的原型的原型 === Person的原型
var pro3_person = Object.getPrototypeOf(pro3_china);

//ProvincePerson原型的原型的原型的原型 === Object的原型
var pro3_object = Object.getPrototypeOf(pro3_person);

//Function和Object作为普通函数时是构造函数Function的实例对象,获取这两个实例对象的原型
var pro_function = Object.getPrototypeOf(Function), pro_object = Object.getPrototypeOf(Object);

console.log("************* 原型链测试 start **********")
console.log("构造函数ProvincePerson继承自ChinaPerson, 构造函数ChinaPerson继承自Person, Person继承自Object")
console.log("Object --> Person --> ChinaPerson --> ProvincePerson")
console.log("Person.原型:", pro1);
console.log("ChinaPerson.原型:", pro2);
console.log("ProvincePerson.原型:", pro3);
console.log("ProvincePerson.原型.原型: ", pro3_china);
console.log("ProvincePerson.原型.原型.原型: ", pro3_person);
console.log("ProvincePerson.原型.原型.原型.原型:", pro3_object);
console.log("ProvincePerson.原型.原型 === ChinaPerson.原型 --> ", pro3_china === pro2);
console.log("ProvincePerson.原型.原型.原型 === Person.原型 --> ", pro3_person === pro1);
console.log("ProvincePerson.原型.原型.原型.原型 === Object.原型 --> ", pro3_object === Object.prototype);
console.log("Function.prototype === Function.__proto__ --> ", Function.prototype === pro_function);
console.log("Object.__proto__ === Function.prototype --> ", pro_object === Function.prototype);
console.log("************ 测试 end ************\n")

/*
测试结果:

************* 原型链测试 start **********
构造函数ProvincePerson继承自ChinaPerson, 构造函数ChinaPerson继承自Person, Person继承自Object
Object --> Person --> ChinaPerson --> ProvincePerson
Person.原型: {age: 18, run: ?, name: "炎黄子孙", methodPerson: ?, constructor: ?}
ChinaPerson.原型: Person {constructor: ?, hero: "谭嗣同", write: ?}
ProvincePerson.原型: ChinaPerson {constructor: ?, feature: "长沙臭豆腐", eat: ?, write: ?}
ProvincePerson.原型.原型:  Person {constructor: ?, hero: "谭嗣同", write: ?}
ProvincePerson.原型.原型.原型:  {age: 18, run: ?, name: "炎黄子孙", methodPerson: ?, constructor: ?}
ProvincePerson.原型.原型.原型.原型: {constructor: ?, __defineGetter__: ?, __defineSetter__: ?, hasOwnProperty: ?, __lookupGetter__: ?, …}
ProvincePerson.原型.原型 === ChinaPerson.原型 -->  true
ProvincePerson.原型.原型.原型 === Person.原型 -->  true
ProvincePerson.原型.原型.原型.原型 === Object.原型 -->  true
Function.prototype === Function.__proto__ -->  true
Object.__proto__ === Function.prototype -->  true
************ 测试 end ************
*/

   测试结果截图:

  再来一份对于多级继承和重写展示的测试代码:

//第二波测试,测试构造函数的继承 和 多态(重写从父级继承下来的属性或方法)
console.log("\n************* 继承和重写 start ************");
console.log(">>>>>>准备创建一个Person实例对象>>>>>");
var per = new Person("王大锤");  
per.methodPerson();
per.run();
console.log("*****Person实例对象测试结论:构造函数和原型有同名属性或方法,实例对象优先调用构造函数的属性或方法*****\n");

console.log("\n>>>>>准备创建一个ChinaPerson实例对象,ChinaPerson继承了Person >>>>>");
var chObj = new ChinaPerson("中国人", "黄色");
chObj.methodChinaPerson();
chObj.write();
chObj.methodPerson();
chObj.run();
console.log("*****ChinaPerson实例对象测试结论:继承自父类Person, 拥有父类所有对外的构造函数里面和原型里面的属性和方法\n");

console.log("\n>>>>>准备创建一个ProvincePerson实例对象,ProvincePerson继承了ChinaPerson>>>>>");
var proObj = new ProvincePerson("湖南人", "黄色", 888);
proObj.methodProvincePerson();
proObj.eat();
proObj.methodChinaPerson();
proObj.write();
proObj.methodPerson();
proObj.run();
console.log("*****ProvincePerson实例对象测试结论:拥有父级和父级的父级的所有对外的,包括构造函数里面和原型里面的属性和方法;另外也可以对父级属性或方法进行重写");
console.log("************  测试 end ************\n");

/*
测试结果打印日志:

************* 继承和重写 start ************
>>>>>>准备创建一个Person实例对象>>>>>
********Person 构造函数 初始化********
Person构造函数里面的方法methodPerson-->我的标签:王大锤
Person原型方法run-->name: 王大锤, age: 18, 欢快的run
*****Person实例对象测试结论:构造函数和原型有同名属性或方法,实例对象优先调用构造函数的属性或方法*****

>>>>>准备创建一个ChinaPerson实例对象,ChinaPerson继承了Person >>>>>
********Person 构造函数 初始化********
********ChinaPerson 构造函数 初始化********
ChinaPerson构造函数里面的方法methodChinaPerson-->肤色:黄色, 标签: 中国人
ChinaPerson原型里面的方法write-->我自横刀向天笑,去留肝胆两昆仑!is who? 谭嗣同, 标签: 中国人, skin: 黄色
Person构造函数里面的方法methodPerson-->我的标签:中国人
Person原型方法run-->name: 中国人, age: 18, 欢快的run
*****ChinaPerson实例对象测试结论:继承自父类Person, 拥有父类所有对外的构造函数里面和原型里面的属性和方法

>>>>>准备创建一个ProvincePerson实例对象,ProvincePerson继承了ChinaPerson>>>>>
********Person 构造函数 初始化********
********ChinaPerson 构造函数 初始化********
********ProvincePerson 构造函数 初始化********
ProvincePerson构造函数里面的方法methodProvincePerson-->数量:888万, 肤色:黄色, 标签:湖南人
ProvincePerson原型里面的方法eat-->标签:湖南人, 地方小吃是:长沙臭豆腐, hero: 谭嗣同, skin: 黄色
ProvincePerson构造函数里面重写父级方法methodChinaPerson....
ProvincePerson原型里面重写从父级原型继承的write方法-->。。。。^_^
Person构造函数里面的方法methodPerson-->我的标签:湖南人
Person原型方法run-->name: 湖南人, age: 18, 欢快的run
*****ProvincePerson实例对象测试结论:拥有父级和父级的父级的所有对外的,包括构造函数里面和原型里面的属性和方法;另外也可以对父级属性或方法进行重写
************  测试 end ************
*/