通过构造函数为实例对象定义属性,虽然很方便,但是有一个缺点:就是同一个构造函数的多个实例之间,无法共享属性,从而造成资源浪费。
可以通过Javascript的原型对象(prototype)解决。
1.prototype属性的作用
JavaScript 继承机制的设计思想就是,原型对象的所有属性和方法,都能被实例对象共享。也就是说,如果属性和方法定义在原型上,那么所有实例对象就能共享,不仅节省了内存,还体现了实例对象之间的联系。
JavaScript 规定,每个函数都有一个prototype属性,指向一个对象。
function f() {}typeof f.prototype // \"object\"
对于普通函数来说,该属性基本无用。但是,对于构造函数来说,生成实例的时候,该属性会自动成为实例对象的原型。
function Animal(name) {this.name = name;}Animal.prototype.color = \'white\';var cat1 = new Animal(\'大毛\');var cat2 = new Animal(\'二毛\');cat1.color // \'white\'cat2.color // \'white\'
原型对象的属性不是实例对象自身的属性。只要修改原型对象,变动就立刻会体现在所有实例对象上。
当实例对象本身没有某个属性或方法的时候,它会到原型对象去寻找该属性或方法。
总结,原型对象的作用,就是定义所有实例对象共享的属性和方法。这也是它被称为原型对象的原因,而实例对象可以视作从原型对象衍生出来的子对象。
原型链
JavaScript 规定,所有对象都有自己的原型对象(prototype)。
一方面,任何一个对象,都可以充当其他对象的原型;另一方面,由于原型对象也是对象,所以它也有自己的原型。因此,就会形成一个“原型链”(prototype chain):对象到原型,再到原型的原型……
如果一层层地上溯,所有对象的原型最终都可以上溯到Object.prototype,即Object构造函数的prototype属性。也就是说,所有对象都继承了Object.prototype的属性。这就是所有对象都有valueOf和toString方法的原因,因为这是从Object.prototype继承的。
那么,Object.prototype对象有没有它的原型呢?回答是Object.prototype的原型是null。null没有任何属性和方法,也没有自己的原型。因此,原型链的尽头就是null。
原型链:
读取对象的某个属性时,JavaScript 引擎先寻找对象本身的属性,如果找不到,就到它的原型去找,如果还是找不到,就到原型的原型去找。如果直到最顶层的Object.prototype还是找不到,则返回undefined。
实例对象可以调用数组方法
var MyArray = function () {};MyArray.prototype = new Array();MyArray.prototype.constructor = MyArray;var mine = new MyArray();mine.push(1, 2, 3);mine.length // 3mine instanceof Array // true
1.4constructor属性
prototype对象有一个constructor属性,默认指向prototype对象所在的构造函数。意味着可以被所有的实例对象访问继承。
constructor属性的作用是,
1.可以得知某个实例对象,到底是哪一个构造函数产生的。
2.有了constructor属性,就可以从一个实例对象新建另一个实例。
function Constr() {}var x = new Constr();var y = new x.constructor();y instanceof Constr // true
constructor属性表示原型对象与构造函数之间的关联关系,如果修改了原型对象,一般会同时修改constructor属性,防止引用的时候出错。
// 坏的写法C.prototype = {method1: function (...) { ... },// ...};// 好的写法C.prototype = {constructor: C,method1: function (...) { ... },// ...};// 更好的写法C.prototype.method1 = function (...) { ... };
如果不能确定constructor属性是什么函数,还有一个办法:通过name属性,从实例得到构造函数的名称。
function Foo() {}var f = new Foo();f.constructor.name // \"Foo\"
2.instanceof()运算符
instanceof运算符返回一个布尔值,表示对象是否为某个构造函数的实例。
var v = new Vehicle();v instanceof Vehicle // true
instanceof运算符的左边是实例对象,右边是构造函数。它会检查右边构建函数的原型对象(prototype),是否在左边对象的原型链上。
v instanceof Vehicle// 等同于Vehicle.prototype.isPrototypeOf(v)
由于任意对象(除了null)都是Object的实例,所以instanceof运算符可以判断一个值是否为非null的对象。
instanceof的原理是检查右边构造函数的prototype属性,是否在左边对象的原型链上,有一种特殊情况,就是左边对象的原型链上,只有null对象。这时,instanceof判断会失真。
var obj = Object.create(null);typeof obj // \"object\"Object.create(null) instanceof Object // false
instanceof运算符的一个用处,是判断值的类型。
var x = [1, 2, 3];var y = {};x instanceof Array // truey instanceof Object // true
注意,instanceof运算符只能用于对象,不适用原始类型的值。
对于undefined和null,instanceof运算符总是返回false。
undefined instanceof Object // falsenull instanceof Object // false
利用instanceof运算符,还可以巧妙地解决,调用构造函数时,忘了加new命令的问题。
function Fubar (foo, bar) {if (this instanceof Fubar) {this._foo = foo;this._bar = bar;} else {return new Fubar(foo, bar);}}
上面代码使用instanceof运算符,在函数体内部判断this关键字是否为构造函数Fubar的实例。如果不是,就表明忘了加new命令。
3.构造函数的继承
首先,在子类的构造函数中,调用父类的构造函数。
function Sub(value) {Super.call(this);this.prop = value;}
上面代码中,Sub是子类的构造函数,this是子类的实例。在实例上调用父类的构造函数Super,就会让子类实例具有父类实例的属性。
其次,让子类的原型指向父类的原型,这样子类就可以继承父类原型。
Sub.prototype = Object.create(Super.prototype);Sub.prototype.constructor = Sub;Sub.prototype.method = \'...\';
继承
ClassB.prototype.print = function() {ClassA.prototype.print.call(this);// some code}
在上面代码中,子类B的
方法先调用父类A的
方法,再部署自己的代码。这就等于继承了父类A的
方法。
4.多重继承
JavaScript 不提供多重继承功能,即不允许一个对象同时继承多个对象。
function M1() {this.hello = \'hello\';}function M2() {this.world = \'world\';}function S() {M1.call(this);M2.call(this);}// 继承 M1S.prototype = Object.create(M1.prototype);// 继承链上加入 M2Object.assign(S.prototype, M2.prototype);// 指定构造函数S.prototype.constructor = S;var s = new S();s.hello // \'hello\'s.world // \'world\'
上面代码中,子类S同时继承了父类M1和M2。这种模式又称为 Mixin(混入)。
5.模块
模块是实现特定功能的一组属性和方法的封装。
简单的做法是把模块写成一个对象,所有的模块成员都放到这个对象里面。
var module1 = new Object({ _count : 0, m1 : function (){ //... }, m2 : function (){ //... }});
上面的函数m1和m2,都封装在module1对象里。使用的时候,就是调用这个对象的属性。
module1.m1();
这样容易暴露所有模块成员,内部状态可以被外部改写。
解决办法:
封装私有变量:
(1)构造函数的写法
利用构造函数,封装私有变量。
function StringBuilder() {var buffer = [];this.add = function (str) {buffer.push(str);};this.toString = function () {return buffer.join(\'\');};}
上面代码中,buffer是模块的私有变量。一旦生成实例对象,外部是无法直接访问buffer的。但是,这种方法将私有变量封装在构造函数中,导致构造函数与实例对象是一体的,总是存在于内存之中,无法在使用完成后清除。这意味着,构造函数有双重作用,既用来塑造实例对象,又用来保存实例对象的数据,违背了构造函数与实例对象在数据上相分离的原则(即实例对象的数据,不应该保存在实例对象以外)。同时,非常耗费内存。
(2)立即执行函数(IIFE)的写法
将相关的属性和方法封装在一个函数作用域里面,可以达到不暴露私有成员的目的。
()()
var module1 = (function () { var _count = 0; var m1 = function () { //... }; var m2 = function () { //... }; return { m1 : m1, m2 : m2 };})();
外部代码无法读取内部的_count变量。
console.info(module1._count); //undefined
总结:
1.proto__属性,就是当访问一个对象的属性时,如果该函数内部不存在这个属性,就会去它的__proto__属性所指的对象里找,如果没有,就去对象原型找,一直找直到__proto__属性所指的对象为null。通过__proto__属性将对象连接起来的这条链路就是所谓的原型链。
2.prototype作用:让函数实例化的对象都可以找到共享的属性和方法。
3.每一个函数都有一个prototype属性,该属性时一个指针,指向一个对象。
4.每一个javascript对象(除了null)否具有一个属性__proto,该属性指向该对象的原型(prototype)。
参考链接