005 創(chuàng)建對象之原型模式(一)

JavaScript 中然走,每個對象(null携兵、undefined 辅斟、通過 Object.create(null) 創(chuàng)建出的對象除外)都有一個 [[prototype]] 屬性靖诗,這個 [[prototype]] 也叫作對象的原型。JavaScript 中一切皆對象沪斟,當我們在創(chuàng)建各種各樣的對象時(null广辰、undefined 、通過 Object.create(null) 創(chuàng)建出的對象除外):值類型主之、引用類型择吊、函數(shù)甚至原生類型,都會在該對象創(chuàng)建伊始槽奕,都會為其分配一個原型屬性干发。該屬性是一個引用類型,或者說指針史翘,指向另外一個對象。

獲取原型對象

獲取原型對象有兩種方法:

  • 通過標準的 Object.getPropertyOf() 方法
  • 通過對象的 __proto__ 屬性(非標準冀续,但很多瀏覽器支持)
function Person(name){ this.name = name }
// 創(chuàng)建對象
let arr = []
let str = ""
let obj = {}
let person = new Person("MIKE")

// 獲取對象的原型 通過 Object.getPropertyOf() 方法
Object.getPropertyOf(arr)
Object.getPropertyOf(str)
Object.getPropertyOf(obj)
Object.getPropertyOf(person)

// 獲取對象的原型 通過 __proto__ 屬性
arr.__proto__
str.__proto__
obj.__proto__
person.__proto__

通過上面的方式可以獲取任意對象的原型琼讽。

沒有原型的對象

JavaScript 有以下幾種對象是沒有原型的:

  • undefined
  • null
  • 通過 Object.create(null) 創(chuàng)建出的對象

因此我們無法獲取到他們的原型對象,如果強行獲取或引發(fā)錯誤洪唐。

let a = undefined
let b = null
a.__proto__ //Uncaught TypeError: Cannot read property '__proto__' of undefined
Object.getProertyOf(b) //Uncaught TypeError: Cannot convert undefined or null to object

通過 Object.create(null) 創(chuàng)建出來的對象在獲取其原型時钻蹬,Object.getPropertyOf()__proto__ 屬性有點差異:

let c = Object.create(null)
Object.getPropertyOf(a) //null
c.__proto__ //undefined

JavaScript 是基于原型繼承

JavaScript 中的對象都是基于原型繼承來的,每個對象中都保存了一個指針凭需,指向該對象的原型對象问欠。通過在原型對象上添加屬性和方法后肝匆,可以讓子對象繼承以實現(xiàn)代碼復用。

Object.create() 方法

通過 Object.create() 方法可以創(chuàng)建對象顺献,該方法接受一個對象作為原型旗国,返回一個基于該原型對象創(chuàng)建出來的對象。

let personProto = {
  getName(){
    console.log(this.name)
  }
}

let person1 = Object.create(personProto)
let person2 = Object.create(personProto)
person1.name = "MIKE"
person2.name = "JACK"
person1.getName() // "MIKE"
person2.getName() // "JACK"
person1.getName === person2.getName //true

以上的 person1person2 都是通過同一個原型 personProto 創(chuàng)建出來的注整,因此他們共享了 getName() 方法能曾。
以上就是所謂的原型模式了,JavaScript 中所有的對象都是這樣創(chuàng)建出來的肿轨。

構造函數(shù)的 prototype 屬性

每個函數(shù)都有一個 prototype 屬性寿冕,該屬性是一個指針,指向一個對象椒袍,在通過 new 操作符創(chuàng)建對象時驼唱,會將函數(shù)的 prototype 屬性作為新建對象的原型。要想新建的對象能夠復用原型上的屬性或方法驹暑,只需在該對象上進行增加即可玫恳。

function Person(name){ this.name = name }
Person.ptototype.showName = function(){ console.log(this.name) }
let person1 = new Person("MIKE")
let person2 = new Person("JACK")
person1.getName() // "MIKE"
person2.getName() // "JACK"

默認每個函數(shù)的 prototype 都會有一個 constructor,該屬性指向函數(shù)本身岗钩。我們在創(chuàng)建出來的對象上可以訪問到這個屬性:

person1.constructor === Person //true
person1.constructor === person2.constructor //true

構造函數(shù)的秘密

現(xiàn)在我們知道纽窟,通過 new 操作符調(diào)用構造函數(shù)創(chuàng)建對象只是一個障眼法,這個“構造函數(shù)”并非是一個真正意義上的類兼吓,其創(chuàng)建出的對象和構造函數(shù)本身并沒有直接的關系臂港,而只是將構造函數(shù)上的一個 prototype 屬性作為自身的原型而已。
這個 new 操作符只是為了對其他面向?qū)ο笳Z言中創(chuàng)建對象進行視覺上的模擬而已视搏。
下面再來梳理一下使用構造函數(shù)創(chuàng)建對象的過程:

  • 以函數(shù)的 prototype 屬性為原型創(chuàng)建一個空對象
  • 把構造函數(shù)的執(zhí)行上下文賦值(this)給這個對象
  • 通過 this 在函數(shù)內(nèi)部進行屬性审孽、方法的添加
  • 執(zhí)行完畢,返回該對象

屬性的查找

JavaScript 中浑娜,每個對象都是以某一個對象作為原型構造的佑力,而這個原型對象也是由另外一個對象構成的...對象在進行屬性查找時,會首先在自身上進行查找筋遭,找到就停止打颤。如果沒有找到,就去該對象的原型對象上查找漓滔,如果也沒有找到编饺,就去原型對象的原型對象上查找,一直找到 Object.prototype 為止响驴。
我們也可以說透且,對象進行屬性查找時,是按照原型鏈`一層一層進行查找的豁鲤。

原型鏈上的屬性不可修改

對象可以從原型鏈上獲取屬性秽誊,但無法設置或修改原型鏈上的屬性鲸沮。原型鏈的目的讓對象之間能實現(xiàn)屬性方法復用,如果每個對象都能修改其上的屬性锅论,那豈不是亂套了讼溺。
因此原型鏈的機制是這樣的:

  • 當對象進行屬性讀取時,如果對象本身沒有這個屬性棍厌,則會在原型鏈上獲取
  • 當對象設置屬性時肾胯,不管原型鏈上有沒有這個屬性,都會在對象本身上進行設置耘纱,而不會修改原型鏈

也就是說敬肚,我可以給你,但你不能在我身上動手動腳束析,要動手動腳艳馒,找你自己做試驗把!

function Person(name){ this.name = name }
Person.ptototype.showName = function(){ console.log(this.name) }
let person1 = new Person("MIKE")
let person2 = new Person("JACK")
person1.showName = function(){ console.log("hahaha~") }
person1.showName() //"hahaha~"
person2.showName() //"JACK"

原型的動態(tài)性

原型是具有動態(tài)性的员寇,什么叫動態(tài)呢弄慰?就是說對象每次讀取數(shù)據(jù)時,都會在原型鏈上進行一次搜索蝶锋,而不會有緩存會副本之類的機制陆爽。,因此扳缕,在原型上做的任何改變都可以從實例上反映出來慌闭。

function Person(name){ this.name = name }
Person.ptototype.showName = function(){ console.log(this.name) }
let person1 = new Person("MIKE")
person1.showName ()
// 修改原型對象
Person.ptototype.showName = function(){ console.log("我不是黃蓉") }
person1.showName () //"我不是黃蓉"

原型鏈一經(jīng)創(chuàng)建不會更改

對象之所以能找到通過原型鏈搜索屬性,就是因為其保存了其原型對象的一個指針躯舔,這個指針始終指向原型對象所在的內(nèi)存空間驴剔,對象一旦創(chuàng)建,其原型鏈就確定好粥庄,不會再更改了丧失。

// 定義原型對象
let protoObj = { name:"MIKE" }
// 基于原型對象創(chuàng)建對象
let person = Object.create(protoObj)
person.name // "MIKE"

上面我們創(chuàng)建了一個對象 protoObj,并以此對象為原型創(chuàng)建了一個對象惜互,于是新建對象可以獲取到原型對象上的屬性布讹。
再進一步,如果我們將 protoObj 指向另一個對象训堆,會發(fā)生什么情況呢炒事?

protoObj = { name:"JACK" }
person.name // "MIKE"

納尼?居然還是 MIKE蔫慧??权薯?上面不是說原型具有動態(tài)性嗎姑躲?為什么 personname 屬性還是之前的屬性呢睡扬?魔方,容我慢慢解釋黍析。
上面的代碼流程是這樣的:

  • 在堆內(nèi)存中開辟了一塊內(nèi)存空間卖怜,放入了 { name:"JACK" } 這個玩意
  • 創(chuàng)建了一個 protoObj 變量,指向了前面創(chuàng)建的堆內(nèi)存空間
  • 基于 protoObj 創(chuàng)建了一對象阐枣,該對象的原型屬性復制了 protoObj 中保存的內(nèi)存地址马靠,同樣指向了上面那塊堆內(nèi)存
  • 查找屬性時,通過對象原型屬性中保存的指針地址蔼两,在原型鏈上進行屬性查找(這個原型鏈實際上是一個鏈表~)
  • 又開辟了一塊內(nèi)存空間甩鳄,放入了 { name:"JACK" } 這個玩意,然后修改 protoObj 中保存的內(nèi)存地址额划,讓其指向這個新創(chuàng)建的堆內(nèi)存
  • 但是妙啃,person 對象的原型中存放的地址是沒有改變的,其還是指向第一次創(chuàng)建的堆內(nèi)存空間俊戳。
  • person 上查找屬性揖赴,仍然是按照之前的原型鏈查找,屬性值為 MIKE抑胎。

這就是上面代碼的執(zhí)行流程燥滑,可見,改變 protoObj 的指向并不會改變 person 對象原型的指向阿逃,是不會對 person 對象造成任何影響的铭拧。雖然 protoObj 的引用斷開,但是 person 原型的引用并沒有斷開盆昙,因此不會對第一次創(chuàng)建對象時占用的堆內(nèi)存空間進行垃圾回收羽历,person 仍然可以訪問到這塊內(nèi)存空間中的內(nèi)容。因此淡喜,除了使用 __proto__ 屬性重新引用新的原型對象秕磷,person 對象的原型是不會改變的。
但是炼团,改變 protoObj 的指向后澎嚣,再基于其創(chuàng)建的對象,就會按照新的原型鏈查找屬性啦:

let person2 = Object.create(protoObe)
person2.name // "JACK"
person.name // "MIKE"

上面說了一大推瘟芝,不知道您看明白沒有易桃,這里再總結一下:

  • 對象已經(jīng)創(chuàng)建,其原型屬性對原型對象的引用就不會改變锌俱,除非使用 __proto__ 手動進行修改
  • 如果一個用來創(chuàng)建對象的原型對象(這里是 protoObj)改變了引用晤郑,對已經(jīng)創(chuàng)建好的對象不會有任何影響
  • 但是,如果原型對象(這里是 protoObj )發(fā)生改變后,基于其創(chuàng)建的新對象將會應用新的原型對象
  • 原型具有動態(tài)性的前提是:對象所依賴的原型對象(這里是 protoObj)對堆內(nèi)存空間的指向不變
  • 所謂原型鏈造寝,其實就是一個一個的鏈表

總結

本文主要講到了對象的原型磕洪,任何對象都是基于一個原型對象創(chuàng)建出來的,以及揭示了使用構造函數(shù)創(chuàng)建對象的障眼法诫龙,還講到了原型的動態(tài)性和不可修改性析显。其中,原型的不可修改性的本質(zhì)是 JavaScript 中的引用類型數(shù)據(jù)是按照引用賦值签赃,我們對引用類型變量所做的修改谷异,其實是通過變量中保存的內(nèi)存地址對原始內(nèi)存進行修改,理解了這個锦聊,其他就好理解了歹嘹。
關于原型的內(nèi)容還有一些,這里為了節(jié)約篇幅括丁,就不往下寫了荞下,下篇文章繼續(xù)。

完史飞。

最后編輯于
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