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理解JavaScript的原型链和继承

instanceof 引发的问题

instanceof 运算符可以用来判断某个构造函数的prototype属性是否存在另外一个要检测对象的原型链上1

什么意思呢?

来个题

Function instanceof Object;

用高中数学的话就是把x,y代入公式得:

instanceof 运算符可以用来判断Object的 prototype属性 是否存在Function的 原型链 上。

等等,斜体字的这俩到底是什么鬼意思?

prototype属性是原型链吗?

JS是基于原型链面向对象语言,也就是说所有对象都是以对象为模板创建实例的。如果是其他oo语言的背景比如Java或Ruby,都习惯于创建一个class模板,class创建object实例。比如ruby:

  class A
    def initialize name
      @name = name
    end
    def to_s
      @name
    end
  end
puts A.new('hehe') # => hehe

这里的类A就是所有 A.new 创建出来的实例的模板而已。而对于原型链语言JS来说,同意的事情要这样做

function A(name){
  this.name = name
}
A.prototype.toString = function(){
  return this.name
}
var a = new A('hehe')
console.log('object name is:' + new A ('hehe')) // => object name is: hehe
  1. 这里的怪怪的函数其实就是constructor,相当于ruby例子里的initialize
  2. 而prototype上的方法toString也就是类似class模板上的方法。

为什么要把方法绑到prototype上?直接 A.toString…= 不行吗?

在解释prototype之前,先解释一下 new A 到底发生了什么2

1: // var a = new A('hehe') =>
2: var a = new Object();
3: a.__proto__ = A.prototype; (proto)
4: A.call(a, 'hehe');

其中 A.call 的意思是先把A的this设置为a,然后执行A的body也就是 this.name=name

但是 __proto__ 又是什么

__proto__ 才是原型链

__proto__ 是内部 [ [Prototype ]] (说了半天原型链这就是牛逼闪闪的 原型链, 指向对象或者null)的getter和setter方法(已加入ES6规范3,但是还是建议只使用Object.getPrototypeOf())

JS对象能使用它原型链对象的所有方法,比如所有的对象的原型链(的原型链的原型链的原型链…)都最终会指向Object(或null)。因此,所有的对象都能使用Object.prototype上的方法,比如我之前覆盖掉的 toString 本身就是Object.prototype上的方法,如果没有覆盖,它是可以拿到所有Object上的方法的:

a.toString === A.prototype.toString // true
a.toLocalString === Object.prototype.toLocalString // true
a.__proto__ === A.prototype // true

所以,现在是否可以理解这句话了呢

instanceof 运算符可以用来判断Object的 prototype属性 是否存在Function的 原型链 上。

所以instanceof其实就是

Function.__proto__ === Object.prototype
// false

擦,假设失败了呢,让我们来看看为什么不对,Function.__proto__到底指哪去了

Function.__proto__ === Function.prototype
//true

原来指向自己的prototype了呢,那就意味着…

Function instanceof Function
//true

yes,然而 Function instanceof Object似乎也能解释了

Function.__proto__ === Function.prototype
Function.__proto__.__proto__ === Object.prototype

所以如果我们让

Function.__proto__.__proto__ = null
Function instanceof Object
//false

这回知道为什么不要用 __proto__ 了吧,一不小心重写了会导致所有继承自它的对象都受影响。

为了养成良好的习惯,实际项目最好使用 getPrototypeOf 取原型链,这里只是为了方便我采用__proto__

下面来看第二个题

Object instanceof Function

难道可以互相链吗?这意味着

Object.__proto__ === Function.prototype
// true
// 但是Firefox取不到Object.__proto__, 看来做了保护,必须要用
// Object.getPrototypeOf(Object) === Function.prototype

要晕了, 忍不住要画个图

image.png

多简单呢,一共就分别有两类:

  • 原型链指向Function.prototype的函数们
  • 原型链指向Object.propotype的对象们

而原型链顶端的Object.prototype就再没有原型链了,所以是空

现在再回头看题目是不是so easy了。

也没什么卵用得 contructor

如果你好奇的在FireFox Console中看一下 a 除了刚才那些玩意,还有一个奇怪的东西

image.png

话说 A 里面这个constructor是个什么鬼,我们来玩它一下

a.constructor === A.prototype.constructor
A.prototype.constructor === A
A.prototype.constructor = null
a.constructor // => null
a instanceof A // true

这只是函数都有的一个玩意而已, 由于js的函数可以作为构造器,也就是可以 new ,所以所有的 函数的prototype.constructor都指向自己,因此所有的 new 出来的对象也都有一个reference能找到自己的构造器。

然而除了这个功能也并没有什么卵用嘛。

真的是这样吗?

.

..

….

…..

……

…….

恩,真的!

Bonus 继承

下面这个是babel 从es6 class

class A{
  constructor(name) {
    this.name= name
  }
  toString() {
    return this.name
  }
}

class B extends A {
  toString(){
    return this.name + 'b'
  }
}

编译出来的ES5继承

function _inherits(subClass, superClass) { 
    // 
}

var A = (function () {
    function A(name) {
        this.name = name;
    }

    A.prototype.toString = function toString() {
        return this.name;
    };

    return A;
})();

var B = (function (_A) {
    function B() {
        if (_A != null) {
            _A.apply(this, arguments);
        }
    }

    _inherits(B, _A);

    B.prototype.toString = function toString() {
        return this.name + 'b';
    };

    return B;
})(A);

其他地方都不用看了,inherits 函数用到了之前学到的所有玩意,要求实现要满足下列所有的cases,就当是课后练习了:

var a= new A('A');
var b= new B('B');
a.constructor === A &&
b.constructor === B &&
a instanceof A &&
b instanceof A &&
b instanceof B

Footnotes: