prototype對(duì)象

構(gòu)造函數(shù)的缺點(diǎn)

JavaScript通過(guò)構(gòu)造函數(shù)生成新對(duì)象，因此構(gòu)造函數(shù)可以視為對(duì)象的模板。實(shí)例對(duì)象的屬性和方法，可以定義在構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部。

function Animal (name) {
  this.name = name;
  this.color = 'white';
}

var cat1 = new Animal('大毛');

cat1.name // '大毛'
cat1.color // 'white'

上面代碼的Animal函數(shù)是一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，函數(shù)內(nèi)部定義了name屬性和color屬性，所有實(shí)例對(duì)象都會(huì)生成這兩個(gè)屬性。

但是，這樣做是對(duì)系統(tǒng)資源的浪費(fèi)，因?yàn)橥粋€(gè)構(gòu)造函數(shù)的對(duì)象實(shí)例之間，無(wú)法共享屬性。

prototype屬性的作用

在JavaScript語(yǔ)言中，每一個(gè)對(duì)象都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的原型對(duì)象，被稱為prototype對(duì)象。定義在原型對(duì)象上的所有屬性和方法，都能被派生對(duì)象繼承。這就是JavaScript繼承機(jī)制的基本設(shè)計(jì)。

除了這種方法，JavaScript還提供了另一種定義實(shí)例對(duì)象的方法。我們知道，構(gòu)造函數(shù)是一個(gè)函數(shù)，同時(shí)也是一個(gè)對(duì)象，也有自己的屬性和方法，其中有一個(gè)prototype屬性指向另一個(gè)對(duì)象，一般稱為prototype對(duì)象。該對(duì)象非常特別，只要定義在它上面的屬性和方法，能被所有實(shí)例對(duì)象共享。也就是說(shuō)，構(gòu)造函數(shù)生成實(shí)例對(duì)象時(shí)，自動(dòng)為實(shí)例對(duì)象分配了一個(gè)prototype屬性。

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'

上面代碼對(duì)構(gòu)造函數(shù)Animal的prototype對(duì)象，添加了一個(gè)color屬性。結(jié)果，實(shí)例對(duì)象cat1和cat2都帶有該屬性。

更特別的是，只要修改prototype對(duì)象，變動(dòng)就立刻會(huì)體現(xiàn)在實(shí)例對(duì)象。

Animal.prototype.color = "yellow";

cat1.color // 'yellow'
cat2.color // 'yellow'

上面代碼將prototype對(duì)象的color屬性的值改為yellow，兩個(gè)實(shí)例對(duì)象的color屬性的值立刻就跟著變了。這是因?yàn)閷?shí)例對(duì)象其實(shí)沒(méi)有color屬性，都是讀取prototype對(duì)象的color屬性。也就是說(shuō)，當(dāng)實(shí)例對(duì)象本身沒(méi)有某個(gè)屬性或方法的時(shí)候，它會(huì)到構(gòu)造函數(shù)的prototype對(duì)象去尋找該屬性或方法。這就是prototype對(duì)象的特殊之處。

如果實(shí)例對(duì)象自身就有某個(gè)屬性或方法，它就不會(huì)再去prototype對(duì)象尋找這個(gè)屬性或方法。

cat1.color = 'black';

cat2.color // 'yellow'
Animal.prototype.color // "yellow";

上面代碼將實(shí)例對(duì)象cat1的color屬性改為black，就使得它不用再去prototype對(duì)象讀取color屬性，后者的值依然為yellow。

總而言之，prototype對(duì)象的作用，就是定義所有實(shí)例對(duì)象共享的屬性和方法，所以它也被稱為實(shí)例對(duì)象的原型，而實(shí)例對(duì)象可以視作從prototype對(duì)象衍生出來(lái)的。

Animal.prototype.walk = function () {
  console.log(this.name + ' is walking.');
};

上面代碼在Animal.protype對(duì)象上面定義了一個(gè)walk方法，這個(gè)方法將可以在所有Animal實(shí)例對(duì)象上面調(diào)用。

原型鏈

由于JavaScript的所有對(duì)象都有構(gòu)造函數(shù)，而所有構(gòu)造函數(shù)都有prototype屬性（其實(shí)是所有函數(shù)都有prototype屬性），所以所有對(duì)象都有自己的prototype原型對(duì)象。

因此，一個(gè)對(duì)象的屬性和方法，有可能是定義它自身上面，也有可能定義在它的原型對(duì)象上面（就像上面代碼中的walk方法）。由于原型本身也是對(duì)象，又有自己的原型，所以形成了一條原型鏈（prototype chain）。比如，a對(duì)象是b對(duì)象的原型，b對(duì)象是c對(duì)象的原型，以此類推。因?yàn)樽犯菰?，最源頭的對(duì)象都是從Object構(gòu)造函數(shù)生成（使用new Object()命令），所以如果一層層地上溯，所有對(duì)象的原型最終都可以上溯到Object.prototype。那么，Object.prototype有沒(méi)有原型呢？回答可以是有，也可以是沒(méi)有，因?yàn)镺bject.prototype的原型是沒(méi)有任何屬性和方法的null。

Object.getPrototypeOf(Object.prototype)
// null

上面代碼表示Object.prototype對(duì)象的原型是null，由于null沒(méi)有任何屬性，所以原型鏈到此為止。

“原型鏈”的作用在于，當(dāng)讀取對(duì)象的某個(gè)屬性時(shí)，JavaScript引擎先尋找對(duì)象本身的屬性，如果找不到，就到它的原型去找，如果還是找不到，就到原型的原型去找。以此類推，如果直到最頂層的Object.prototype還是找不到，則返回undefined。

舉例來(lái)說(shuō)，如果讓某個(gè)函數(shù)的prototype屬性指向一個(gè)數(shù)組，就意味著該函數(shù)可以用作數(shù)組的構(gòu)造函數(shù)，因?yàn)樗傻膶?shí)例對(duì)象都可以通過(guò)prototype屬性調(diào)用數(shù)組方法。

function MyArray (){}

MyArray.prototype = new Array();
MyArray.prototype.constructor = MyArray;

var mine = new MyArray();
mine.push(1, 2, 3);

mine.length // 3
mine instanceof Array // true

上面代碼的mine是MyArray的實(shí)例對(duì)象，由于MyArray的prototype屬性指向一個(gè)數(shù)組，使得mine可以調(diào)用數(shù)組方法（這些方法其實(shí)定義在數(shù)組的prototype對(duì)象上面）。至于最后那行instanceof表達(dá)式，我們知道instanceof運(yùn)算符用來(lái)比較一個(gè)對(duì)象是否為某個(gè)構(gòu)造函數(shù)的實(shí)例，最后一行表示mine為Array的實(shí)例。

mine instanceof Array
// 等同于
(Array === MyArray.prototype.constructor) ||
(Array === Array.prototype.constructor) ||
(Array === Object.prototype.constructor )

上面代碼說(shuō)明了instanceof運(yùn)算符的實(shí)質(zhì)，它依次與實(shí)例對(duì)象的所有原型對(duì)象的constructor屬性（關(guān)于該屬性的介紹，請(qǐng)看下一節(jié)）進(jìn)行比較，只要有一個(gè)符合就返回true，否則返回false。

constructor屬性

prototype對(duì)象有一個(gè)constructor屬性，默認(rèn)指向prototype對(duì)象所在的構(gòu)造函數(shù)。

function P() {}

P.prototype.constructor === P
// true

由于constructor屬性定義在prototype對(duì)象上面，意味著可以被所有實(shí)例對(duì)象繼承。

上面代碼表示p是構(gòu)造函數(shù)P的實(shí)例對(duì)象，但是p自身沒(méi)有contructor屬性，該屬性其實(shí)是讀取原型鏈上面的P.prototype.constructor屬性。

constructor屬性的作用是分辨prototype對(duì)象到底定義在哪個(gè)構(gòu)造函數(shù)上面。

function F(){};
var f = new F();

f.constructor === F // true
f.constructor === RegExp // false

上面代碼表示，使用constructor屬性，確定變量f的構(gòu)造函數(shù)是F，而不是RegExp。

Object.getPrototypeOf方法

Object.getPrototypeOf方法返回一個(gè)對(duì)象的原型。

Object.create方法

Object.create方法用于生成新的對(duì)象，可以替代new命令。它接受一個(gè)原型對(duì)象作為參數(shù)，返回一個(gè)新對(duì)象，后者完全繼承前者的屬性。

var o1 = { p: 1 };
var o2 = Object.create(o1);
o2.p // 1

上面代碼中，o1是o2的原型對(duì)象，o2繼承了o1的屬性。

Object.create方法基本等同于下面的代碼，如果老式瀏覽器不支持Object.create方法，可以用下面代碼自己部署。

if (typeof Object.create !== "function") {
  Object.create = function (o) {
    function F() {}
    F.prototype = o;
    return new F();
  };
}

上面代碼表示，Object.create方法實(shí)質(zhì)是新建一個(gè)構(gòu)造函數(shù)F，然后讓F的prototype屬性指向作為原型的對(duì)象o，最后返回一個(gè)F的實(shí)例，從而實(shí)現(xiàn)讓實(shí)例繼承o的屬性。

下面三種方式生成的新對(duì)象是等價(jià)的。

var o1 = Object.create({})
var o2 = Object.create(Object.prototype)
var o3 = new Object();

如果想要生成一個(gè)不繼承任何屬性（比如toString和valueOf方法）的對(duì)象，可以將Object.create的參數(shù)設(shè)為null。

var o = Object.create(null);

o.valueOf()
// TypeError: Object [object Object] has no method 'valueOf'

上面代碼表示，如果對(duì)象o的原型是null，它就不具備一些定義在Object.prototype對(duì)象上面的屬性，比如valueOf方法。

使用Object.create方法的時(shí)候，必須提供對(duì)象原型，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。

Object.create()
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null

Object.create方法生成的新對(duì)象，動(dòng)態(tài)繼承了原型。在原型上添加或修改任何方法，會(huì)立刻反映在新對(duì)象之上。

var o1 = { p: 1 };
var o2 = Object.create(o1);

o1.p = 2;
o2.p
// 2

上面代碼表示，修改對(duì)象原型會(huì)影響到新生成的對(duì)象。

除了對(duì)象的原型，Object.create方法還可以接受第二個(gè)參數(shù)，表示描述屬性的attributes對(duì)象，跟用在Object.defineProperties方法的格式是一樣的。它所描述的對(duì)象屬性，會(huì)添加到新對(duì)象。

由于Object.create方法不使用構(gòu)造函數(shù)，所以不能用instanceof運(yùn)算符判斷，對(duì)象是哪一個(gè)構(gòu)造函數(shù)的實(shí)例。這時(shí)，可以使用下面的isPrototypeOf方法，判讀原型是哪一個(gè)對(duì)象。

isPrototypeOf方法

isPrototypeOf方法用來(lái)判斷一個(gè)對(duì)象是否是另一個(gè)對(duì)象的原型。

var o1 = {};
var o2 = Object.create(o1);
var o3 = Object.create(o2);

o2.isPrototypeOf(o3) // true
o1.isPrototypeOf(o3) // true

上面代碼表明，只要某個(gè)對(duì)象處在原型鏈上，isProtypeOf都返回true。