时间戳

首页 > 技术文章 > JavaScript原型继承工作原理

JavaScript原型继承工作原理

sandianbaozi 2014-03-27 15:17 原文

原型继承的定义

当你阅读关于JS原型继承的解释时，你时常会看到以下这段文字：

当查找一个对象的属性时，JavaScript 会向上遍历原型链，直到找到给定名称的属性为止。——出自JavaScript秘密花园

大多数JavaScript的实现用 __proto__ 属性来表示一个对象的原型链。在这篇文章里我们将看到__proto__与 prototype 的区别何在。

注：__proto__ 是一个不应在你代码中出现的非正规的用法，这里仅仅用它来解释JavaScript原型继承的工作原理。

以下代码展示了JS引擎如何查找属性：

function getProperty(obj, prop) {
    if (obj.hasOwnProperty(prop))
        return obj[prop]

    else if (obj.__proto__ !== null)
        return getProperty(obj.__proto__, prop)

    else
        return undefined
}

让我们举一个常见的例子：二维点，拥有二维坐标 x y ，同似拥有一个 print 方法。

用之前我们说过的原型继承的定义，我们创建一个对象 Point ，拥有三个属性：x，y 和 print。为了能创建一个新的二维点，我们需要创建一个新的对象，让他其中的 __proto__ 属性指向Point ：

var Point = {
    x: 0,
    y: 0,
    print: function () { console.log(this.x, this.y); }
};

var p = {x: 10, y: 20, __proto__: Point};
p.print(); // 10 20

JavaScript怪异的原型继承

令人困惑的是，每个教授原型继承的人都不会给出上面那样的代码，反而会给出下面这样的代码：

function Point(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}
Point.prototype = {
    print: function () { console.log(this.x, this.y); }
};

var p = new Point(10, 20);
p.print(); // 10 20

　　

这和说好的不一样啊，这里 Point 变成了函数，然后还有个什么 prototype 的属性，而且有了new 运算符。这他喵的是什么情况？

new 运算符是如何工作的

造物者 Brendan Eich 想让JS和传统的面向对象的编程语言差不太多，如Java和C++。在这些语言里，我们采用 new 运算符来给类实例化一个新的对象。所以他在JS里写了一个 new 运算符。

  • C++里有用来初始化实例属性的构造函数概念，因此 new 运算符必须针对函数。
  • 我们需要将对象的方法放到一个地方去，既然我们在用原型语言，我们就把它放到函数的原型属性中去。

new 运算符接受一个函数 F 及其参数：new F(arguments...)。这一过程分为三步：

  1. 创建类的实例。这步是把一个空的对象的 __proto__ 属性设置为 F.prototype 。
  2. 初始化实例。函数 F 被传入参数并调用，关键字 this 被设定为该实例。
  3. 返回实例。

现在我们知道了 new 是怎么工作的，我们可以用JS代码实现一下：

function New (f) {
    var n = { '__proto__': f.prototype }; /*第一步*/
    return function () {
        f.apply(n, arguments);            /*第二步*/
        return n;                         /*第三步*/
    };
}

一个小小的例子来看一下他的工作状况：

function Point(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}
Point.prototype = {
    print: function () { console.log(this.x, this.y); }
};

var p1 = new Point(10, 20);
p1.print(); // 10 20
console.log(p1 instanceof Point); // true

var p2 = New (Point)(10, 20);
p2.print(); // 10 20
console.log(p2 instanceof Point); // true

　　

JavaScript中真正的原型继承

JS的ECMA规范只允许我们采用 new 运算符来进行原型继承。但是大宗师 Douglas Crockford 却发现了一种可以利用 new 来实现真正的原型继承的方式！他写下了 Object.create 函数如下：

Object.create = function (parent) {
    function F() {}
    F.prototype = parent;
    return new F();
};

这看起来蛮奇怪的，但却是相当的简洁：它创建了新的对象，并将其原型设置为你想设置的任意值。如果我们允许使用 __proto__ ，那我们也可以这样写：

Object.create = function (parent) {
    return { '__proto__': parent };
};

下面这段代码就是让我们的 Point 采用真正的原型继承：

var Point = {
    x: 0,
    y: 0,
    print: function () { console.log(this.x, this.y); }
};

var p = Object.create(Point);
p.x = 10;
p.y = 20;
p.print(); // 10 20

　　

推荐阅读