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JS原型鏈 詳解及示例代碼
編輯:關於JavaScript     

前言

在 segmentfault 上看到這樣一道題目:

var F = function(){};
Object.prototype.a = function(){};
Function.prototype.b = function(){};
var f = new F();

問:f 能取到a,b嗎?原理是什麼?

乍一看真的有點懵,仔細研究了一下,發現還是對原型理解不透徹,所以總結一篇,填個洞~

Function和Object

在解題之前,先再說說 原型、原型鏈,以及 Function 和 Object 的關系,這也是本文的重點。

原型

在創建一個函數的時候,會自動為其創建一個原型對象,可以通過函數的prototype屬性訪問到。

創建一個構造函數的實例對象,該實例對象內部將包含一個指針(內部屬性),指向構造函數的原型對象。ECMA-262 第5版中管這個指針叫[[prototype]]。雖然在腳本中沒有標准的方式訪問[[prototype]],但Firefox、 Safari、 Chrome在每個對象上都支持一個屬性 __proto__,用於訪問其構造函數的原型對象。

重要的事情再說一遍:
構造函數通過 prototype 屬性訪問原型對象。
實例對象通過 [[prototype]] 內部屬性訪問原型對象,浏覽器實現了 _proto_ 屬性用於實例對象訪問原型對象。

var F = function () {};
var f = new F();
// 假設F的原型對象是 p, 則
// F.prototype === p;
// f.__proto__ === p;

再重復一遍。。prototype說的是構造函數和原型對象之間的關系,__proto__說的是實例對象和原型對象之間的關系。

原型鏈

類 A繼承B,B繼承C……其實就是A的原型對象中有指針指向B的原型對象,而B的原型對象中有指針指向C的原型對象……注意是原型對象之間的聯系,A B C 這三個構造函數之間並沒什麼關系,所以才稱為“原型鏈”吧~

假設a是A的實例對象,則 a 的原型鏈為下圖中紫色線條所示,橙色線條連接了構造函數和其原型對象。

由圖可以看出,原型鏈的末端是Object.prototype.__proto__即null。當查找a的某個屬性或方法時,首先查找a自身有沒有,沒有則沿著原型鏈一直查找,直到找到或者最後到null返回undefined。

Function 和 Object

Function 和 Object 之間的關系有點繞:

Object 是構造函數,既然是函數,那麼就是Function的實例對象;Function是構造函數,但Function.prototype是對象,既然是對象,那麼就是Object的實例對象。

一切對象都是Object的實例,一切函數都是Function的實例。

Object是Function的實例,而Function.prototype是Object的實例。

二者的關系如下圖所示。

可見,Object作為構造函數,它有 prototype 屬性指向 Object.prototype , 作為實例對象, 它有 Object.__proto__ 指向Function.prototype。Function是構造函數,它有prototype屬性指向Function.prototype,而Function是函數,從而也是Function的實例,所以它有Function.__proto__指向Function.prototype,從而 Function.__proto__ === Function.prototype 為 true。

可在Chrome控制台下進行驗證,如圖。


原題解析

解決原型鏈問題最好的辦法就是畫圖了,經過前面的分析,這個圖畫起來應該不成問題,如下~

f 的原型鏈為藍色線所畫,所以 f 可以訪問到 a , 不能訪問到 b 。

如果不畫圖,乍一看,可能會覺得f 可以訪問到 b,那是可能跟我一樣誤認為F.prototype指向Function.prototype,但其實F.prototype是對象而不是函數,所以它的原型對象不會是 Function.prototype。

所以,原型鏈問題一應要畫圖啊~

原題擴展

在上題中,f 只能訪問 a,不能訪問 b 。但 F 既可以訪問 a ,又可以訪問 b。如果把題修改成下面的樣子, F.b()的結果是什麼呢?為什麼呢?可以想一下哦~

var F = function(){};
Object.prototype.a = function(){};
Function.prototype.b = function(){ console.log('F.__proto__') };
F.prototype.b = function (){console.log('F.prototype');};

總結

讀到這裡,有沒有發現函數一個比較特殊的地方?

一般的對象,只有一個__proto__屬性用於訪問其構造函數的原型對象,而對於函數來說,它既是函數又是對象。

作為函數,它生來就有prototype屬性指向其原型對象函數名.prototype。

作為Function的實例對象,它有__proto__屬性指向Function.prototype

通常,這兩個屬性是指向兩個對象的,但Function的這兩個屬性指向相同,都指向Function.prototype。

對於函數 A( ) 來說,A.prototype 中的方法是供其實例對象調用的,自己並不會用;當A 作為實例運行時,調用的是A.__proto__ 中的方法。也就是說,作為構造函數使用時,走的是A.prototype這條鏈,方法、屬性賦給其實例;作為對象使用時,走的是A.__proto__這條鏈。在不同的場景下,分清它的身份就不會錯了。

整篇下來,感覺自己說的也比較絮叨……不足之處,還請各位指正~ 至於題目,真的不知道該叫什麼好。。

願本文能帶給堅持看完的你一些收獲~ ^_^

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