我不太喜欢动态编程语言,但我已经编写了相当多的JavaScript代码。我从未真正了解过这种基于原型的编程,有人知道它是如何工作的吗?

var obj = new Object();
obj.prototype.test = function() { alert('Hello?'); };
var obj2 = new obj();
obj2.test();

我记得前一段时间我和人们进行了很多讨论(我不太确定我在做什么),但据我所知,没有什么课的概念。它只是一个对象,这些对象的实例是原始对象的克隆,对吗?

但JavaScript中这个“.prototype”属性的确切用途是什么?它与实例化对象有什么关系?

更新:正确方式

var obj = new Object(); // not a functional object
obj.prototype.test = function() { alert('Hello?'); }; // this is wrong!

function MyObject() {} // a first class functional object
MyObject.prototype.test = function() { alert('OK'); } // OK

这些幻灯片也帮了大忙。


当前回答

让我告诉你我对原型的理解。我不会将这里的继承与其他语言进行比较。我希望人们不要再比较语言了,而只把语言理解为语言本身。理解原型和原型继承非常简单,我将在下面向您展示。

原型就像一个模型,你可以根据它来创建产品。要理解的关键点是,当您使用另一个对象作为原型创建一个对象时,原型和产品之间的联系是持久的。例如:

var model = {x:2};
var product = Object.create(model);
model.y = 5;
product.y
=>5

每个对象都包含一个名为[[prototype]]的内部属性,可以通过object.getPrototypeOf()函数访问该属性。create(model)创建一个新对象,并将其[[prototype]]属性设置为对象模型。因此,当您执行Object.getPrototypeOf(产品)时,您将获得对象模型。

产品中的财产按以下方式处理:

当访问属性以读取其值时,将在范围链中查找该属性。变量的搜索从产品开始,一直到其原型。如果在搜索中找到了这样的变量,搜索将立即停止,并返回值。如果在作用域链中找不到这样的变量,则返回undefined。当写入(更改)属性时,该属性将始终写入产品对象。如果产品还没有这样的属性,则会隐式创建和编写它。

使用原型属性的对象链接称为原型继承。这很简单,同意吗?

其他回答

面向对象JavaScript的最终指南-一个非常简洁和清晰的30分钟视频解释(原型继承主题从5:45开始,尽管我更愿意听整个视频)。这段视频的作者还制作了JavaScript对象可视化工具网站http://www.objectplayground.com/.

原型允许您创建类。如果不使用原型,那么它将成为静态的。

这里有一个简短的例子。

var obj = new Object();
obj.test = function() { alert('Hello?'); };

在上面的例子中,您有静态函数调用测试。该函数只能由obj.test访问,您可以将obj想象为一个类。

其中如下代码所示

function obj()
{
}

obj.prototype.test = function() { alert('Hello?'); };
var obj2 = new obj();
obj2.test();

obj已成为一个现在可以实例化的类。可以存在多个obj实例,它们都具有测试功能。

以上是我的理解。我正在把它做成一个社区维基,所以如果我错了,人们可以纠正我。

原型的七个Koan

当西罗·桑在深度冥想后下了火狐山时,他的头脑清晰而平静。

然而,他的手却坐立不安,自己抓起画笔,记下了下面的笔记。


0)两种不同的东西可以称为“原型”:

prototype属性,如obj.prototype原型内部属性,在ES5中表示为[[prototype]]。它可以通过ES5 Object.getPrototypeOf()进行检索。Firefox可以通过__proto__属性作为扩展访问它。ES6现在提到了__proto__的一些可选要求。


1) 这些概念的存在是为了回答这个问题:

当我执行obj.properties时,JS在哪里查找.properties?

直觉上,经典继承应该会影响属性查找。


2)

__proto__用于点。在obj.properties中查找属性。.prototype不直接用于查找,而是间接用于查找,因为它在使用new创建对象时确定__proto__。

查找顺序为:

obj财产添加了obj.p=。。。或Object.defineProperty(obj,…)obj.__proto的财产__对象proto_.proto__的财产,依此类推如果某些__proto__为空,则返回undefined。

这就是所谓的原型链。

你可以避免。使用obj.hasOwnProperty('key')和Object.getOwnPropertyNames(f)查找


3) 设置对象__proto__的主要方法有两种:

新增:var F=函数(){}var f=新f()则new已设置:f.__proto__==f原型这就是使用原型的地方。对象创建:f=对象.create(proto)集合:f.__proto__==原型


4) 代码:

var F = function(i) { this.i = i }
var f = new F(1)

对应于下图(省略了一些数字内容):

(Function)       (  F  )                                      (f)----->(1)
 |  ^             | | ^                                        |   i    |
 |  |             | | |                                        |        |
 |  |             | | +-------------------------+              |        |
 |  |constructor  | |                           |              |        |
 |  |             | +--------------+            |              |        |
 |  |             |                |            |              |        |
 |  |             |                |            |              |        |
 |[[Prototype]]   |[[Prototype]]   |prototype   |constructor   |[[Prototype]]
 |  |             |                |            |              |        |
 |  |             |                |            |              |        |
 |  |             |                | +----------+              |        |
 |  |             |                | |                         |        |
 |  |             |                | | +-----------------------+        |
 |  |             |                | | |                                |
 v  |             v                v | v                                |
(Function.prototype)              (F.prototype)                         |
 |                                 |                                    |
 |                                 |                                    |
 |[[Prototype]]                    |[[Prototype]]          [[Prototype]]|
 |                                 |                                    |
 |                                 |                                    |
 | +-------------------------------+                                    |
 | |                                                                    |
 v v                                                                    v
(Object.prototype)                                       (Number.prototype)
 | | ^
 | | |
 | | +---------------------------+
 | |                             |
 | +--------------+              |
 |                |              |
 |                |              |
 |[[Prototype]]   |constructor   |prototype
 |                |              |
 |                |              |
 |                | -------------+
 |                | |
 v                v |
(null)           (Object)

此图显示了许多语言预定义的对象节点:

无效的对象对象.原型作用功能.原型1.Number.prototype(可以用(1)找到__proto__,括号必须满足语法)

我们的两行代码只创建了以下新对象:

fFF.原型

i现在是f的属性,因为当你这样做时:

var f = new F(1)

它计算F,这是new将返回的值,然后将其分配给F。


5) 构造函数通常通过。查找:

f.constructor === F
!f.hasOwnProperty('constructor')
Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype
F.prototype.hasOwnProperty('constructor')
F.prototype.constructor === f.constructor

当我们编写f.constructor时,JavaScript会执行。查找为:

f没有.构造函数f.__proto__==f.prototype具有构造函数==f,因此接受它

结果f.constructor==f直观上是正确的,因为f用于构造f,例如集合字段,与经典OOP语言中的情况非常相似。


6) 经典的继承语法可以通过操纵原型链来实现。

ES6添加了类并扩展了关键字,这些关键字主要是语法糖,用于之前可能的原型操作疯狂。

class C {
    constructor(i) {
        this.i = i
    }
    inc() {
        return this.i + 1
    }
}

class D extends C {
    constructor(i) {
        super(i)
    }
    inc2() {
        return this.i + 2
    }
}
// Inheritance syntax works as expected.
c = new C(1)
c.inc() === 2
(new D(1)).inc() === 2
(new D(1)).inc2() === 3
// "Classes" are just function objects.
C.constructor === Function
C.__proto__ === Function.prototype
D.constructor === Function
// D is a function "indirectly" through the chain.
D.__proto__ === C
D.__proto__.__proto__ === Function.prototype
// "extends" sets up the prototype chain so that base class
// lookups will work as expected
var d = new D(1)
d.__proto__ === D.prototype
D.prototype.__proto__ === C.prototype
// This is what `d.inc` actually does.
d.__proto__.__proto__.inc === C.prototype.inc
// Class variables
// No ES6 syntax sugar apparently:
// http://stackoverflow.com/questions/22528967/es6-class-variable-alternatives
C.c = 1
C.c === 1
// Because `D.__proto__ === C`.
D.c === 1
// Nothing makes this work.
d.c === undefined

没有所有预定义对象的简化图:

(c)----->(1)
 |   i
 |
 |
 |[[Prototype]]
 |
 |
 v    __proto__
(C)<--------------(D)         (d)
| |                |           |
| |                |           |
| |prototype       |prototype  |[[Prototype]] 
| |                |           |
| |                |           |
| |                | +---------+
| |                | |
| |                | |
| |                v v
|[[Prototype]]    (D.prototype)--------> (inc2 function object)
| |                |             inc2
| |                |
| |                |[[Prototype]]
| |                |
| |                |
| | +--------------+
| | |
| | |
| v v
| (C.prototype)------->(inc function object)
|                inc
v
Function.prototype

让我们花一点时间研究一下以下功能是如何工作的:

c = new C(1)
c.inc() === 2

第一行将c.i设置为1,如“4)”所述。

在第二行,当我们这样做时:

c.inc()

.inc是通过[[原型]]链找到的:c->c->c.Prototype->inc当我们将Javascript中的函数调用为X.Y()时,Javascript会在Y()函数调用中将其自动设置为等于X!

同样的逻辑也解释了d.inc和d.inc2。

这篇文章https://javascript.info/class#not-只是一个语法糖提到了值得了解的类的进一步影响。如果没有class关键字(TODO check which),其中一些可能无法实现:

[[FunctionKind]]:“classConstructor”,强制使用new调用构造函数:ES6类构造函数不能作为普通函数调用的原因是什么?类方法是不可枚举的。可以使用Object.defineProperty完成。类总是使用strict。可以通过显式使用strict for each函数来完成,这无疑是乏味的。

如果您想从基础上理解原型和基于原型的继承的概念,请查看MDN官方文档,它们解释得很好。

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Inheritance_and_the_prototype_chain

谈到继承,JavaScript只有一个构造:物体。每个对象都有一个私有属性,该属性包含指向另一个对象称为原型。该原型对象具有原型,依此类推,直到使用null到达对象作为其原型。根据定义,null没有原型,并且充当原型链中的最后一个环节。

此外,这里还有另一个很好的资源,可以使用简单的示例进行解释https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Learn/JavaScript/Objects/Object_prototypes

将原型链分为两类可能会有所帮助。

考虑构造函数:

 function Person() {}

Object.getPrototypeOf(Person)的值是一个函数。事实上,它是Function.prototype。由于Person是作为一个函数创建的,所以它与所有函数共享相同的原型函数对象。与Person相同__proto__,但不应使用该属性。无论如何,使用Object.getPrototypeOf(Person),您可以有效地沿着所谓的原型链的阶梯前进。

向上的链条如下所示:

人员→ 功能.原型→ Object.prototype(终点)

重要的是,这个原型链与Person可以构造的对象关系不大。这些构造的对象有自己的原型链,而这个链可能和上面提到的对象没有共同的祖先。

以该对象为例:

var p = new Person();

p与Person没有直接的原型链关系。他们的关系是不同的。对象p有自己的原型链。使用Object.getPrototypeOf,您会发现链如下:

p型→ 人物原型→ Object.prototype(终点)

此链中没有函数对象(尽管可能是)。

所以Person似乎与两种链条有关,它们各自生活。要从一条链“跳”到另一条链,请使用:

.prototype:从构造函数的链跳到创建的对象的链。因此,此属性仅为函数对象定义(因为new只能用于函数)。构造函数:从创建的对象链跳到构造函数链。

以下是所涉及的两个原型链的可视化演示,以列表示:

总结如下:

prototype属性不提供主题原型链的信息,而是提供主题创建的对象的信息。

属性原型的名称会导致混淆,这并不奇怪。如果将此属性命名为prototypeOfConstructedInstance或类似的名称,可能会更清楚。

您可以在两个原型链之间来回跳转:

Person.prototype.constructor === Person

通过将不同的对象显式指定给原型属性,可以打破这种对称性(稍后将详细介绍)。

创建一个函数,获取两个对象

Person.prototype是在创建函数Person的同时创建的对象。它具有Person作为构造函数,即使该构造函数尚未实际执行。因此,同时创建了两个对象:

功能Person本身将函数作为构造函数调用时充当原型的对象

两者都是对象,但它们具有不同的角色:函数对象构造,而另一个对象表示函数将构造的任何对象的原型。原型对象将成为其原型链中构建对象的父对象。

由于函数也是一个对象,所以它在自己的原型链中也有自己的父级,但请记住这两个链是关于不同的事情的。

以下是有助于把握问题的一些等式——所有这些都是正确的:

函数Person(){};//这是构造函数(函数对象)的原型链信息:console.log(Object.getPrototypeOf(Person)==Function.prototype);//在同一层次结构中更进一步:console.log(Object.getPrototypeOf(Function.prototype)==Object.proto原型);console.log(Object.getPrototypeOf(Object.prototype)==null);console.log(Person.__proto__==Function.prototype);//这里我们交换通道,并查看构造函数的构造函数console.log(Person.constructor==函数);console.log(函数的个人实例);//Person.prototype由Person创建(创建时)//这里我们来回交换车道:console.log(Person.prototype.constructor==人员);//虽然它不是它的一个实例:console.log(!(Person.prototype instanceof Person));//实例是由构造函数创建的对象:var p=新角色();//类似于为构造函数显示的内容,这里我们有//构造函数创建的对象也是如此:console.log(Object.getPrototypeOf(p)==Person.prototype);console.log(p.__proto__==Person.prototype);//在这里,我们交换通道,并查看构造函数console.log(p.constructor==人员);console.log(p instanceof Person);

向原型链添加级别

虽然在创建构造函数函数时创建了原型对象,但可以忽略该对象,并为该构造函数创建的任何后续实例分配另一个应用作原型的对象。

例如:

function Thief() { }
var p = new Person();
Thief.prototype = p; // this determines the prototype for any new Thief objects:
var t = new Thief();

现在t的原型链比p长一步:

吨→ p→ 人物原型→ Object.prototype(终点)

另一个原型链不再长:Thief和Person是兄弟姐妹,在原型链中共享同一个父级:

个人}小偷}→ 功能.原型→ Object.prototype(终点)

之前展示的图形可以扩展到这一点(省略了最初的Thief.原型):

蓝色线条表示原型链,其他彩色线条表示其他关系:

在对象及其构造函数之间在构造函数和将用于构造对象的原型对象之间