全面讲解JavaScript原型与原型链

目录

• 一. 普通对象与函数对象
• 二. 构造函数
• 三. 原型对象
• 四. __proto__
• 五. 构造器
• 六. 原型链
• 七. 函数对象 （复习一下前面的知识点）
• 八. Prototype
• 当我们创建一个函数时：
• 当我们创建一个数组时：
• 当我们创建一个函数时：
• 九. 复习一下
• 十. 原型链（再复习一下：）
• 十一 总结

一. 普通对象与函数对象

JavaScript 中，万物皆对象！但对象也是有区别的。分为普通对象和函数对象，Object 、Function 是 JS 自带的函数对象。下面举例说明

var o1 = {}; 
var o2 =new Object();
var o3 = new f1();
function f1(){}; 
var f2 = function(){};
var f3 = new Function('str','console.log(str)');
console.log(typeof Object); //function 
console.log(typeof Function); //function  
console.log(typeof f1); //function 
console.log(typeof f2); //function 
console.log(typeof f3); //function   
console.log(typeof o1); //object 
console.log(typeof o2); //object 
console.log(typeof o3); //object

在上面的例子中 o1 o2 o3 为普通对象，f1 f2 f3 为函数对象。怎么区分，其实很简单，凡是通过 new Function() 创建的对象都是函数对象，其他的都是普通对象。f1,f2,归根结底都是通过 new Function()的方式进行创建的。Function Object 也都是通过 New Function()创建的。

一定要分清楚普通对象和函数对象，下面我们会常常用到它。

二. 构造函数

我们先复习一下构造函数的知识：

function Person(name, age, job) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.job = job;
 this.sayName = function() { alert(this.name) } 
}
var person1 = new Person('Zaxlct', 28, 'Software Engineer');
var person2 = new Person('Mick', 23, 'Doctor');

上面的例子中 person1 和 person2 都是 Person 的实例。这两个实例都有一个 constructor （构造函数）属性，该属性（是一个指针）指向 Person。 即：

  console.log(person1.constructor == Person); //true
  console.log(person2.constructor == Person); //true

我们要记住两个概念（构造函数，实例）：
person1 和 person2 都是 构造函数 Person 的实例
一个公式：
实例的构造函数属性（constructor）指向构造函数。

三. 原型对象

在 JavaScript 中，每当定义一个对象（函数也是对象）时候，对象中都会包含一些预定义的属性。其中每个函数对象都有一个prototype 属性，这个属性指向函数的原型对象。（先用不管什么是 __proto__ 第二节的课程会详细的剖析）

function Person() {}
Person.prototype.name = 'Zaxlct';
Person.prototype.age  = 28;
Person.prototype.job  = 'Software Engineer';
Person.prototype.sayName = function() {
  alert(this.name);
}
var person1 = new Person();
person1.sayName(); // 'Zaxlct'
var person2 = new Person();
person2.sayName(); // 'Zaxlct'
console.log(person1.sayName == person2.sayName); //true

我们得到了本文第一个「定律」：

每个对象都有 __proto__ 属性，但只有函数对象才有 prototype 属性

那什么是原型对象呢？
我们把上面的例子改一改你就会明白了：

Person.prototype = {
   name:  'Zaxlct',
   age: 28,
   job: 'Software Engineer',
   sayName: function() {
     alert(this.name);
   }
}

原型对象，顾名思义，它就是一个普通对象（废话 = =!）。从现在开始你要牢牢记住原型对象就是 Person.prototype ，如果你还是害怕它，那就把它想想成一个字母 A： var A = Person.prototype

在上面我们给 A 添加了 四个属性：name、age、job、sayName。其实它还有一个默认的属性：constructor

在默认情况下，所有的原型对象都会自动获得一个 constructor（构造函数）属性，这个属性（是一个指针）指向 prototype 属性所在的函数（Person）

上面这句话有点拗口，我们「翻译」一下：A 有一个默认的 constructor 属性，这个属性是一个指针，指向 Person。即：
Person.prototype.constructor == Person

在上面第二小节《构造函数》里，我们知道实例的构造函数属性（constructor）指向构造函数 ：person1.constructor == Person

这两个「公式」好像有点联系：

person1.constructor == Person
Person.prototype.constructor == Person

person1 为什么有 constructor 属性？那是因为 person1 是 Person 的实例。
那 Person.prototype 为什么有 constructor 属性？？同理， Person.prototype （你把它想象成 A） 也是Person 的实例。
也就是在 Person 创建的时候，创建了一个它的实例对象并赋值给它的 prototype，基本过程如下：

 var A = new Person();
 Person.prototype = A;
// 注：上面两行代码只是帮助理解，并不能正常运行

结论：原型对象（Person.prototype）是 构造函数（Person）的一个实例。

原型对象其实就是普通对象（但 Function.prototype 除外，它是函数对象，但它很特殊，他没有prototype属性（前面说道函数对象都有prototype属性））。看下面的例子：

 function Person(){};
 console.log(Person.prototype) //Person{}
 console.log(typeof Person.prototype) //Object
 console.log(typeof Function.prototype) // Function，这个特殊
 console.log(typeof Object.prototype) // Object
 console.log(typeof Function.prototype.prototype) //undefined

Function.prototype 为什么是函数对象呢？

 var A = new Function ();
 Function.prototype = A;

上文提到凡是通过 new Function( ) 产生的对象都是函数对象。因为 A 是函数对象，所以Function.prototype 是函数对象。

那原型对象是用来做什么的呢？主要作用是用于继承。举个例子：

  var Person = function(name){
    this.name = name; // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁？
  };
  Person.prototype.getName = function(){
    return this.name;  // tip: 当函数执行时这个 this 指的是谁？
  }
  var person1 = new person('Mick');
  person1.getName(); //Mick

从这个例子可以看出，通过给 Person.prototype 设置了一个函数对象的属性，那有 Person 的实例（person1）出来的普通对象就继承了这个属性。具体是怎么实现的继承，就要讲到下面的原型链了。

小问题，上面两个 this 都指向谁？

  var person1 = new person('Mick');
  person1.name = 'Mick'; // 此时 person1 已经有 name 这个属性了
  person1.getName(); //Mick  

故两次 this 在函数执行时都指向 person1。

四. __proto__

JS 在创建对象（不论是普通对象还是函数对象）的时候，都有一个叫做__proto__ 的内置属性，用于指向创建它的构造函数的原型对象。
对象 person1 有一个 __proto__属性，创建它的构造函数是 Person，构造函数的原型对象是 Person.prototype ，所以：
person1.__proto__ == Person.prototype

请看下图：

根据上面这个连接图，我们能得到：

Person.prototype.constructor == Person;
person1.__proto__ == Person.prototype;
person1.constructor == Person;

不过，要明确的真正重要的一点就是，这个连接存在于实例（person1）与构造函数（Person）的原型对象（Person.prototype）之间，而不是存在于实例（person1）与构造函数（Person）之间。

注意：因为绝大部分浏览器都支持__proto__属性，所以它才被加入了 ES6 里（ES5 部分浏览器也支持，但还不是标准）。

五. 构造器

熟悉 Javascript 的童鞋都知道，我们可以这样创建一个对象：

var obj = {}

它等同于下面这样：

var obj = new Object()

obj 是构造函数（Object）的一个实例。所以：

obj.constructor === Object
obj.__proto__ === Object.prototype

新对象 obj 是使用 new 操作符后跟一个构造函数来创建的。构造函数（Object）本身就是一个函数（就是上面说的函数对象），它和上面的构造函数 Person 差不多。只不过该函数是出于创建新对象的目的而定义的。所以不要被 Object 吓倒。

同理，可以创建对象的构造器不仅仅有 Object，也可以是 Array，Date，Function等。
所以我们也可以构造函数来创建 Array、 Date、Function

var b = new Array();
b.constructor === Array;
b.__proto__ === Array.prototype;
var c = new Date(); 
c.constructor === Date;
c.__proto__ === Date.prototype;
var d = new Function();
d.constructor === Function;
d.__proto__ === Function.prototype;

这些构造器都是函数对象：

六. 原型链

小测试来检验一下你理解的怎么样：

• person1.__proto__ 是什么？
• Person.__proto__ 是什么？
• Person.prototype.__proto__ 是什么？
• Object.__proto__ 是什么？
• Object.prototype__proto__ 是什么？

答案：

第一题：
因为 person1.__proto__ === person1 的构造函数.prototype
因为 person1的构造函数 === Person
所以 person1.__proto__ === Person.prototype

第二题：
因为 Person.__proto__ === Person的构造函数.prototype
因为 Person的构造函数 === Function
所以 Person.__proto__ === Function.prototype

第三题：
Person.prototype 是一个普通对象，我们无需关注它有哪些属性，只要记住它是一个普通对象。
因为一个普通对象的构造函数 === Object
所以 Person.prototype.__proto__ === Object.prototype

第四题，参照第二题，因为 Person 和 Object 一样都是构造函数

第五题：
Object.prototype 对象也有proto属性，但它比较特殊，为 null 。因为 null 处于原型链的顶端，这个只能记住。
Object.prototype.__proto__ === null

七. 函数对象 （复习一下前面的知识点）

所有函数对象的proto都指向Function.prototype，它是一个空函数（Empty function）

Number.__proto__ === Function.prototype  // true
Number.constructor == Function //true
Boolean.__proto__ === Function.prototype // true
Boolean.constructor == Function //true
String.__proto__ === Function.prototype  // true
String.constructor == Function //true
// 所有的构造器都来自于Function.prototype，甚至包括根构造器Object及Function自身
Object.__proto__ === Function.prototype  // true
Object.constructor == Function // true
// 所有的构造器都来自于Function.prototype，甚至包括根构造器Object及Function自身
Function.__proto__ === Function.prototype // true
Function.constructor == Function //true
Array.__proto__ === Function.prototype   // true
Array.constructor == Function //true
RegExp.__proto__ === Function.prototype  // true
RegExp.constructor == Function //true
Error.__proto__ === Function.prototype   // true
Error.constructor == Function //true
Date.__proto__ === Function.prototype    // true
Date.constructor == Function //true

JavaScript中有内置(build-in)构造器/对象共计12个（ES5中新加了JSON），这里列举了可访问的8个构造器。剩下如Global不能直接访问，Arguments仅在函数调用时由JS引擎创建，Math，JSON是以对象形式存在的，无需new。它们的proto是Object.prototype。如下

Math.__proto__ === Object.prototype  // true
Math.construrctor == Object // true
JSON.__proto__ === Object.prototype  // true
JSON.construrctor == Object //true

上面说的函数对象当然包括自定义的。如下

// 函数声明
function Person() {}
// 函数表达式
var Perosn = function() {}
console.log(Person.__proto__ === Function.prototype) // true
console.log(Man.__proto__ === Function.prototype)    // true

这说明什么呢？

所有的构造器都来自于 Function.prototype，甚至包括根构造器Object及Function自身。所有构造器都继承了·Function.prototype·的属性及方法。如length、call、apply、bind

Function.prototype也是唯一一个typeof XXX.prototype为 function的prototype。其它的构造器的prototype都是一个对象

console.log(typeof Function.prototype) // function
console.log(typeof Object.prototype)   // object
console.log(typeof Number.prototype)   // object
console.log(typeof Boolean.prototype)  // object
console.log(typeof String.prototype)   // object
console.log(typeof Array.prototype)    // object
console.log(typeof RegExp.prototype)   // object
console.log(typeof Error.prototype)    // object
console.log(typeof Date.prototype)     // object
console.log(typeof Object.prototype)   // object

噢，上面还提到它是一个空的函数，console.log(Function.prototype) 下看看

知道了所有构造器（含内置及自定义）的__proto__都是Function.prototype，那Function.prototype的__proto__是谁呢？
相信都听说过JavaScript中函数也是一等公民，那从哪能体现呢？如下

console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true

这说明所有的构造器也都是一个普通 JS 对象，可以给构造器添加/删除属性等。同时它也继承了Object.prototype上的所有方法：toString、valueOf、hasOwnProperty等。

最后Object.prototype的proto是谁？

Object.prototype.__proto__ === null // true

已经到顶了，为null。(读到现在，再回过头看第五章，能明白吗？)

八. Prototype

在 ECMAScript 核心所定义的全部属性中，最耐人寻味的就要数 prototype 属性了。对于 ECMAScript 中的引用类型而言，prototype 是保存着它们所有实例方法的真正所在。换句话所说，诸如 toString()和 valuseOf() 等方法实际上都保存在 prototype 名下，只不过是通过各自对象的实例访问罢了。

——《JavaScript 高级程序设计》第三版 P116

我们知道 JS 内置了一些方法供我们使用，比如：
对象可以用 constructor/toString()/valueOf() 等方法;
数组可以用 map()/filter()/reducer() 等方法；
数字可用用 parseInt()/parseFloat()等方法；

当我们创建一个函数时：

var Person = new Object()
Person 是 Object 的实例，所以 Person 继承了Object 的原型对象Object.prototype上所有的方法：

Object 的每个实例都具有以上的属性和方法。
所以我可以用 Person.constructor 也可以用 Person.hasOwnProperty。

当我们创建一个数组时：

var num = new Array()

num 是 Array 的实例，所以 num 继承了Array 的原型对象Array.prototype上所有的方法：

怎么是一个空数组？？？

我们可以用一个 ES5 提供的新方法：Object.getOwnPropertyNames
获取所有（包括不可枚举的属性）的属性名不包括 prototy 中的属性，返回一个数组：

var arrayAllKeys = Array.prototype; // [] 空数组
// 只得到 arrayAllKeys 这个对象里所有的属性名(不会去找 arrayAllKeys.prototype 中的属性)
console.log(Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys)); 
/* 输出：
["length", "constructor", "toString", "toLocaleString", "join", "pop", "push", 
"concat", "reverse", "shift", "unshift", "slice", "splice", "sort", "filter", "forEach", 
"some", "every", "map", "indexOf", "lastIndexOf", "reduce", "reduceRight", 
"entries", "keys", "copyWithin", "find", "findIndex", "fill"]
*/

这样你就明白了随便声明一个数组，它为啥能用那么多方法了。

细心的你肯定发现了Object.getOwnPropertyNames(arrayAllKeys) 输出的数组里并没有 constructor/hasOwnPrototype等对象的方法（你肯定没发现）。
但是随便定义的数组也能用这些方法

var num = [1];
console.log(num.hasOwnPrototype()) // false (输出布尔值而不是报错)

因为Array.prototype 虽然没这些方法，但是它有原型对象（__proto__）：

// 上面我们说了 Object.prototype 就是一个普通对象。
Array.prototype.__proto__ == Object.prototype

所以 Array.prototype 继承了对象的所有方法，当你用num.hasOwnPrototype()时，JS 会先查一下它的构造函数 （Array） 的原型对象 Array.prototype 有没有有hasOwnPrototype()方法，没查到的话继续查一下 Array.prototype 的原型对象 Array.prototype.__proto__有没有这个方法。

当我们创建一个函数时：

var f = new Function("x","return x*x;");
//当然你也可以这么创建 f = function(x){ return x*x }
console.log(f.arguments) // arguments 方法从哪里来的？
console.log(f.call(window)) // call 方法从哪里来的？
console.log(Function.prototype) // function() {} （一个空的函数）
console.log(Object.getOwnPropertyNames(Function.prototype)); 
/* 输出
["length", "name", "arguments", "caller", "constructor", "bind", "toString", "call", "apply"]
*/

我们再复习第八小节这句话：

所有函数对象 proto都指向 Function.prototype，它是一个空函数（Empty function）

嗯，我们验证了它就是空函数。不过不要忽略前半句。我们枚举出了它的所有的方法，所以所有的函数对象都能用，比如:

函数对象

如果你还没搞懂啥是函数对象，那我也不知道怎么拯救你了。

还有，我建议你可以再复习下为什么：

Function.prototype 是唯一一个typeof XXX.prototype为 “function”的prototype

我猜你肯定忘了。

九. 复习一下

第八小节我们总结了：所有函数对象的 __proto__ 都指向 Function.prototype，它是一个空函数（Empty function）

但是你可别忘了在第三小节我们总结的：所有对象的 __proto__ 都指向其构造器的 prototype

咦，我找了半天怎么没找到这句话……我们下面再复习下这句话。

先看看 JS 内置构造器：

var obj = {name: 'jack'}
var arr = [1,2,3]
var reg = /hello/g
var date = new Date
var err = new Error('exception')
console.log(obj.__proto__ === Object.prototype) // true
console.log(arr.__proto__ === Array.prototype)  // true
console.log(reg.__proto__ === RegExp.prototype) // true
console.log(date.__proto__ === Date.prototype)  // true
console.log(err.__proto__ === Error.prototype)  // true

再看看自定义的构造器，这里定义了一个 Person：

function Person(name) {
  this.name = name;
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true

p 是 Person 的实例对象，p 的内部原型总是指向其构造器 Person 的原型对象 prototype。

每个对象都有一个 constructor 属性，可以获取它的构造器，因此以下打印结果也是恒等的：

function Person(name) {
    this.name = name
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

上面的Person没有给其原型添加属性或方法，这里给其原型添加一个getName方法：

function Person(name) {
    this.name = name
}
// 修改原型
Person.prototype.getName = function() {}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

可以看到p.__proto__与Person.prototype，p.constructor.prototype都是恒等的，即都指向同一个对象。

如果换一种方式设置原型，结果就有些不同了：

function Person(name) {
    this.name = name
}
// 重写原型
Person.prototype = {
    getName: function() {}
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // false

这里直接重写了 Person.prototype（注意：上一个示例是修改原型）。输出结果可以看出p.__proto__仍然指向的是Person.prototype，而不是p.constructor.prototype。

这也很好理解，给Person.prototype赋值的是一个对象直接量{getName: function(){}}，使用对象直接量方式定义的对象其构造器（constructor）指向的是根构造器Object，Object.prototype是一个空对象{}，{}自然与{getName: function(){}}不等。如下：

var p = {}
console.log(Object.prototype) // 为一个空的对象{}
console.log(p.constructor === Object) // 对象直接量方式定义的对象其constructor为Object
console.log(p.constructor.prototype === Object.prototype) // 为true，不解释(๑ˇ3ˇ๑)

十. 原型链（再复习一下：）

下面这个例子你应该能明白了！

function Person(){}
var person1 = new Person();
console.log(person1.__proto__ === Person.prototype); // true
console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype) //true
console.log(Object.prototype.__proto__) //null
Person.__proto__ == Function.prototype; //true
console.log(Function.prototype)// function(){} (空函数)
var num = new Array()
console.log(num.__proto__ == Array.prototype) // true
console.log( Array.prototype.__proto__ == Object.prototype) // true
console.log(Array.prototype) // [] (空数组)
console.log(Object.prototype.__proto__) //null
console.log(Array.__proto__ == Function.prototype)// true

疑点解惑：

Object.__proto__ === Function.prototype // true
Object 是函数对象，是通过new Function()创建的，所以Object.__proto__指向Function.prototype。（参照第八小节：「所有函数对象的__proto__都指向Function.prototype」）

Function.__proto__ === Function.prototype // true
Function 也是对象函数，也是通过new Function()创建，所以Function.__proto__指向Function.prototype。

自己是由自己创建的，好像不符合逻辑，但仔细想想，现实世界也有些类似，你是怎么来的，你妈生的，你妈怎么来的，你姥姥生的，……类人猿进化来的，那类人猿从哪来，一直追溯下去……，就是无，（NULL生万物）
正如《道德经》里所说“无，名天地之始”。

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

其实这一点我也有点困惑，不过也可以试着解释一下。
Function.prototype是个函数对象，理论上他的__proto__应该指向 Function.prototype，就是他自己，自己指向自己，没有意义。
JS一直强调万物皆对象，函数对象也是对象，给他认个祖宗，指向Object.prototype。Object.prototype.__proto__ === null，保证原型链能够正常结束。

十一 总结

• 原型和原型链是JS实现继承的一种模型。
• 原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype

要深入理解这句话，我们再举个例子，看看前面你真的理解了吗？

 var animal = function(){};
 var dog = function(){};
 animal.price = 2000;
 dog.prototype = animal;
 var tidy = new dog();
 console.log(dog.price) //undefined
 console.log(tidy.price) // 2000

这里解释一下：

 var dog = function(){};
 dog.prototype.price = 2000;
 var tidy = new dog();
 console.log(tidy.price); // 2000
 console.log(dog.price); //undefined

 var dog = function(){};
 var tidy = new dog();
 tidy.price = 2000;
 console.log(dog.price); //undefined

这个明白吧？想一想我们上面说过这句话：

实例（tidy）和 原型对象（dog.prototype）存在一个连接。不过，要明确的真正重要的一点就是，这个连接存在于实例（tidy）与构造函数的原型对象（dog.prototype）之间，而不是存在于实例（tidy）与构造函数（dog）之间。

聪明的你肯定想通了吧。

到此这篇关于全面讲解JavaScript原型与原型链的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript原型与原型链内容请搜索本网站以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持本网站！

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