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跟我學習javascript的prototype,getPrototypeOf和__proto__
編輯:關於JavaScript     

一、深入理解prototype, getPrototypeOf和_ proto _

prototype,getPropertyOf和 _ proto _ 是三個用來訪問prototype的方法。它們的命名方式很類似因此很容易帶來困惑。

它們的使用方式如下:

  • C.prototype: 一般用來為一個類型建立它的原型繼承對象。比如C.prototype = xxx,這樣就會讓使用new C()得到的對象的原型對象為xxx。當然使用obj.prototype也能夠得到obj的原型對象。
  • getPropertyOf: Object.getPropertyOf(obj)是ES5中用來得到obj對象的原型對象的標准方法。
  • _ proto _: obj._ proto _是一個非標准的用來得到obj對象的原型對象的方法。

為了充分了解獲取原型的各種方式,以下是一個例子:

function User(name, passwordHash) { 
 this.name = name; 
 this.passwordHash = passwordHash; 
} 
User.prototype.toString = function() { 
 return "[User " + this.name + "]"; 
}; 
User.prototype.checkPassword = function(password) { 
 return hash(password) === this.passwordHash; 
}; 
var u = new User("sfalken", "0ef33ae791068ec64b502d6cb0191387"); 

User函數擁有一個默認的prototype屬性,該屬性的值是一個空對象。在以上的例子中,向prototype對象添加了兩個方法,分別是toString和checkPassword。當調用User構造函數得到一個新的對象u時,它的原型對象會被自動賦值到User.prototype對象。即u.prototype === User.prototype會返回true。

User函數,User.prototype,對象u之間的關系可以表示如下:

上圖中的箭頭表示的是繼承關系。當訪問u對象的某些屬性時,會首先嘗試讀取u對象上的屬性,如果u對象上並沒有這個屬性,就會查找其原型對象。

比如當調用u.checkPassword()時,因為checkPassword定義在其原型對象上,所以在u對象上找不到該屬性,就在u的原型上查找,查找順序是u-> u.prototype(User.prototype)。

前面提到過,getPrototypeOf方法是ES5中用來得到某個對象的原型對象的標准方法。因此:

Object.getPrototypeOf(u) === User.prototype; // true 

在一些環境中,同時提供了一個非標准的_ proto _ 屬性用來得到某個對象的原型對象。當環境不提供ES5的標准方法getPrototypeOf方法時,可以暫時使用該屬性作為替代。可以使用下面的代碼測試環境中是否支持_ proto _:

u.__ proto __ === User.prototype; // true 

所以在JavaScript中,類的概念是由構造函數(User)和用於實例間共享方法的原型對象(User.prototype)共同完成的。構造函數中負責構造每個對象特有的屬性,比如上述例子中的name和password屬性。而其原型對象中負責存放所有對象共有的屬性,比如上述例子中的checkPassword和toString方法。就像下面這張圖表示的那樣:

二、獲取對象優先使用Object.getPrototypeOf,而不是_ proto _

在ES5中引入了Object.getPrototypeOf作為獲取對象原型對象的標准API。但是在很多執行環境中,也提供了一個特殊的_ proto _屬性來達到同樣的目的。

因為並不是所有的環境都提供了這個_ proto _屬性,且每個環境的實現方式各不相同,因此一些結果可能不一致,例如,對於擁有null原型的對象:

// 在某些環境中 
var empty = Object.create(null); // object with no prototype 
"_proto _" in empty; // false (in some environments) 

// 在某些環境中 
var empty = Object.create(null); // object with no prototype 
"_proto_" in empty; // true (in some environments) 

所以當環境中支持Object.getPrototypeOf方法時,優先使用它。即使不支持,也可以為了實現一個:

if (typeof Object.getPrototypeOf === "undefined") { 
 Object.getPrototypeOf = function(obj) { 
  var t = typeof obj; 
  if (!obj || (t !== "object" && t !== "function")) { 
   throw new TypeError("not an object"); 
  } 
  return obj._proto_; 
 }; 
} 

上述代碼首先會對當前環境進行檢查,如果已經支持了Object.getPrototypeOf,就不會再重復定義。

三、絕不要修改_ proto _

和Object.getPrototypeOf相比,_ proto _的特殊之處還體現在它能夠修改一個對象的原型繼承鏈。因為它是一個屬性,除了執行獲取它的操作外,還能夠對它進行設置。

但是,絕不要修改_ proto _。原因如下:

  • 首先,最顯而易見的原因就是便攜性。因為不是所有的JavaScript執行環境都支持這一屬性,所以使用了_ proto _ 之後,代碼就不能在那些不支持_ proto _的環境中運行了。
  • 其次,是性能上的考慮。現在的JavaScript引擎的實現都會針對對象屬性的存取作出大量的優化,因為這些操作是最常用的。當修改了對象的_ proto _後,就相當於修改了對象的整個繼承結構,這樣做回導致很多優化都不再可用。
  • 最後,最重要的原因是需要保證程序的可靠性。因為改變_ proto _屬性後,對象的原型繼承鏈也許會被完全地改變。當程序中有其他代碼依賴於原來的繼承鏈時,就會出現不可意料的錯誤。通常而言,原型繼承鏈需要保持穩定。

當需要為一個新創建的對象賦予一個原型對象時,可以使用ES5提供的Object.create方法。對於未實現ES5標准的環境,可以給出來一個不依賴於_ proto _的Object.create方法的實現。

四、解決 _ proto _兼容問題, 讓構造函數不再依賴new關鍵字

在將function當做構造函數使用時,需要確保該函數是通過new關鍵字進行調用的。

function User(name, passwordHash) { 
 this.name = name; 
 this.passwordHash = passwordHash; 
} 

如果在調用上述構造函數時,忘記了使用new關鍵字,那麼:

var u = User("baravelli", "d8b74df393528d51cd19980ae0aa028e"); 
u; // undefined 
this.name; // "baravelli" 
this.passwordHash; // "d8b74df393528d51cd19980ae0aa028e" 

可以發現得到的u是undefined,而this.name以及this.passwordHash則被賦了值。但是這裡的this指向的則是全局對象。

如果將構造函數聲明為依賴於strict模式:

function User(name, passwordHash) { 
 "use strict"; 
 this.name = name; 
 this.passwordHash = passwordHash; 
} 
var u = User("baravelli", "d8b74df393528d51cd19980ae0aa028e"); 
// error: this is undefined 

那麼在忘記使用new關鍵字的時候,在調用this.name= name的時候會拋出TypeError錯誤。這是因為在strict模式下,this的默認指向會被設置為undefined而不是全局對象。

那麼,是否有種方法能夠保證在調用一個函數時,無論使用了new關鍵字與否,該函數都能夠被當做構造函數呢?下面的代碼是一種實現方式,使用了instanceof操作:

function User(name, passwordHash) { 
 if (!(this instanceof User)) { 
  return new User(name, passwordHash); 
 } 
 this.name = name; 
 this.passwordHash = passwordHash; 
} 

var x = User("baravelli", "d8b74df393528d51cd19980ae0aa028e"); 
var y = new User("baravelli", "d8b74df393528d51cd19980ae0aa028e"); 
x instanceof User; // true 
y instanceof User; // true 

以上的if代碼塊就是用來處理沒有使用new進行調用的情況的。當沒有使用new時,this的指向並不是一個User的實例,而在使用了new關鍵字時,this的指向是一個User類型的實例。

另一個更加適合在ES5環境中使用的實現方式如下:

function User(name, passwordHash) { 
 var self = this instanceof User ? this : Object.create(User.prototype); 
 self.name = name; 
 self.passwordHash = passwordHash; 
 return self; 
} 

Object.create方法是ES5提供的方法,它能夠接受一個對象作為新創建對象的prototype。那麼在非ES5環境中,就需要首先實現一個Object.create方法:

if (typeof Object.create === "undefined") { 
 Object.create = function(prototype) { 
  function C() { } 
  C.prototype = prototype; 
  return new C(); 
 }; 
} 

實際上,Object.create方法還有接受第二個參數的版本,第二個參數表示的是在新創建對象上賦予的一系列屬性。

當上述的函數確實使用了new進行調用時,也能夠正確地得到返回的新建對象。這得益於構造器覆蓋模式(Constructor Override Pattern)。該模式的含義是:使用了new關鍵字的表達式的返回值能夠被一個顯式的return覆蓋。正如以上代碼中使用了return self來顯式定義了返回值。

當然,以上的工作在某些情況下也不是必要的。但是,當一個函數是需要被當做構造函數進行調用時,必須對它進行說明,使用文檔是一種方式,將函數的命名使用首字母大寫的方式也是一種方式(基於JavaScript語言的一些約定俗成)。

以上就是針對javascript的prototype,getPrototypeOf和__proto__進行的深入學習,希望對大家的學習有所幫助。

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