原型是什麼
Function 類型有一個屬性 prototype,直接翻譯過來就是原型。這個屬性就是一個指針,指向一個對象,這個對象包含一些屬性和方法,這些屬性和方法會被目前函數產生的所有實例(對象)所共享。
這句話根據前面所說的,細細琢磨下來,就可以得到下面程式碼:
function Person(){ ... } Person.prototype = { country : 'china', sayName : function(){ ... } }
先建立了一個 Function 類型的實例 person,然後 person 的方法 prototype 是一個對象,就宣告指向了一個對象。這個物件裡面的屬性和方法,會被目前 person 函數產生的實例所共用。也就是說:
person1 = new Person(); person2 = new Person();
person1 和person2 都是透過Person 這個Function 類型實例,再次產生的實例,它們兩個都有共同的屬性country 和方法sayName,因為它們都有某個指標(__proto__),直接指向Person.prototype 所指向的對象。不過要注意 __proto__ 這個指標是不標準的,只有 Chrome 和 Firefox 等瀏覽器自己定義的,實際中,也不會用到這個屬性,只是作為理解 prototype 來用:
關於原型等用法,後面會更具體的講到。
建立物件的模式
下面,我們就來看下創建物件的方法和常用模式,以及它們之間的優缺點。
1.工廠模式
就像工廠一樣,抽象了創建具體物件的過程,用函數來封裝以特定介面建立物件的細節。透過使用函數取代部分重複工作,程式碼如下:
function createPerson(name, age, job){ var o = new Object(); o.name = name; o.age = age; o.job = job; o.sayName = function(){ alert(this.name); }; return o; } var person1 = createPerson("jiangshui","22","engineer");
這樣就創建出來了一個人,工廠模式解決了多個相似對象重複創建問題,但是沒有解決對象識別問題。只是單純的創造了一個對象,而不管這個對像是從人類模版還是動物模版創建的,無法區分這個對象的類型。
2.建構子模式
建立一個自訂的建構函數,從而定義自訂物件類型的屬性和方法。
function Person(name, age, job){ this.name = name; this.age = age; this.job = jpb; this.sayName = function(){ alert(this.name); }; }; var person1 = new Person(...);
3.建構函式模式與工廠模式差異:
Person 是Function 類型的對象,new 之後,會繼續產生一個對象,但這個新產生的對象,由於在函數中傳遞進去參數,並賦值給了this 指針,那麼傳遞進去的內容,就變成了新產生物件的屬性或方法。
建構子預設習慣是首字母大寫,上面程式碼執行經歷了下面幾個步驟:
這樣產生的實例中,都預設包含一個 constructor 屬性指向建構函數,例如:
alert(person1.constructor == Person);
所以用建構函式模式,有型別的區分,可以將它的實例標識為一種特定的型別。
此外,建構函數就是普通的函數,因為要回授得到新對象,所以用 new 呼叫。如果不用的話,直接執行就跟普通函數一樣,例如上面,執行 Person.sayName() 會彈出 window.name,因為函數在 window 下面執行,所以 this 指向 window。
建構函式模式也是有缺陷的,建構函式模式裡面的方法,在每個實例上都重新創建了一遍,因此不同實例上的同名函數是不相等的。例如:
person1.sayName == person2.sayName; //false
也就是說,由建構函式產生的每個物件實例,屬性和方法都是獨有的,都是複製了一遍。屬性獨有是必須的,因為這正是物件之間不同的地方,但是很多方法功能和程式碼都是一樣的,重複複製多次,顯然就會浪費資源。
所以我們可以把函數放在外面,然後在構造函數裡面,用指針指向這個函數,那么生成的實例中,方法存儲的就是一個指向某函數的指針,也就共用一個函數了:
function Person(name, age){ this.name = name; this.age = age; this.sayName = sayName; } function sayName(){ alert(this.name); }
但是这样,这个函数就变成了全局函数,而且与 Person 构造函数关联性不强,没有封装性可言。
下面有请原型模式登场。
原型模式
前面已经介绍了一部分关于原型的基础知识。简单的说,就是每个函数都有一个 prototype 属性,指向一个对象(原型对象),这个对象里面可以放一些属性或者方法。然后这个函数生成的实例,会有一个不规范的属性(__proto__)指向原型。
由此来看,你应该可以理解:prototype 产生的属性和方法是所有实例共享的。
这样正好解决了上面构造函数模式中,实例中函数的共用问题。例如下面代码:
function Person(){ .... } Person.prototype.name = "jiangshui"; Person.prototype.sayName = function(){ alert(this.name); }; var person1 = new Person(); person1.sayName(); //jiangshui
或者
Person.prototype = { constructor : Person, name : "jiangshui", sayName : function(){ alert(this.name); } };
第二种方法覆盖了整个 prototype 对象,所以需要手动指定 constructor 属性,指向构造函数否则会指向 Object。
梳理一下它们的关系:
使用 isPrototypeOf() 可以确定对象之间的关系。例如:
Person.prototype.isPrototypeOf(person1);
当代码读取某个对象的某个属性,会执行搜索。先从当前对象开始,如果没有,则搜索指针指向的原型对象,而不会搜索构造函数。对象实例可以访问但是不能重写原型对象的值。如果实例中设置了与原型对象同名的属性,则搜索过程,在实例中结束而不会访问原型对象,所以达到覆盖的目的。因此即使这个属性设置为 null,也表示在实例中已经存在该属性,而不会取消掉这个属性,从而可以访问原型对应属性。
所以需要使用 delete 操作符,完全删除实例属性,从而可以重新访问原型。
原型是动态的,对原型对象所做的任何修改,都能立即从实例上反映出来。原因是实例与原型之间的松散链接关系,每次调用实例的属性方法,都会进行一次查询,如果原型变了,查询结果也就变了。
了解原型之后,我们也可以对原生对象添加新方法或属性。Object、Array、String 等原生引用类型,与上面构造函数类似,我们可以用 prototype 扩充它们的方法。例如:
String.prototype.startsWith = function(text){ return this.indexOf(text) == 0; }; var msg = "Hello World"; msg.startsWith("Hello");
这段代码为 String 这个原生引用类型,增加了一个 startsWith 方法,功能就是传递进去一个参数,看看要测试的字符串是否以参数开始。由于原型的动态性,所以只要执行一下,所有字符串类型的变量全都获得了这个方法。
但是不推荐使用这个方法,如果用的太多,代码太多,会导致维护困难、代码混乱等情况。一般情况下,会先继承某个原生引用类型,然后再在新自定义的类型上创建。关于继承,后面会再总结。
原型模式也不是万能的,原型中的所有属性和方法是被所有实例共享的,所以对于函数之类非常合适,而对于包含引用类型的属性来说,就会产生一些冲突。例如:
function Person(){} Person.prototype = { constructor : Person, friends : ["greg","jack"] }; var person1 = new Person(); var person2 = new Person(); person1.friends.push("tom"); console.log(person2.friends);
你会在 console 中看到,person2 的 friends 多了一个 tom,这并不是我想要的,但是对 person1 定义他的朋友时,的确影响到了实例 person2。
所以我们要结合原型模式和构造函数模式来使用。
组合使用构造函数模式和原型模式
这就是最常用的模式,构造函数用来定义实例属性,通过传递参数实现自定义;原型用来定义方法或者需要所有实例共享的属性。这样,既实现了自定义,又保证了共用,还避免了问题。
function Person(name, age, job){ this.name = name; this.age = age; this.job = job; this.friends = ["greg","jack"]; } Person.prototype = { constructor : Person, sayName : function(){ alert(this.name); } }; var jiangshui = new Person("jiangshui","22","engineer");
实际应用示例
OK,到了这里,你可能会看懂原型是啥,以及如何创建对象,可是,这些又有什么用?确实,我之前的工作,一直也就是用 jQuery 写一些代码就可以了,根本用不到封装然后生成对象实现功能等。那这些究竟有什么用?
这种开发方式主要用于模块化和组建化的开发。比如你常用的弹窗功能,你当然可以把弹窗有关代码,每次都粘贴复制,然后修改一下就可以用在项目里面了。更好的选择是把你的弹窗功能代码,抽象封装成这样的一个组件,这样当你需要用弹窗的时候,只需要传递参数生成一个弹窗实例,就可以调用了。
原型对象和原型链
在Javascript中,万物皆对象,但对象也有区别,大致可以分为两类,即:普通对象(Object)和函数对象(Function)。
一般而言,通过new Function产生的对象是函数对象,其他对象都是普通对象。
举例说明:
function f1(){ //todo } var f2 = function(){ //todo }; var f3 = new Function('x','console.log(x)'); var o1 = {}; var o2 = new Object(); var o3 = new f1(); console.log( typeof f1,//function typeof f2,//function typeof f3,//function typeof o1,//object typeof o2,//object typeof o3 //object ); >> function function function object object object
f1属于函数的声明,最常见的函数定义方式,f2实际上是一个匿名函数,把这个匿名函数赋值给了f2,属于函数表达式,f3不常见,但也是一种函数对象。
Function是JS自带的对象,f1,f2在创建的时候,JS会自动通过new Function()的方式来构建这些对象,因此,这三个对象都是通过new Function()创建的。
在Javascript中创建对象有两种方式:对象字面量和使用new表达式,o1和o2的创建恰好对应了这两种方式,重点讲一下o3, 如果用Java和C#的思路来理解的话,o3是f1的实例对象,o3和f1是同一类型,至少我以前这么认为,其实不然…
那么怎么理解呢? 很简单,看o3是不是通过new Function产生的, 显然不是,既然不是函数对象,那就是普通对象 。
通过对函数对象和普通对象的简单理解之后,我们再来了解一下Javascript中的原型和原型链:
在JS中,每当创建一个函数对象f1 时,该对象中都会内置一些属性,其中包括prototype和__proto__, prototype即原型对象,它记录着f1的一些属性和方法。
需要注意的是,prototype 对f1是不可见的,也就是说,f1不会查找prototype中的属性和方法。
function f(){} f.prototype.foo = "abc"; console.log(f.foo); //undefined
那么,prototype有什么用呢? 其实prototype的主要作用就是继承。 通俗一点讲,prototype中定义的属性和方法都是留给自己的“后代”用的,因此,子类完全可以访问prototype中的属性和方法。
想要知道f1是如何把prototype留给“后代”,我们需要了解一下JS中的原型链,此时,JS中的 __proto__ 入场了,这哥们长的很奇特,隐藏的也很深,以致于你经常见不到它,但它在普通对象和函数对象中都存在, 它的作用就是保存父类的prototype对象,JS在通过new 表达式创建一个对象的时候,通常会把父类的prototype赋值给新对象的__proto__属性,这样,就形成了一代代传承…
function f(){} f.prototype.foo = "abc"; var obj = new f(); console.log(obj.foo); //abc
现在我们知道,obj中__proto__保存的是f的prototype, 那么f的prototype中的__proto__中保存的是什么呢? 看下图:
如图所示,f.prototype的__proto__中保存的是Object.prototype,Object.prototype对象中也有__proto__,而从输出结果看,Object.prototype.__proto__ 是null,表示obj对象原型链的终结。如下图所示:
obj对象拥有这样一个原型链以后,当obj.foo执行时,obj会先查找自身是否有该属性,但不会查找自己的prototype,当找不到foo时,obj就沿着原型链依次去查找…
在上面的例子中,我们在f的prototype上定义了foo属性,这时obj就会在原型链上找到这个属性并执行。