JavaScript 封裝

prototype對象

構(gòu)造函數(shù)的缺點

JavaScript通過構(gòu)造函數(shù)生成新對象，因此構(gòu)造函數(shù)可以視為對象的模板。實例對象的屬性和方法，可以定義在構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部。

function Animal (name) {
  this.name = name;
  this.color = 'white';
}

var cat1 = new Animal('大毛');

cat1.name // '大毛'
cat1.color // 'white'

上面代碼的Animal函數(shù)是一個構(gòu)造函數(shù)，函數(shù)內(nèi)部定義了name屬性和color屬性，所有實例對象都會生成這兩個屬性。

但是，這樣做是對系統(tǒng)資源的浪費，因為同一個構(gòu)造函數(shù)的對象實例之間，無法共享屬性。

prototype屬性的作用

在JavaScript語言中，每一個對象都有一個對應(yīng)的原型對象，被稱為prototype對象。定義在原型對象上的所有屬性和方法，都能被派生對象繼承。這就是JavaScript繼承機制的基本設(shè)計。

除了這種方法，JavaScript還提供了另一種定義實例對象的方法。我們知道，構(gòu)造函數(shù)是一個函數(shù)，同時也是一個對象，也有自己的屬性和方法，其中有一個prototype屬性指向另一個對象，一般稱為prototype對象。該對象非常特別，只要定義在它上面的屬性和方法，能被所有實例對象共享。也就是說，構(gòu)造函數(shù)生成實例對象時，自動為實例對象分配了一個prototype屬性。

function Animal (name) {
  this.name = name;
}

Animal.prototype.color = "white";

var cat1 = new Animal('大毛');
var cat2 = new Animal('二毛');

cat1.color // 'white'
cat2.color // 'white'

上面代碼對構(gòu)造函數(shù)Animal的prototype對象，添加了一個color屬性。結(jié)果，實例對象cat1和cat2都帶有該屬性。

更特別的是，只要修改prototype對象，變動就立刻會體現(xiàn)在實例對象。

Animal.prototype.color = "yellow";

cat1.color // 'yellow'
cat2.color // 'yellow'

上面代碼將prototype對象的color屬性的值改為yellow，兩個實例對象的color屬性的值立刻就跟著變了。這是因為實例對象其實沒有color屬性，都是讀取prototype對象的color屬性。也就是說，當實例對象本身沒有某個屬性或方法的時候，它會到構(gòu)造函數(shù)的prototype對象去尋找該屬性或方法。這就是prototype對象的特殊之處。

如果實例對象自身就有某個屬性或方法，它就不會再去prototype對象尋找這個屬性或方法。

cat1.color = 'black';

cat2.color // 'yellow'
Animal.prototype.color // "yellow";

上面代碼將實例對象cat1的color屬性改為black，就使得它不用再去prototype對象讀取color屬性，后者的值依然為yellow。

總而言之，prototype對象的作用，就是定義所有實例對象共享的屬性和方法，所以它也被稱為實例對象的原型，而實例對象可以視作從prototype對象衍生出來的。

Animal.prototype.walk = function () {
  console.log(this.name + ' is walking.');
};

上面代碼在Animal.protype對象上面定義了一個walk方法，這個方法將可以在所有Animal實例對象上面調(diào)用。

原型鏈

由于JavaScript的所有對象都有構(gòu)造函數(shù)，而所有構(gòu)造函數(shù)都有prototype屬性（其實是所有函數(shù)都有prototype屬性），所以所有對象都有自己的prototype原型對象。

因此，一個對象的屬性和方法，有可能是定義它自身上面，也有可能定義在它的原型對象上面（就像上面代碼中的walk方法）。由于原型本身也是對象，又有自己的原型，所以形成了一條原型鏈（prototype chain）。比如，a對象是b對象的原型，b對象是c對象的原型，以此類推。因為追根溯源，最源頭的對象都是從Object構(gòu)造函數(shù)生成（使用new Object()命令），所以如果一層層地上溯，所有對象的原型最終都可以上溯到Object.prototype。那么，Object.prototype有沒有原型呢？回答可以是有，也可以是沒有，因為Object.prototype的原型是沒有任何屬性和方法的null。

Object.getPrototypeOf(Object.prototype)
// null

上面代碼表示Object.prototype對象的原型是null，由于null沒有任何屬性，所以原型鏈到此為止。

“原型鏈”的作用在于，當讀取對象的某個屬性時，JavaScript引擎先尋找對象本身的屬性，如果找不到，就到它的原型去找，如果還是找不到，就到原型的原型去找。以此類推，如果直到最頂層的Object.prototype還是找不到，則返回undefined。

舉例來說，如果讓某個函數(shù)的prototype屬性指向一個數(shù)組，就意味著該函數(shù)可以用作數(shù)組的構(gòu)造函數(shù)，因為它生成的實例對象都可以通過prototype屬性調(diào)用數(shù)組方法。

function MyArray (){}

MyArray.prototype = new Array();
MyArray.prototype.constructor = MyArray;

var mine = new MyArray();
mine.push(1, 2, 3);

mine.length // 3
mine instanceof Array // true

上面代碼的mine是MyArray的實例對象，由于MyArray的prototype屬性指向一個數(shù)組，使得mine可以調(diào)用數(shù)組方法（這些方法其實定義在數(shù)組的prototype對象上面）。至于最后那行instanceof表達式，我們知道instanceof運算符用來比較一個對象是否為某個構(gòu)造函數(shù)的實例，最后一行表示mine為Array的實例。

mine instanceof Array

// 等同于

(Array === MyArray.prototype.constructor) ||
(Array === Array.prototype.constructor) ||
(Array === Object.prototype.constructor )

上面代碼說明了instanceof運算符的實質(zhì)，它依次與實例對象的所有原型對象的constructor屬性（關(guān)于該屬性的介紹，請看下一節(jié)）進行比較，只要有一個符合就返回true，否則返回false。

constructor屬性

prototype對象有一個constructor屬性，默認指向prototype對象所在的構(gòu)造函數(shù)。

function P() {}

P.prototype.constructor === P
// true

由于constructor屬性定義在prototype對象上面，意味著可以被所有實例對象繼承。

function P() {}

var p = new P();

p.constructor
// function P() {}

p.constructor === P.prototype.constructor
// true

p.hasOwnProperty('constructor')
// false

上面代碼表示p是構(gòu)造函數(shù)P的實例對象，但是p自身沒有contructor屬性，該屬性其實是讀取原型鏈上面的P.prototype.constructor屬性。

constructor屬性的作用是分辨prototype對象到底定義在哪個構(gòu)造函數(shù)上面。

function F(){};

var f = new F();

f.constructor === F // true
f.constructor === RegExp // false

上面代碼表示，使用constructor屬性，確定變量f的構(gòu)造函數(shù)是F，而不是RegExp。

Object.getPrototypeOf方法

Object.getPrototypeOf方法返回一個對象的原型。

// 空對象的原型是Object.prototype
Object.getPrototypeOf({}) === Object.prototype
// true

// 函數(shù)的原型是Function.prototype
function f() {}
Object.getPrototypeOf(f) === Function.prototype
// true

// 假定F為構(gòu)造函數(shù)，f為F的實例對象
// 那么，f的原型是F.prototype
var f = new F();
Object.getPrototypeOf(f) === F.prototype
// true

Object.create方法

Object.create方法用于生成新的對象，可以替代new命令。它接受一個原型對象作為參數(shù)，返回一個新對象，后者完全繼承前者的屬性。

var o1 = { p: 1 };
var o2 = Object.create(o1);

o2.p // 1

上面代碼中，o1是o2的原型對象，o2繼承了o1的屬性。

Object.create方法基本等同于下面的代碼，如果老式瀏覽器不支持Object.create方法，可以用下面代碼自己部署。

if (typeof Object.create !== "function") {
  Object.create = function (o) {
    function F() {}
    F.prototype = o;
    return new F();
  };
}

上面代碼表示，Object.create方法實質(zhì)是新建一個構(gòu)造函數(shù)F，然后讓F的prototype屬性指向作為原型的對象o，最后返回一個F的實例，從而實現(xiàn)讓實例繼承o的屬性。

下面三種方式生成的新對象是等價的。

var o1 = Object.create({})
var o2 = Object.create(Object.prototype)
var o3 = new Object();

如果想要生成一個不繼承任何屬性（比如toString和valueOf方法）的對象，可以將Object.create的參數(shù)設(shè)為null。

var o = Object.create(null);

o.valueOf()
// TypeError: Object [object Object] has no method 'valueOf'

上面代碼表示，如果對象o的原型是null，它就不具備一些定義在Object.prototype對象上面的屬性，比如valueOf方法。

使用Object.create方法的時候，必須提供對象原型，否則會報錯。

Object.create()
// TypeError: Object prototype may only be an Object or null

Object.create方法生成的新對象，動態(tài)繼承了原型。在原型上添加或修改任何方法，會立刻反映在新對象之上。

var o1 = { p: 1 };
var o2 = Object.create(o1);

o1.p = 2;
o2.p
// 2

上面代碼表示，修改對象原型會影響到新生成的對象。

除了對象的原型，Object.create方法還可以接受第二個參數(shù)，表示描述屬性的attributes對象，跟用在Object.defineProperties方法的格式是一樣的。它所描述的對象屬性，會添加到新對象。

var o = Object.create(Object.prototype, {
  p1: { value: 123, enumerable: true },
  p2: { value: "abc", enumerable: true }
});

o.p1 // 123
o.p2 // "abc"

由于Object.create方法不使用構(gòu)造函數(shù)，所以不能用instanceof運算符判斷，對象是哪一個構(gòu)造函數(shù)的實例。這時，可以使用下面的isPrototypeOf方法，判讀原型是哪一個對象。

isPrototypeOf方法

isPrototypeOf方法用來判斷一個對象是否是另一個對象的原型。

var o1 = {};
var o2 = Object.create(o1);
var o3 = Object.create(o2);

o2.isPrototypeOf(o3) // true
o1.isPrototypeOf(o3) // true

上面代碼表明，只要某個對象處在原型鏈上，isProtypeOf都返回true。