【进阶5-1期】从新认识构造函数、原型和原型链

更新：谢谢你们的支持，最近折腾了一个博客官网出来，方便你们系统阅读，后续会有更多内容和更多优化，猛戳这里查看

------ 如下是正文 ------

引言

前端进阶系列已经到第 5 期啦，本期正式开始原型 Prototype 系列。

本篇文章重点介绍构造函数、原型和原型链相关知识，若是你还不知道 Symbol 是否是构造函数、constructor 属性是否只读、prototype 、[[Prototype]] 和 __proto__ 的区别、什么是原型链，建议你好好阅读本文，但愿对你有所帮助。

下图是本文的思惟导图，高清思惟导图和更多文章请看个人 Github。

构造函数

什么是构造函数

constructor 返回建立实例对象时构造函数的引用。此属性的值是对函数自己的引用，而不是一个包含函数名称的字符串。

// 木易杨
function Parent(age) {
    this.age = age;
}

var p = new Parent(50);
p.constructor === Parent; // true
p.constructor === Object; // false
复制代码

构造函数自己就是一个函数，与普通函数没有任何区别，不过为了规范通常将其首字母大写。构造函数和普通函数的区别在于，使用 new 生成实例的函数就是构造函数，直接调用的就是普通函数。

那是否是意味着普通函数建立的实例没有 constructor 属性呢？不必定。

// 木易杨
// 普通函数
function parent2(age) {
    this.age = age;
}
var p2 = parent2(50);
// undefined

// 普通函数
function parent3(age) {
    return {
        age: age
    }
}
var p3 = parent3(50);
p3.constructor === Object; // true
复制代码

Symbol 是构造函数吗

MDN 是这样介绍 Symbol 的

The Symbol() function returns a value of type symbol, has static properties that expose several members of built-in objects, has static methods that expose the global symbol registry, and resembles a built-in object class but is incomplete as a constructor because it does not support the syntax "new Symbol()".

Symbol 是基本数据类型，但做为构造函数来讲它并不完整，由于它不支持语法 new Symbol()，Chrome 认为其不是构造函数，若是要生成实例直接使用 Symbol() 便可。（来自 MDN）

// 木易杨
new Symbol(123); // Symbol is not a constructor 

Symbol(123); // Symbol(123)
复制代码

虽然是基本数据类型，但 Symbol(123) 实例能够获取 constructor 属性值。

// 木易杨
var sym = Symbol(123); 
console.log( sym );
// Symbol(123)

console.log( sym.constructor );
// ƒ Symbol() { [native code] }
复制代码

这里的 constructor 属性来自哪里？实际上是 Symbol 原型上的，即 Symbol.prototype.constructor 返回建立实例原型的函数， 默认为 Symbol 函数。

constructor 值只读吗

这个得分状况，对于引用类型来讲 constructor 属性值是能够修改的，可是对于基本类型来讲是只读的。

引用类型状况其值可修改这个很好理解，好比原型链继承方案中，就须要对 constructor从新赋值进行修正。

// 木易杨
function Foo() {
    this.value = 42;
}
Foo.prototype = {
    method: function() {}
};

function Bar() {}

// 设置 Bar 的 prototype 属性为 Foo 的实例对象
Bar.prototype = new Foo();
Bar.prototype.foo = 'Hello World';

Bar.prototype.constructor === Object;
// true

// 修正 Bar.prototype.constructor 为 Bar 自己
Bar.prototype.constructor = Bar;

var test = new Bar() // 建立 Bar 的一个新实例
console.log(test);
复制代码

对于基本类型来讲是只读的，好比 一、“muyiy”、true、Symbol，固然 null 和 undefined 是没有 constructor 属性的。

// 木易杨
function Type() { };
var	types = [1, "muyiy", true, Symbol(123)];

for(var i = 0; i < types.length; i++) {
	types[i].constructor = Type;
	types[i] = [ types[i].constructor, types[i] instanceof Type, types[i].toString() ];
};

console.log( types.join("\n") );
// function Number() { [native code] }, false, 1
// function String() { [native code] }, false, muyiy
// function Boolean() { [native code] }, false, true
// function Symbol() { [native code] }, false, Symbol(123)
复制代码

为何呢？由于建立他们的是只读的原生构造函数（native constructors），这个例子也说明了依赖一个对象的 constructor 属性并不安全。

模拟实现 new

说到这里就要聊聊 new 的实现了，实现代码以下。

// 木易杨
function create() {
	// 一、建立一个空的对象
    var obj = new Object(),
	// 二、得到构造函数，同时删除 arguments 中第一个参数
    Con = [].shift.call(arguments);
	// 三、连接到原型，obj 能够访问构造函数原型中的属性
    Object.setPrototypeOf(obj, Con.prototype);
	// 四、绑定 this 实现继承，obj 能够访问到构造函数中的属性
    var ret = Con.apply(obj, arguments);
	// 五、优先返回构造函数返回的对象
	return ret instanceof Object ? ret : obj;
};
复制代码

以前写过一篇文章解析 new 的模拟实现过程，若是你对实现过程还不了解的话点击阅读。「【进阶3-5期】深度解析 new 原理及模拟实现」

原型

prototype

JavaScript 是一种基于原型的语言 (prototype-based language)，这个和 Java 等基于类的语言不同。

每一个对象拥有一个原型对象，对象以其原型为模板，从原型继承方法和属性，这些属性和方法定义在对象的构造器函数的 prototype 属性上，而非对象实例自己。

从上面这张图能够发现，Parent 对象有一个原型对象 Parent.prototype，其上有两个属性，分别是 constructor 和 __proto__，其中 __proto__ 已被弃用。

构造函数 Parent 有一个指向原型的指针，原型 Parent.prototype 有一个指向构造函数的指针 Parent.prototype.constructor，如上图所示，其实就是一个循环引用。

__proto__

上图能够看到 Parent 原型（ Parent.prototype ）上有 __proto__ 属性，这是一个访问器属性（即 getter 函数和 setter 函数），经过它能够访问到对象的内部 [[Prototype]] (一个对象或 null )。

__proto__ 发音 dunder proto，最早被 Firefox使用，后来在 ES6 被列为 Javascript 的标准内建属性。

[[Prototype]] 是对象的一个内部属性，外部代码没法直接访问。

遵循 ECMAScript 标准，someObject.[[Prototype]] 符号用于指向 someObject 的原型。

这里用 p.__proto__ 获取对象的原型，__proto__ 是每一个实例上都有的属性，prototype 是构造函数的属性，这两个并不同，但 p.__proto__ 和 Parent.prototype 指向同一个对象。

// 木易杨
function Parent() {}
var p = new Parent();
p.__proto__ === Parent.prototype
// true
复制代码

因此构造函数 Parent、Parent.prototype 和 p 的关系以下图。

注意点

__proto__ 属性在 ES6 时才被标准化，以确保 Web 浏览器的兼容性，可是不推荐使用，除了标准化的缘由以外还有性能问题。为了更好的支持，推荐使用 Object.getPrototypeOf()。

经过改变一个对象的 [[Prototype]] 属性来改变和继承属性会对性能形成很是严重的影响，而且性能消耗的时间也不是简单的花费在 obj.__proto__ = ... 语句上, 它还会影响到全部继承自该 [[Prototype]] 的对象，若是你关心性能，你就不该该修改一个对象的 [[Prototype]]。

若是要读取或修改对象的 [[Prototype]] 属性，建议使用以下方案，可是此时设置对象的 [[Prototype]] 依旧是一个缓慢的操做，若是性能是一个问题，就要避免这种操做。

// 木易杨
// 获取
Object.getPrototypeOf()
Reflect.getPrototypeOf()

// 修改
Object.setPrototypeOf()
Reflect.setPrototypeOf()

复制代码

若是要建立一个新对象，同时继承另外一个对象的 [[Prototype]] ，推荐使用 Object.create()。

// 木易杨
function Parent() {
    age: 50
};
var p = new Parent();
var child = Object.create(p);

复制代码

这里 child 是一个新的空对象，有一个指向对象 p 的指针 __proto__。

优化实现 new

正如上面介绍的不建议使用 __proto__，因此咱们使用 Object.create() 来模拟实现，优化后的代码以下。

// 木易杨
function create() {
	// 一、得到构造函数，同时删除 arguments 中第一个参数
    Con = [].shift.call(arguments);
	// 二、建立一个空的对象并连接到原型，obj 能够访问构造函数原型中的属性
    var obj = Object.create(Con.prototype);
	// 三、绑定 this 实现继承，obj 能够访问到构造函数中的属性
    var ret = Con.apply(obj, arguments);
	// 四、优先返回构造函数返回的对象
	return ret instanceof Object ? ret : obj;
};
复制代码

原型链

每一个对象拥有一个原型对象，经过 __proto__ 指针指向上一个原型 ，并从中继承方法和属性，同时原型对象也可能拥有原型，这样一层一层，最终指向 null。这种关系被称为原型链 (prototype chain)，经过原型链一个对象会拥有定义在其余对象中的属性和方法。

咱们看下面一个例子

// 木易杨
function Parent(age) {
    this.age = age;
}

var p = new Parent(50);
p.constructor === Parent; // true
复制代码

这里 p.constructor 指向 Parent，那是否是意味着 p 实例存在 constructor 属性呢？并非。

咱们打印下 p 值就知道了。

由图能够看到实例对象 p 自己没有 constructor 属性，是经过原型链向上查找 __proto__ ，最终查找到 constructor 属性，该属性指向 Parent。

// 木易杨
function Parent(age) {
    this.age = age;
}
var p = new Parent(50);

p;	// Parent {age: 50}
p.__proto__ === Parent.prototype; // true
p.__proto__.__proto__ === Object.prototype; // true
p.__proto__.__proto__.__proto__ === null; // true
复制代码

下图展现了原型链的运做机制。

小结

• Symbol 做为构造函数来讲并不完整，由于不支持语法 new Symbol()，但其原型上拥有 constructor 属性，即 Symbol.prototype.constructor。
• 引用类型 constructor 属性值是能够修改的，可是对于基本类型来讲是只读的，固然 null 和 undefined 没有 constructor 属性。
• __proto__ 是每一个实例上都有的属性，prototype 是构造函数的属性，这两个并不同，但 p.__proto__ 和 Parent.prototype 指向同一个对象。
• __proto__ 属性在 ES6 时被标准化，但由于性能问题并不推荐使用，推荐使用 Object.getPrototypeOf()。
• 每一个对象拥有一个原型对象，经过 __proto__ 指针指向上一个原型 ，并从中继承方法和属性，同时原型对象也可能拥有原型，这样一层一层，最终指向 null，这就是原型链。

参考

• 对象原型
• Object.prototype.constructor
• Object.prototype.__proto__
• Symbol
• 原型

进阶系列目录

• 【进阶1期】 调用堆栈
• 【进阶2期】 做用域闭包
• 【进阶3期】 this全面解析
• 【进阶4期】 深浅拷贝原理
• 【进阶5期】 原型Prototype
• 【进阶6期】 高阶函数
• 【进阶7期】 事件机制
• 【进阶8期】 Event Loop原理
• 【进阶9期】 Promise原理
• 【进阶10期】Async/Await原理
• 【进阶11期】防抖/节流原理
• 【进阶12期】模块化详解
• 【进阶13期】ES6重难点
• 【进阶14期】计算机网络概述
• 【进阶15期】浏览器渲染原理
• 【进阶16期】webpack配置
• 【进阶17期】webpack原理
• 【进阶18期】前端监控
• 【进阶19期】跨域和安全
• 【进阶20期】性能优化
• 【进阶21期】VirtualDom原理
• 【进阶22期】Diff算法
• 【进阶23期】MVVM双向绑定
• 【进阶24期】Vuex原理
• 【进阶25期】Redux原理
• 【进阶26期】路由原理
• 【进阶27期】VueRouter源码解析
• 【进阶28期】ReactRouter源码解析

交流

进阶系列文章汇总以下，内有优质前端资料，以为不错点个star。

github.com/yygmind/blo…

我是木易杨，网易高级前端工程师，跟着我每周重点攻克一个前端面试重难点。接下来让我带你走进高级前端的世界，在进阶的路上，共勉！