知其然，亦知其因此然——完全搞懂JS原型继承

曾经，我写过下面一段代码，我满心欢喜觉得获得了JS面向对象编程和原型继承的真谛。程序员

var pets = {
    sound: '',
    makeSound: function() {
        console.log(this.sound);
    }
}

var cat = { sound: 'miao' };

cat.prototype = pets;
cat.makeSound();复制代码

而后，我将这段代码复制粘贴到浏览器的console调试工具下运行，居然报出一个错误。我不得不认可，原来我根本就不懂JS的面向对象编程。编程

个人目的是，让cat继承pets的makeSound方法，虽然cat没有makeSound方法，可是它能够沿着原型链查找到pets的makeSound方法。可是，很明显，这段代码有错误，没法达到个人预期。我认识到，我根本就没有弄懂过prototype和__proto__属性的关系和做用。浏览器

若是你也不知道上面的代码确切的错在哪里，那你也须要补上这一课。若是你知道上面的代码错在哪里，但不知道为何是这样的安排，这篇文章也能让你有收获，如标题所言，知其然，亦知其因此然。markdown

为了讲清楚这个问题，咱们先抛开上面的错误，从构造一个简单对象开始谈起。函数

一个宠物制造工厂

咱们将从一个简单的工厂函数开始：工具

var Pets = function(sound) {
    var obj = { sound: sound };
    obj.makeSound = function() {
        console.log(obj.sound);
    }
    obj.bite = function() {
        console.log('bite');
    }
    return obj;
}

var dog = Pets('wang');
dog.makeSound(); // wang复制代码

上面定义了一个宠物制造工厂，它生成了一个拥有sound属性的对象，并将接收的参数赋值sound属性。而后在该对象上添加了两个方法，最后将这个对象返回。有了这个函数，咱们就能够制造出各类各样的宠物了。(为了先后一致，请忽略函数首字母大写的问题)性能

优化宠物制造工厂：统一管理方法函数

然而，上面的工厂函数有一个缺点。若是咱们想给这个工厂函数添加更多的方法，或者删除多余的方法，那么咱们不得不改动这个函数自己的代码。当方法变得愈来愈多的时候，这个函数就变得难以维护。因此，咱们进行以下优化：优化

var Pets = function(sound) {
    var obj = { sound: sound };
        extend(obj, Pets.methods); // 注意，这里的extend函数是没有实现的。
        return obj;
}

Pets.methods = {
    makeSound: function() {
        console.log(this.sound);
    },
    bite: function() {
        console.log('bite');
    }
}

var dog = Pets('wang');
dog.makeSound() // wang复制代码

能够看到，咱们给Pets函数添加了一个methods属性，用来统一保存和维护该工厂函数的方法。当使用该函数生成obj对象时，经过一个extend函数将Pets.methods中的方法通通复制到obj中。这时，代码本质上没有改变什么，只是经过形式上的改变，使得代码更容易维护。若是咱们想给Pets工厂函数添加新的方法，能够经过下面的方式实现，而没必要修改函数：this

Pets.methods.scratch = function() {/*...*/}复制代码

继续优化：继承而不是复制

上面的代码，每次调用工厂函数生成的新对象，都有一份对Pets.methods中方法的彻底复制。这种建立对象的方式是低效的，既然Pets.methods中的方法是全部由工厂函数建立的对象都拥有的，咱们其实并不但愿每一个对象都保留一份复制，而是但愿经过某种方式，让全部的对象共享方法，因此就有了继承的概念。在JS中，Object.create函数能够实现继承的目的，咱们将代码改写以下：spa

var Pets = function(sound) {
    var obj = Object.create(Pets.methods);
    obj.sound = sound;
    return obj;
}

Pets.methods = {
    makeSound: function() {
        console.log(this.sound);
    },
    bite: function() {
        console.log('bite');
    }
}

var dog = Pets('wang');
dog.makeSound(); // wang
dog.bite(); // bite复制代码

Object.create构建了一个继承关系，即obj继承了Pets.methods的方法。obj内部有一个[[Prototype]] 指针，指向了Pets.methods，Pets.methods也就成了该对象的原型对象。[[Prototype]]指针是一个内部属性，脚本中没有标准的方式访问它，可是在Chrome、 Safari、Firefox中支持一个属性__proto__,而在其余浏览器实现中，这个属性都是彻底不可见的。在Chrome的调试窗口打印dog：

能够看到，dog并不拥有makeSound方法，但仍然可使用该方法，由于它能够沿着__proto__指针指明的方向继续查找makeSound方法，一旦找到同名方法就返回该方法。（任何对象都继承自Object对象，因此方法查找的终点在Object处，假如查找到达Object对象且Object对象也没有该方法，则返回undefined）

上面的改进，经过继承，将对象的公用方法委托给原型对象，每次建立新的对象时，就免去了属性的复制，提升了代码的性能和可维护性。下面，咱们对代码进行一点小改动：

var Pets = function(sound) {
    var obj = Object.create(Pets.prototype);
    obj.sound = sound;
    return obj;
}

Pets.prototype.makeSound = function() {
    console.log(this.sound);
}

Pets.prototype.bite = function() {
    console.log('bite');
}

var dog = Pets('wang');
dog.makeSound(); // wang
dog.bite(); // bite复制代码

咱们把做为原型对象的Pets.methods换了一个名称，叫作Pets.prototype。是否是以为哪里不对？怎么能这么随意的替换呢？prototype但是JS语言中很特殊的一个属性，有着某种很特别的功能，怎么可能和这里的methods同样呢？没错，这么替换，而不是一开始就使用prototype，就是想说明，其实，prototype属性并无什么神秘的地方，它的做用和这里的methods几乎是同样的。

庐山真面目：构造函数

上面的这种建立对象，并将对象方法委托到原型对象的方式，在JS编程中是如此的常见，因此语言自己提供了一个方法，将重复的部分自动处理，程序员只须要关注每一个对象不相同的部分，这个方法就是，构造函数：

var Pets = function(sound) {
    this.sound = sound;
}

Pets.prototype.makeSound = function() {
    console.log(this.sound);
}

Pets.prototype.bite = function() {
    console.log('bite');
}
var dog = new Pets('wang');
dog.makeSound(); // wang
dog.bite(); // bite
var cat = new Pets('miao');
cat.makeSound(); // miao
cat.bite(); // bite复制代码

构造函数的new操做，自动处理了继承和返回操做。能够这么理解new的主要做用：

var Pets = function(sound) {
    /* this = Object.create(Pets.prototype); */
    this.sound = sound;
    /* return this; */
}复制代码

就好像在执行new操做的时候，语言自动处理了注释部分的代码，只须要咱们关注将要建立的对象的特殊部分便可。（固然，上面的代码去掉注释是没法运行的，由于this是只读的，不能赋值，浏览器运行会报错。但原理是正确的。）

prototype则为构造函数的一个属性，也是由构造函数所建立对象的原型对象。若是必定要说prototype和前面例子中的methods有什么不一样，那就是，prototype有一个默认属性constructor，该属性指向构造函数自己。

console.log(Pets.prototype.constructor === Pets) // true复制代码

顺便，你认为下面的表达式应该打印什么？

console.log(dog.constructor)复制代码

应该是Pets，dog自身没有constructor属性，因此沿着原型链向上查找，找到Pets.prototype，而Pets.prototype是有这个属性的，返回这个属性，该属性指向构造函数Pets，因此打印Pets。

到这里，关于原型继承中涉及到的构造函数、prototype、constructor，[[Prototype]]以及建立出来的对象之间的关系已经所有呈现出来了。来作个总结：

prototype是构造函数的一个属性，并无什么特殊和神秘的性质。
prototype是由构造函数所建立对象的原型对象，对象的公共方法和属性能够委托到prototype。
再次强调，构造函数（如Pets）和prototype并不存在继承关系，继承关系存在于构造函数建立的对象和prototype之间。（Object.create创建了对象和原型之间的继承关系，和构造函数没有关系）
constructor是语言自动赋予prototype的一个属性，其值为构造函数自己。
[[Prototype]]是对象的一个内部属性，是一个指针，指向对象的原型对象，在Safari、Chrome和Firefox下，能够经过__proto__属性访问。

仍是使用上面的例子，咱们将全部这些关键词之间的相互关系使用一个图示展现出来：

错误解析

如今回过头去看开头提到的那个错误例子，简直就错的离谱啊。这个错误明显神化了prototype的做用，觉得只要使用了prototype属性，而后就如同黑魔法通常，在两个彻底不相关的对象之间架起了一座桥梁，也就是继承关系，而后就能够随意使用另一个对象的方法了。天真！

个人问题在于，首先，神话了prototype的做用。prototype并无这种黑魔法，它只是一个属性。
其次，没有搞明白继承关系到底存在与哪两个对象之间。（被建立对象和prototype之间）

因此，在错误的代码中，dog对象没有makeSound方法，dog对象继承Object.prototype，而非pets，而Object.prototype上并无所谓的makeSound方法，返回undefined，因此报错。

以上，但愿对你有所帮助。