原型链

主要功能:实现继承。
基本思想:利用原型让一个引用类型继承另一个引用类型的属性和方法。
JS有5+1中基本类型(Number / String / Boolean / null / undefined + symbol)。
JS有7+2种引用类型(也叫数据结构,Function Object / Function Array / Function Date / Function Function / Function RegExp / 基本包装类型(Number/String/Boolean) / 单体内置对象(Global/Math) + Function Map / Function Set)。
基本类型中除了undefined和null都有__proto__属性,指向引用类型中的基本包装类型的prototyoe上。
上面说的引用类型本质都是函数,他们都有一个prototype属性指向它的原型对象;他们都有一个__proto__属性指向Function.prototype。
上面说的引用类型的prototype.__proto__属性都指向Object.prototype,而Object.prototype.__proto__Null。

我们知道js中“一切皆为对象”,为了更深入理解原型链系统,我们需要将JS的对象分为对象函数两大类,在此基础上,JS的原型链逻辑遵从以下通用规则:

通用规则

1.对象_proto_属性,函数prototype属性。
2.对象函数生成。
3.生成对象时,对象_proto_属性指向函数的prototype属性。

在没有手动修改__proto__属性的指向时,以上三条便是JS默认原型链指向逻辑。

下面我们来从最一般的情况开始,逐步深入的详细探究一下:

1.一般情况

字面量法创建空对象时,实际上我们是用Object函数来生成对象的:
>var o = {}
>o.__proto__ === Object.protype
true
我们也可以显式的使用Object函数创建对象:
>var o = Object()
>o.__proto__ === Object.prototype
true
当我们使用函数来创建自定义的对象时,也一样:
>function MyObj() {}
>var mo = new MyObj()
>mo.__proto__===MyObj.prototype
true

2.函数对象

既然js里“一切皆对象”,那函数自然也是对象的一种。对于函数做为对象来说,上面规则仍然适用:

函数对象都是由Function函数生成的:
>function fn () {}
>fn.__proto__===Function.prototype
true

我们可以看到,当函数当作对象时,生成他的函数就是Function函数。那Function函数本身呢?同样适用:

Function函数本身的做为对象时,生成它的函数是他自身!
>Function.__proto__===Function.prototype
true
再来看看Object函数对象,他是否符合?当然!
>Object.__proto__===Function.prototype
true

3.prototype是谁?

好了,现在我们知道,对象的proto属性指向生成它的函数的prototype,那函数的prototype又是谁?

一般函数默认的prototype是系统自动生成的一个对象:
>function fn() {}
>typeof fn.prototype
"boject"
>fn.prototype
{constructor: f}
    constructor: f fn()
    __proto__: Object

>fn.protorype.constructor ==== fn
true
>fn.prototype.__proto__ === Object.prototype
true

一般函数默认的prototype是一个类型为"object"的对象,它有两个属性:constructor__proto__。其中constructor属性指向这个函数自身,__proto__属性指向Object.prototype,这说明一般函数的prototype属性是由Object函数生成的。

4.特殊情况

前面我们特别强调了是一般的函数,那不一般的函数是谁呢?当然是Object和Function函数!
先来看Object.prototype

>typeof Object.prototype
“object”
>Object.prototype
{constructor: ?, __defineGetter__: ?, __defineSetter__: ?, hasOwnProperty: ?, __lookupGetter__: ?, …}
    constructor: ? Object()
    hasOwnProperty: ? hasOwnProperty()
    isPrototypeOf: ? isPrototypeOf()
    propertyIsEnumerable: ? propertyIsEnumerable()
    toLocaleString: ? toLocaleString()
    toString: ? toString()
    valueOf: ? valueOf()
    __defineGetter__: ? __defineGetter__()
    __defineSetter__: ? __defineSetter__()
    __lookupGetter__: ? __lookupGetter__()
    __lookupSetter__: ? __lookupSetter__()
    get __proto__: ? __proto__()
    set __proto__: ? __proto__()

可以看到Object函数的prototype属性也是一个类型为"object"的对象,但和一般函数的默认prototype属性不一样的是,它多了一大堆方法,这些方法都是js对象的系统默认方法。
再仔细看,发现Object函数的prototype属性里没有__proto__属性,我们试着把它的proto属性打印出来看看:

>Object.prototype.__proto__
null

这就是Object函数特殊情况了:Object.prototype.__proto__ === null, 我们知道,这就是JS原型链的终点了。
为什么要这样设定呢?
typeof Object.prototype === "object",说明它是一个Object对象,如果它是由Object函数生成的,于是按照我们上面的通用规则,就该是Object.prototype.__proto__ === Object.prototype
如果是这样,那就有问题了。Object.prototype.__proto__属性指向它自身,这样以__proto__构成的原型链就再也没有终点了!为了让原型链有终点,在原型链的最顶端,JS规定了Object.prototype.__protp__===null

好,现在再来看看Function函数吧:

>typeof Function.prototype
"function"

Function函数的prototype属性是一个"function"类型的对象,而不像其他函数是类型为“object”的对象。那是个什么样的函数呢?

>Function.prototype
f () { [natice code] }

函数内部是[native code],也就是系统编译好的二进制代码函数,这就暂时没法深究了。现在让我们来看看我们最关心的__proto__属性:

>Function.prototype.__proto__
    {constructor: ?, __defineGetter__: ?, __defineSetter__: ?, hasOwnProperty: ?, __lookupGetter__: ?, …}
        constructor: ? Object()
        hasOwnProperty: ? hasOwnProperty()
        isPrototypeOf: ? isPrototypeOf()
        propertyIsEnumerable: ? propertyIsEnumerable()
        toLocaleString: ? toLocaleString()
        toString: ? toString()
        valueOf: ? valueOf()
        __defineGetter__: ? __defineGetter__()
        __defineSetter__: ? __defineSetter__()
        __lookupGetter__: ? __lookupGetter__()
        __lookupSetter__: ? __lookupSetter__()
        get __proto__: ? __proto__()
        set __proto__: ? __proto__()

怎么有种似曾相识的感觉呢?看起来很像是Object.prototype,让我们来试试:

>Function.prototype.__proto__ === Object.prototype
true

果然就是它!
按照我们最开始提出的通用规则,一个"function"类型的对象,应该是由Function函数生成的,那它的prototype属性应该指向Function.prototype,也就是Function.prototype.__proto__ === Function.prototype。和Object函数同样的问题出现了:循环引用。所以JavaScript规定Function.prototype.__proto__ === Object.prototype,这样既避免了出现循环引用,又让__proto__构成的原型链指向了唯一的终点:Object.prototype.__proto__ === null。

5.总结

至此,我们从最一般的对象一直追溯到了Object函数和Function函数,并在原型链的顶端发现了两个例外情况,也知道这两个例外的规定是为了让__proto__构成的原型链存在一个唯一的终点。

原型链结构示意图

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