嗜血无恒 阅读(136) 评论(0)

最近做web项目,接触了jquery等框架,虽然使用方便,但是还是想学习下Javascript,今天分享下最近对js原型继承的理解,不足之处欢迎指正。

一、构造器的原型属性与原型对象

  刚接触js时通常依样画瓢,用函数new一个实例,也不知道其原因,只听说js中函数即对象。原来js中没有采用Java等语言中的类继承体系,而是使用原型对象(prototype)实现继承体系,具体说是利用“构造器”实现类的功能。

首先解释下原型继承中的两个重要概念:原型属性、原型对象(实例)

就js对象系统而言,创建的每个函数(构造器)都有一个prototype原型属性,同时,通过构造器创建的每个对象实例也包含一个_proto_属性,prototype和_proto_属性是一个指针,指向原型对象。普通函数与构造函数的唯一区别就是,其原型属性prototype是不是一个有意义的值。

       原型属性prototype所指向的原型是一个对象实例(Object instance)。具体如下图所示,若构造器Animal()有一个原型对象B,则由该构造器创建的实例都必然复制于B。即:Animal()的实例a1的_proto_属性也会指向原型对象B。因此,实例a1能够继承B的所有属性、方法和其他性质。

图1 js对象实例化实现

二、空的对象

       在javascript中,“空的对象”是整个原型继承体系的根基,是所有对象的基础。介绍“空的对象”之前,必须先介绍下“空对象(null)”。

  1. 空对象null

  null不是“空的对象”,作为javascript中的一个保留字,其含义是:

  (1)属于对象类型

  (2)对象是空值

       作为一个对象类型,可以使用for…in去列举它,但是作为一个空值,null没有任何方法和属性(包括constructor、_proto_等属性),因此列举不到任何内容。如下例所示:

  var num=0;

  for(var propertyName in null)

  {

         num++;

  }

  Alert(num);//显示值为0

       最重要的一点是null没有原型,它并不是自Object()构造器(或其子类)实例化而来,对其进行instanceof 运算会返回false。

  2.“空的对象”

  “空的对象”是指一个标准的、通过Object()构造的对象实例。例如:

              obj=new Object();或 obj={};

  “空的对象”具有“对象”的一切特性,因此可以存取toString()、valueof等预定义的属性和方法。

  3.“空的对象”与null的关系

      如下图2中红线所示路径,当通过”Object.prototype._proto_”获取Object原型对象的-proto-属性时,将会得到”null”,由于null对象没有任何属性,也就是说”Object {}”

  原型对象就是原型链的终点了。

图2 js类继承体系

三、Javascript继承的实现以及原型链维护

(1)继承的实现

  第一节说过javascript中类继承是通过修改构造函数的原型属性prototype实现的。如下代码所示:

      function Animal() {

          this.name = 'Animal';

      };

      function Dog() {

      };

  Dog.prototype = new Animal();

      var d = new Dog();

      console.log(d.name);//'Animal'

  通过创建一个Animal类型的实例并将其赋值给构造函数Dog()的prototype属性,从而实现类型继承,即Animal是Dog的父类。这样Dog类型的实例d也能访问Animal类型的name属性。

(2)原型链

       JS对象继承体系中有两种原型链:“内部原型链”和“构造器原型链”。如图3所示,黑色箭头指示路径是通过构造函数的prototype属性保持的“构造器原型链”。红色箭头指示路径是通过对象实例的_proto_属性保持的“内部原型链”。

图3 原型链

(3)原型链维护

       图3说明构造器通过显示的prototype构建了一个原型链,而对象实例也通过_ proto _属性构建了一个原型链。由于_ proto _是一个不可访问的内部属性(Chrome中可以查看对象_ proto _属性的值,但不可以修改),因此无法从子类(Dog)的实例dog1开始访问整个原型链。因此,我们需要从图3中的“内部原型链”和“构造器原型链”中找到一个连接点,使得实例不能访问obj._proto_的情况下通过构造器访问内部原型链(将两种原型链串联起来)

       若要从子类的实例开始访问整个原型链,需要使用实例的constructor属性维护原型链。

       其实,JavaScript已经为构造器维护了原型属性,根据如下测试代码,当我们自定义一个构造器时,其原型对象是一个Object()类型的实例,但是其原型对象的constructor属性默认总是指向构造器自身,而非指向其父类Object。如图4中构造器实例中蓝色框中的constructor属性,该constructor属性继承自原型对象,因此可以得出一个自定义的构造器产生的实例,其constructor属性默认总是指向该构造器。

  function Animal() {

        };

      var a = new Animal();

      console.log(Animal.prototype);//Object(){}

      console.log(Animal.prototype.constructor === Animal);//true//true

 

图4

  因此,在_proto_属性不可访问时,可通过a1.constructor.prototype获取实例a1的原型对象。然而,当我们自定义一个构造函数Dog(),并且手动指定其prototype属性值为Animal,即指定Dog的父类为Animal。此时访问d1.constructor值为Animal,而不是Dog;由图5可以看出,Dog的原型对象和dog分别由Animal()和Dog()两个不同的构造器产生,然而他们的constructor属性指向了相同的构造器(Animal),这样就与使用constructor属性串联两种原型链的设想冲突了。

 

图5

  是构造器出问题还是原型出了问题?图5可以看出,原型继承要求的“复制行为”已经正确实现,能够从子类实例中访问原型对象属性,问题是在给子类构造器Dog()赋予一个原型对象时应该“修正”该原型对象的构造属性值(constructor)。ECMAScript 3标准提供的方法是:保持原型的构造器属性,在子类构造器中初始化其实例对象的构造属性。代码如下:

  function Dog () {

  //初始化constructor属性

     this.constructor=Dog; //或 this.constructor=arguments.callee;

  };

  Dog.prototype = new Animal();//赋予原型对象,实现继承

 

图6

       对constructor属性“修正”后效果如图6所示,在子类构造器Dog中初始化其实例对象的constructor属性后,Dog的实例对象的constructor都指向Dog,而Dog的原型对象的constructor仍然指向父类型构造器Animal。这样就可以实现利用constructor属性串联起原型链,可以从子类实例开始回溯整个原型链。