前言

JavaScript 不包含传统的类继承模型，而是使用 prototypal 原型模型。

虽然这经常被当作是 JavaScript 的缺点被提及，其实基于原型的继承模型比传统的类继承还要强大。实现传统的类继承模型是很简单，但是实现 JavaScript 中的原型继承则要困难的多。

由于 JavaScript 是唯一一个被广泛使用的基于原型继承的语言，所以理解两种继承模式的差异是需要一定时间的，今天我们就来了解一下原型和原型链。

原型

10年前，我刚学习JavaScript的时候，一般都是用如下方式来写代码：

        var decimalDigits = 2,
            tax = 5;

        function add(x, y) {
            return x + y;
        }

        function subtract(x, y) {
            return x - y;
        }

        //alert(add(1, 3));

通过执行各个function来得到结果，学习了原型之后，我们可以使用如下方式来美化一下代码。

原型使用方式1：

在使用原型之前，我们需要先将代码做一下小修改：

        var Calculator = function (decimalDigits, tax) {
            this.decimalDigits = decimalDigits;
            this.tax = tax;
        };

然后，通过给Calculator对象的prototype属性赋值对象字面量来设定Calculator对象的原型。

        Calculator.prototype = {
            add: function (x, y) {
                return x + y;
            },

            subtract: function (x, y) {
                return x - y;
            }
        };
        //alert((new Calculator()).add(1, 3));

这样，我们就可以new Calculator对象以后，就可以调用add方法来计算结果了。

原型使用方式2：

第二种方式是，在赋值原型prototype的时候使用function立即执行的表达式来赋值，即如下格式：

Calculator.prototype = function () { } ();

它的好处在前面的帖子里已经知道了，就是可以封装私有的function，通过return的形式暴露出简单的使用名称，以达到public/private的效果，修改后的代码如下：

 Calculator.prototype = function () {
            add = function (x, y) {
                return x + y;
            },

            subtract = function (x, y) {
                return x - y;
            }
            return {
                add: add,
                subtract: subtract
            }
        } ();

        //alert((new Calculator()).add(11, 3));

同样的方式，我们可以new Calculator对象以后调用add方法来计算结果了。

再来一点

分步声明：

上述使用原型的时候，有一个限制就是一次性设置了原型对象，我们再来说一下如何分来设置原型的每个属性吧。

var BaseCalculator = function () {
    //为每个实例都声明一个小数位数
    this.decimalDigits = 2;
};
        
//使用原型给BaseCalculator扩展2个对象方法
BaseCalculator.prototype.add = function (x, y) {
    return x + y;
};

BaseCalculator.prototype.subtract = function (x, y) {
    return x - y;
};

首先，声明了一个BaseCalculator对象，构造函数里会初始化一个小数位数的属性decimalDigits，然后通过原型属性设置2个function，分别是add(x,y)和subtract(x,y)，当然你也可以使用前面提到的2种方式的任何一种，我们的主要目的是看如何将BaseCalculator对象设置到真正的Calculator的原型上。

var BaseCalculator = function() {
    this.decimalDigits = 2;
};

BaseCalculator.prototype = {
    add: function(x, y) {
        return x + y;
    },
    subtract: function(x, y) {
        return x - y;
    }
};

创建完上述代码以后，我们来开始：

var Calculator = function () {
    //为每个实例都声明一个税收数字
    this.tax = 5;
};
        
Calculator.prototype = new BaseCalculator();

我们可以看到Calculator的原型是指向到BaseCalculator的一个实例上，目的是让Calculator集成它的add(x,y)和subtract(x,y)这2个function，还有一点要说的是，由于它的原型是BaseCalculator的一个实例，所以不管你创建多少个Calculator对象实例，他们的原型指向的都是同一个实例。

var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));
//BaseCalculator 里声明的decimalDigits属性，在 Calculator里是可以访问到的
alert(calc.decimalDigits); 

上面的代码，运行以后，我们可以看到因为Calculator的原型是指向BaseCalculator的实例上的，所以可以访问他的decimalDigits属性值，那如果我不想让Calculator访问BaseCalculator的构造函数里声明的属性值，那怎么办呢？这么办：

var Calculator = function () {
    this.tax= 5;
};

Calculator.prototype = BaseCalculator.prototype;

通过将BaseCalculator的原型赋给Calculator的原型，这样你在Calculator的实例上就访问不到那个decimalDigits值了，如果你访问如下代码，那将会提升出错。

var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));
alert(calc.decimalDigits);

重写原型：

在使用第三方JS类库的时候，往往有时候他们定义的原型方法是不能满足我们的需要，但是又离不开这个类库，所以这时候我们就需要重写他们的原型中的一个或者多个属性或function，我们可以通过继续声明的同样的add代码的形式来达到覆盖重写前面的add功能，代码如下：

//覆盖前面Calculator的add() function 
Calculator.prototype.add = function (x, y) {
    return x + y + this.tax;
};

var calc = new Calculator();
alert(calc.add(1, 1));

这样，我们计算得出的结果就比原来多出了一个tax的值，但是有一点需要注意：那就是重写的代码需要放在最后，这样才能覆盖前面的代码。

原型链

在将原型链之前，我们先上一段代码：

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';

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

var test = new Bar() // 创建Bar的一个新实例

// 原型链
test [Bar的实例]
    Bar.prototype [Foo的实例] 
        { foo: 'Hello World' }
        Foo.prototype
            {method: ...};
            Object.prototype
                {toString: ... /* etc. */};

上面的例子中，test 对象从 Bar.prototype 和 Foo.prototype 继承下来；因此，它能访问 Foo 的原型方法 method。同时，它也能够访问那个定义在原型上的 Foo 实例属性 value。需要注意的是 new Bar() 不会创造出一个新的 Foo 实例，而是重复使用它原型上的那个实例；因此，所有的 Bar 实例都会共享相同的 value 属性。

属性查找：

当查找一个对象的属性时，JavaScript 会向上遍历原型链，直到找到给定名称的属性为止，到查找到达原型链的顶部 - 也就是 Object.prototype - 但是仍然没有找到指定的属性，就会返回 undefined，我们来看一个例子：

        function foo() {
            this.add = function (x, y) {
                return x + y;
            }
        }

        foo.prototype.add = function (x, y) {
            return x + y + 10;
        }

        Object.prototype.subtract = function (x, y) {
            return x - y;
        }

        var f = new foo();
        alert(f.add(1, 2)); //结果是3，而不是13
        alert(f.subtract(1, 2)); //结果是-1

通过代码运行，我们发现subtract是安装我们所说的向上查找来得到结果的，但是add方式有点小不同，这也是我想强调的，就是属性在查找的时候是先查找自身的属性，如果没有再查找原型，再没有，再往上走，一直插到Object的原型上，所以在某种层面上说，用 for in语句遍历属性的时候，效率也是个问题。

还有一点我们需要注意的是，我们可以赋值任何类型的对象到原型上，但是不能赋值原子类型的值，比如如下代码是无效的：

function Foo() {}
Foo.prototype = 1; // 无效

hasOwnProperty函数：

hasOwnProperty是Object.prototype的一个方法，它可是个好东西，他能判断一个对象是否包含自定义属性而不是原型链上的属性，因为hasOwnProperty 是 JavaScript 中唯一一个处理属性但是不查找原型链的函数。

// 修改Object.prototype
Object.prototype.bar = 1; 
var foo = {goo: undefined};

foo.bar; // 1
'bar' in foo; // true

foo.hasOwnProperty('bar'); // false
foo.hasOwnProperty('goo'); // true

只有 hasOwnProperty 可以给出正确和期望的结果，这在遍历对象的属性时会很有用。 没有其它方法可以用来排除原型链上的属性，而不是定义在对象自身上的属性。

但有个恶心的地方是：JavaScript 不会保护 hasOwnProperty 被非法占用，因此如果一个对象碰巧存在这个属性，就需要使用外部的 hasOwnProperty 函数来获取正确的结果。

var foo = {
    hasOwnProperty: function() {
        return false;
    },
    bar: 'Here be dragons'
};

foo.hasOwnProperty('bar'); // 总是返回 false

// 使用{}对象的 hasOwnProperty，并将其上下为设置为foo
{}.hasOwnProperty.call(foo, 'bar'); // true

当检查对象上某个属性是否存在时，hasOwnProperty 是唯一可用的方法。同时在使用 for in loop 遍历对象时，推荐总是使用 hasOwnProperty 方法，这将会避免原型对象扩展带来的干扰，我们来看一下例子：

// 修改 Object.prototype
Object.prototype.bar = 1;

var foo = {moo: 2};
for(var i in foo) {
    console.log(i); // 输出两个属性：bar 和 moo
}

我们没办法改变for in语句的行为，所以想过滤结果就只能使用hasOwnProperty 方法，代码如下：

// foo 变量是上例中的
for(var i in foo) {
    if (foo.hasOwnProperty(i)) {
        console.log(i);
    }
}

这个版本的代码是唯一正确的写法。由于我们使用了 hasOwnProperty，所以这次只输出 moo。如果不使用 hasOwnProperty，则这段代码在原生对象原型（比如 Object.prototype）被扩展时可能会出错。

总结：推荐使用 hasOwnProperty，不要对代码运行的环境做任何假设，不要假设原生对象是否已经被扩展了。

原型对象与原型链理解三：

JavaScript原型及原型链详解

一. 普通对象与函数对象

                  JavaScript 中，万物皆对象！但对象也是有区别的。分为普通对象和函数对象，Object ，Function 是JS自带的函数对象。下面举例说明

function f1(){};
       var f2 = function(){};
       var f3 = new Function('str','console.log(str)');
            

var o3 = new f1();

var o1 = {};
       var o2 =new Object();

 console.log(typeof  Object);  //function
        console.log(typeof  Function);  //function
        console.log(typeof o1);   //object
        console.log(typeof o2);   //object

console.log(typeof o3);   //object
console.log(typeof  f1);   //function
console.log(typeof  f2);   //function
console.log(typeof  f3);   //function 

在上面的例子中 o1  o2  o3 为普通对象，f1  f2  f3 为函数对象。怎么区分，其实很简单，凡是通过 new Function() 创建的对象都是函数对象，其他的都是普通对象。f1,f2,归根结底都是通过 new Function()的方式进行创建的。Function Object 也都是通过 New Function()创建的。

二. 原型对象

在 JavaScript 中，每当定义一个对象（函数）时候，对象中都会包含一些预定义的属性。其中函数对象的一个属性就是原型对象 prototype。注：普通对象没有prototype,但有__proto__属性。

         原型对象其实就是普通对象（Function.prototype除外,它是函数对象，但它很特殊，他没有prototype属性（前面说道函数对象都有prototype属性））。看下面的例子：

       function  f1(){};

console.log(f1. prototype) //f1 {}

       console.log(typeof  f1. prototype) //Object

       console.log(typeof  Function. prototype) // Function

       console.log(typeof  Object. prototype) // Object

       console.log(typeof  Function. prototype. prototype) //undefined

从这句console.log(f1. prototype) //f1 {} 的输出就结果可以看出，f1. prototype就是 f1的一个实例对象。就是在f1创建的时候,创建了一个它的实例对象并赋值给它的prototype，基本过程如下：

var temp = new f1();

f1. prototype = temp;

所以，Function. prototype为什么是函数对象就迎刃而解了，上文提高凡是new Function ()产生的对象都是函数对象，所以temp是函数对象。

       var temp = new Function ();

Function. prototype = temp;

那原型对象是用来做什么的呢？主要作用是用于继承。举了例子：

       var  person  =  function(name){

this.name = name

};

       person.prototype.getName = function(){

              return this.name;

}

       var zjh = new person(‘zhangjiahao’);

zjh.getName(); //zhangjiahao

从这个例子可以看出，通过给person.prototype设置了一个函数对象的属性，那有person实例（例中：zjh）出来的普通对象就继承了这个属性。具体是怎么实现的继承，就要讲到下面的原型链了。

三．原型链

       JS在创建对象（不论是普通对象还是函数对象）的时候，都有一个叫做__proto__的内置属性，用于指向创建它的函数对象的原型对象prototype。以上面的例子为例：

console.log(zjh.__proto__ === person.prototype) //true

同样，person.prototype对象也有__proto__属性，它指向创建它的函数对象（Object）的prototype

console.log(person.prototype.__proto__ === Object.prototype) //true

继续，Object.prototype对象也有__proto__属性，但它比较特殊，为null

console.log(Object.prototype.__proto__) //null

我们把这个有__proto__串起来的直到Object.prototype.__proto__为null的链叫做原型链。如下图：

 四．内存结构图

为了更加深入和直观的进行理解，下面我们画一下上面的内存结构图：

画图约定：

疑点解释：

1.Object.__proto__ === Function.prototype   // true

Object是函数对象，是通过new Function()创建，所以Object.__proto__指向Function. prototype。

2.Function.__proto__ === Function.prototype  // true

Function 也是对象函数，也是通过new Function()创建，所以Function.__proto__指向Function. prototype。

自己是由自己创建的，好像不符合逻辑，但仔细想想，现实世界也有些类似，你是怎么来的，你妈生的，你妈怎么来的，你姥姥生的，……类人猿进化来的，那类人猿从哪来，一直追溯下去……，就是无，（NULL生万物）

 正如《道德经》里所说“无，名天地之始”。

 3.Function.prototype.__proto__ === Object.prototype //true

其实这一点我也有点困惑，不过也可以试着解释一下。

Function.prototype是个函数对象，理论上他的__proto__应该指向 Function.prototype，就是他自己，自己指向自己，没有意义。

JS一直强调万物皆对象，函数对象也是对象，给他认个祖宗，指向Object. prototype。Object. prototype.__proto__ === null，保证原型链能够正常结束。

五．constructor

       原型对象prototype中都有个预定义的constructor属性，用来引用它的函数对象。这是一种循环引用

person.prototype. constructor === person  //true

Function.prototype.constructor === Function //true

Object.prototype.constructor === Object //true

完善下上面的内存结构图：

 

 有两点需要注意：

1. 注意Object.constructor===Function；//true 本身Object就是Function函数构造出来的        
2. 如何查找一个对象的constructor，就是在该对象的原型链上寻找碰到的第一个constructor属性所指向的对象

六．总结

1.原型和原型链是JS实现继承的一种模型。

2.原型链的形成是真正是靠__proto__ 而非prototype

要深入理解这句话，我们再举个例子，看看前面你真的理解了吗？

var animal = function(){};

var dog = function(){};

animal.price = 2000;//

dog.prototype = animal;

var tidy = new dog();

console.log(dog. price)  //undefined

console.log(tidy.price)  // 2000

为什么呢？画一下内存图：

这说明什么问题呢，执行dog.price的时候，发现没有price这个属性，虽然prototype指向的animal有这个属性，但它并没有去沿着这个“链”去寻找。同样，执行tidy.price的时候，也没有这个属性，但是__proto__指向了animal，它会沿着这个链去寻找，animal中有price属性，所以tidy.price输出2000。由此得出，原型链的真正形成是靠的__proro__，而不是prototype。

因此，如果在这样指定dog.__proto__ = animal。那dog.price = 2000。

<!--[if !supportLists]-->1.    

<!--[endif]-->最后打个比喻，虽然不是很确切，但可能对原型的理解有些帮助。

父亲（函数对象），先生了一个大儿子（prototype），也就是你大哥，父亲给你大哥买了好多的玩具，当你出生的时候，你们之间的亲情纽带（__proto__）会让你自然而然的拥有了你大哥的玩具。同样，你也先生个大儿子，又给他买了好多的玩具，当你再生儿子的时候，你的小儿子会自然拥有你大儿子的所有玩具。至于他们会不会打架，这不是我们的事了。

       所以说，你是从你大哥那继承的，印证了那句“长兄如父”啊！