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帮你彻底搞懂JS中的prototype、__proto__与constructor(图解)

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提示:不要排斥,静下心来,认真读完,你就搞懂了!(可以先看一下最后的总结部分再回过头来完整看完)

1. 前言

作为一名前端工程师,必须搞懂JS中的prototype__proto__constructor属性,相信很多初学者对这些属性存在许多困惑,容易把它们混淆,本文旨在帮助大家理清它们之间的关系并彻底搞懂它们。这里说明一点,__proto__属性的两边是各由两个下划线构成(这里为了方便大家看清,在两下划线之间加入了一个空格:_ _proto_ _),实际上,该属性在ES标准定义中的名字应该是[[Prototype]],具体实现是由浏览器代理自己实现,谷歌浏览器的实现就是将[[Prototype]]命名为__proto__,大家清楚这个标准定义与具体实现的区别即可(名字有所差异,功能是一样的)。本文基于谷歌浏览器(版本 72.0.3626.121)的实验结果所得。

现在正式开始! 让我们从如下一个简单的例子展开讨论,并配以相关的图帮助理解:

function Foo() {...};
let f1 = new Foo();

以上代码表示创建一个构造函数Foo(),并用new关键字实例化该构造函数得到一个实例化对象f1。这里稍微补充一下new操作符将函数作为构造器进行调用时的过程:函数被调用,然后新创建一个对象,并且成了函数的上下文(也就是此时函数内部的this是指向该新创建的对象,这意味着我们可以在构造器函数内部通过this参数初始化值),最后返回该新对象的引用。虽然是简简单单的两行代码,然而它们背后的关系却是错综复杂的,如下图所示:

看到这图别怕,让我们一步步剖析,彻底搞懂它们!

图的说明:右下角为图例,红色箭头表示__proto__属性指向、绿色箭头表示prototype属性的指向、棕色实线箭头表示本身具有的constructor属性的指向,棕色虚线箭头表示继承而来的constructor属性的指向;蓝色方块表示对象,浅绿色方块表示函数(这里为了更好看清,Foo()仅代表是函数,并不是指执行函数Foo后得到的结果,图中的其他函数同理)。图的中间部分即为它们之间的联系,图的最左边即为例子代码。

2. _ _ proto _ _ 属性

首先,我们需要牢记两点:①__proto__constructor属性是对象所独有的;② prototype属性是函数所独有的。但是由于JS中函数也是一种对象,所以函数也拥有__proto__constructor属性,这点是致使我们产生困惑的很大原因之一。上图有点复杂,我们把它按照属性分别拆开,然后进行分析:

  

第一,这里我们仅留下 __proto__ 属性,它是对象所独有的,可以看到__proto__属性都是由一个对象指向一个对象,即指向它们的原型对象(也可以理解为父对象),那么这个属性的作用是什么呢?它的作用就是当访问一个对象的属性时,如果该对象内部不存在这个属性,那么就会去它的__proto__属性所指向的那个对象(可以理解为父对象)里找,如果父对象也不存在这个属性,则继续往父对象的__proto__属性所指向的那个对象(可以理解为爷爷对象)里找,如果还没找到,则继续往上找…直到原型链顶端null(可以理解为原始人。。。),再往上找就相当于在null上取值,会报错(可以理解为,再往上就已经不是“人”的范畴了,找不到了,到此结束,null为原型链的终点),由以上这种通过__proto__属性来连接对象直到null的一条链即为我们所谓的原型链。

3. prototype属性

第二,接下来我们看 prototype 属性:

prototype属性,别忘了一点,就是我们前面提到要牢记的两点中的第二点,它是函数所独有的,它是从一个函数指向一个对象。它的含义是函数的原型对象,也就是这个函数(其实所有函数都可以作为构造函数)所创建的实例的原型对象,由此可知:f1.__proto__ === Foo.prototype,它们两个完全一样。那prototype属性的作用又是什么呢?它的作用就是包含可以由特定类型的所有实例共享的属性和方法,也就是让该函数所实例化的对象们都可以找到公用的属性和方法。任何函数在创建的时候,其实会默认同时创建该函数的prototype对象。

4. constructor属性

最后,我们来看一下 constructor 属性:

  

constructor属性也是对象才拥有的,它是从一个对象指向一个函数,含义就是指向该对象的构造函数,每个对象都有构造函数(本身拥有或继承而来,继承而来的要结合__proto__属性查看会更清楚点,如下图所示),从上图中可以看出Function这个对象比较特殊,它的构造函数就是它自己(因为Function可以看成是一个函数,也可以是一个对象),所有函数和对象最终都是由Function构造函数得来,所以constructor属性的终点就是Function这个函数。


感谢网友的指出,这里解释一下上段中“每个对象都有构造函数”这句话。这里的意思是每个对象都可以找到其对应的constructor,因为创建对象的前提是需要有constructor,而这个constructor可能是对象自己本身显式定义的或者通过__proto__在原型链中找到的。而单从constructor这个属性来讲,只有prototype对象才有。每个函数在创建的时候,JS会同时创建一个该函数对应的prototype对象,而函数创建的对象.__proto__ === 该函数.prototype,该函数.prototype.constructor===该函数本身,故通过函数创建的对象即使自己没有constructor属性,它也能通过__proto__找到对应的constructor,所以任何对象最终都可以找到其构造函数(null如果当成对象的话,将null除外)。如下:

5. 总结

总结一下:

本文就此结束了,希望对那些对JS中的prototype__proto__constructor属性有困惑的同学有所帮助。

最后,感谢这两篇博文,本文中的部分内容参考自这两篇博文:
https:
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