javascript prototype的深度探索不是原型继承那么简单


1 什么是prototype

JavaScript中对象的prototype属性,可以返回对象类型原型的引用。这是一个相当拗口的解释,要理解它,先要正确理解对象类型(Type)以及原型(prototype)的概念。
前面我们说,对象的类(Class)和对象实例(Instance)之间是一种“创建”关系,因此我们把“类”看作是对象特征的模型化,而对象看作是类特征的具体化,或者说,类(Class)是对象的一个类型(Type)。例如,在前面的例子中,p1和p2的类型都是Point,在JavaScript中,通过instanceof运算符可以验证这一点:
p1 instanceof Point
p2 instanceof Point

但是,Point不是p1和p2的唯一类型,因为p1和p2都是对象,所以Obejct也是它们的类型,因为Object是比Point更加泛化的类,所以我们说,Obejct和Point之间有一种衍生关系,在后面我们会知道,这种关系被叫做“继承”,它也是对象之间泛化关系的一个特例,是面向对象中不可缺少的一种基本关系。
在面向对象领域里,实例与类型不是唯一的一对可描述的抽象关系,在JavaScript中,另外一种重要的抽象关系是类型(Type)与原型(prototype)。这种关系是一种更高层次的抽象关系,它恰好和类型与实例的抽象关系构成了一个三层的链。

在现实生活中,我们常常说,某个东西是以另一个东西为原型创作的。这两个东西可以是同一个类型,也可以是不同类型。习语“依葫芦画瓢”,这里的葫芦就是原型,而瓢就是类型,用JavaScript的prototype来表示就是“瓢.prototype =某个葫芦”或者“瓢.prototype= new 葫芦()”。
要深入理解原型,可以研究关于它的一种设计模式——prototype pattern,这种模式的核心是用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。JavaScript的prototype就类似于这种方式。

关于prototype pattern的详细内容可以参考《设计模式》(《Design Patterns》)它不是本文讨论的范围。

注意,同类型与实例的关系不同的是,原型与类型的关系要求一个类型在一个时刻只能有一个原型(而一个实例在一个时刻显然可以有多个类型)。对于JavaScript来说,这个限制有两层含义,第一是每个具体的JavaScript类型有且仅有一个原型(prototype),在默认的情况下,这个原型是一个Object对象(注意不是Object类型!)。第二是,这个对象所属的类型,必须是满足原型关系的类型链。例如p1所属的类型是Point和Object,而一个Object对象是Point的原型。假如有一个对象,它所属的类型分别为ClassA、ClassB、ClassC和Object,那么必须满足这四个类构成某种完整的原型链。
有意思的是,JavaScript并没有规定一个类型的原型的类型(这又是一段非常拗口的话),因此它可以是任何类型,通常是某种对象,这样,对象-类型-原形(对象)就可能构成一个环状结构,或者其它有意思的拓扑结构,这些结构为JavaScript带来了五花八门的用法,其中的一些用法不但巧妙而且充满美感。下面的一节主要介绍prototype的用法。



2 prototype使用技巧

在了解prototype的使用技巧之前,首要先弄明白prototype的特性。首先,JavaScript为每一个类型(Type)都提供了一个prototype属性,将这个属性指向一个对象,这个对象就成为了这个类型的“原型”,这意味着由这个类型所创建的所有对象都具有这个原型的特性。另外,JavaScript的对象是动态的,原型也不例外,给prototype增加或者减少属性,将改变这个类型的原型,这种改变将直接作用到由这个原型创建的所有对象上,例如:


[Ctrl+A 全选 注:如需引入外部Js需刷新才能执行]

如果给某个对象的类型的原型添加了某个名为a的属性,而这个对象本身又有一个名为a的同名属性,则在访问这个对象的属性a时,对象本身的属性“覆盖”了原型属性,但是原型属性并没有消失,当你用delete运算符将对象本身的属性a删除时,对象的原型属性就恢复了可见性。利用这个特性,可以为对象的属性设定默认值,例如:

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