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深入理解prototype、proto和constructor的三角关系

javascript里的关系又多又乱。作用域链是一种单向的链式关系,还算简单清晰;this机制的调用关系,稍微有些复杂;而关于原型,则是prototype、proto和constructor的三角关系。本文先用一张图开宗明义,然后详细解释原型的三角关系

图示

概念

上图中的复杂关系,实际上来源就只有两行代码

function Foo(){};
var f1=new Foo;

【构造函数】

用来初始化新创建的对象的函数是构造函数。在例子中,Foo函数是构造函数

【实例对象】

通过构造函数的new操作创建的对象是实例对象。可以用一个构造函数构造多个实例对象

function Foo(){};
var f1=new Foo;
var f2=new Foo;
console.log(f1===f2);//false

【原型对象及prototype】

构造函数有一个prototype属性,指向实例对象的原型对象。通过同一个构造函数实例化的多个对象具有相同的原型对象。经常使用原型对象来实现继承

function Foo(){};
Foo.prototype.a=1;
var f1=new Foo;
var f2=new Foo;
console.log(Foo.prototype.a);//1
console.log(f1.a);//1
console.log(f2.a);//1

【constructor】

原型对象有一个constructor属性,指向该对象的构造函数

function Foo(){}
console.log(Foo.prototype.constructor===Foo);//true

由于实例化的对象可以继承原型对象的属性,所以实例对象也拥有constructor属性,同样指向原型对象对应的构造函数

function Foo(){};
var f1=new Foo;
console.log(f1.constructor ===Foo);//true

【proto】

实例对象有一个proto属性,指向该实例对象对应的原型对象

function Foo(){};
var f1=new Foo;
console.log(f1.__proto__===Foo.prototype);//true

理解

现在对图示的关系进行详细说明

【第一部分:Foo】

实例对象f1是通过构造函数Foo()的new方法创建的。构造函数Foo()的原型对象是Foo.prototype;实例对象f1通过proto属性也指向原型对象Foo.prototype

function Foo(){};
var f1=new Foo;
console.log(f1.__proto__===Foo.prototype);//true

实例对象f1本身并没有constructor属性,但他可以继承原型对象Foo.prototype的constructor属性

function Foo(){};
var f1=new Foo;
console.log(Foo.prototype.constructor===Foo);//true
console.log(f1.constructor===Foo);//true
console.log(f1.hasOwnProperty('constructor'));//false

【第二部分:Object】

Foo.prototype是f1的原型对象,同时它也是实例对象。实际上,任何对象都可以看做是通过Object()构造函数的new操作实例化的对象

所以,Foo.prototype作为实例对象,它的构造函数是Object(),原型对象是Object.prototype。相应的,构造函数Object()的prototype属性指向原型对象Object.prototype;实例对象Foo.prototype的proto属性同样指向原型对象Object.prototype

function Foo(){};
var f1 = new Foo;
console.log(Foo.prototype.__proto__ === Object.prototype);//true

实例对象Foo.prototype本身具有constructor属性,所以它会覆盖继承自原型对象Object.prototype的constructor属性

function Foo(){};
var f1 = new Foo;
console.log(Foo.prototype.constructor === Foo);//true
console.log(Object.prototype.constructor === Object);//true
console.log(Foo.prototype.hasOwnProperty('constructor'));//true

如果Object.prototype作为实例对象的话,其原型对象是什么,结果是null。私以为,这可能也是typeof null的结果是'object'的原因之一吧

console.log(Object.prototype.__proto__ === null);//true

【第三部分:Function】

前面已经介绍过,函数也是对象,只不过是具有特殊功能的对象而已。任何函数都可以看做是通过Function()构造函数的new操作实例化的结果

如果把函数Foo当成实例对象的话,其构造函数是Function(),其原型对象是Function.prototype;类似地,函数Object的构造函数也是Function(),其原型对象是Function.prototype

function Foo(){};
var f1 = new Foo;
console.log(Foo.__proto__ === Function.prototype);//true
console.log(Object.__proto__ === Function.prototype);//true

原型对象Function.prototype的constructor属性指向构造函数Function();实例对象Object和Foo本身没有constructor属性,需要继承原型对象Function.prototype的constructor属性

function Foo(){};
var f1 = new Foo;
console.log(Function.prototype.constructor === Function);//true
console.log(Foo.constructor === Function);//true
console.log(Foo.hasOwnProperty('constructor'));//false
console.log(Object.constructor === Function);//true
console.log(Object.hasOwnProperty('constructor'));//false

所有的函数都可以看成是构造函数Function()的new操作的实例化对象。那么,Function可以看成是调用其自身的new操作的实例化的结果

所以,如果Function作为实例对象,其构造函数是Function,其原型对象是Function.prototype

console.log(Function.__proto__ === Function.prototype);//true
console.log(Function.prototype.constructor === Function);//true
console.log(Function.prototype === Function.prototype);//true

如果Function.prototype作为实例对象的话,其原型对象是什么呢?和前面一样,所有的对象都可以看成是Object()构造函数的new操作的实例化结果。所以,Function.prototype的原型对象是Object.prototype,其原型函数是Object()

console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype);//true

第二部分介绍过,Object.prototype的原型对象是null

console.log(Object.prototype.__proto__ === null);//true

总结

【1】函数(Function也是函数)是new Function的结果,所以函数可以作为实例对象,其构造函数是Function(),原型对象是Function.prototype

【2】对象(函数也是对象)是new Object的结果,所以对象可以作为实例对象,其构造函数是Object(),原型对象是Object.prototype

【3】Object.prototype的原型对象是null

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