JavaScript的原型模式

一、函数的prototype属性

在我们创建的每个函数中,都有一个prototype(原型)属性,这个属性是一个对象,它的用途是来包含可以由特定类型的实例共享的属性和方法。也就是说,不用在构造函数中定义对象信息,而可以将这些信息直接添加到原型对象中,从而可以由该构造函数构造出来的所有对象共享,如:

	function Person(){}
	Person.prototype.country = "America";
	Person.prototype.showCountry = function(){
		alert(this.country);
	}
	
	var person1 = new Person();
	var person2 = new Person();
	person1.showCountry();//America
	person2.showCountry();//America

 由上述例子,Person的两个实例person1和person2共享了country属性和showCountry()方法。在上述例子中,构造函数中并没有country属性和showCountry()方法,由其构造的实例person1和person2中自然也不会有country和showCountry()方法,然而两个实例却都可以访问上述属性和方法,其实是访问的原型对象中的country属性和showCountry()方法。

我们说,每一个创建的函数中,都会自动生成一个prototype属性,该属性指向一个原型对象。而在该原型对象中又会有一个constructor属性,它指向该原型对象的引用所在的函数。就上例而言,Person会有一个prototype属性,指向其实例的原型对象,而在这个原型对象中,又有一个constructor属性,它又指向Person。

 

二、对象的__proto__属性

自定义的构造函数,其原型属性(prototype)默认只会得到一个constructor属性,至于其他的方法,都是从Object对象继承而来。而由该构造函数生成的新实例,默认会有一个_指针属性(在Firefox、Safari、Chrome和Flash的ActionScript中,是__proto__,并且通过脚本可以取到,而在其他实现中,这个属性对脚本则是完全不可见的),它也指向其构造函数的原型属性。

下图表明了”构造函数”、”构造函数的原型属性”、”实例”,三者之间的关系:

可见看到,实例的__proto__属性并非实例和构造函数之间的连接,而存在于实例与构造函数的原型属性。简单验证:

	alert(person1.__proto__ == person2.__proto__);//true
	alert(person1.__proto__ == Person.prototype);//true
	alert(Person.prototype.constructor == Person);//true	

有些实现无法通过脚本访问到本质的”__proto__”属性,但是,所有的实现却都支持用构造函数的原型属性的isPrototypeOf()方法来确定对象间是否存在这种关系。如:

	alert(Person.prototype.isPrototypeOf(person1));//true

 

三、对象访问属性的原则:

    实例对象访问属性的时候会执行一次搜索:

  1. 按属性名,即key,在实例对象中搜索该属性,如果搜索到则返回对应的value
  2. 如果在实例对象中没有搜到,则顺着本质上的”__proto__”属性找到原型对象,从原型对象中搜索key

这正是多个对象实例,共享原型所保存的属性和方法的基本原理。

   

四、关于属性访问原则的几个notes

//1.对象实例添加属性,屏蔽掉原型中的同名属性的,注意这里并非修改了原型中的属性值
	person1.country = "China";
	person1.showCountry();//"China"---来自实例
	person2.showCountry();//"America"---来自原型
//2.通过delete操作符而不是修改实例属性只为null,来重新访问同名的原型属性
	person1.country = null;//  只是修改了实例属性而非原型中的属性值
	person1.showCountry();//null---来自实例
	
	delete person1.country;//delete 操作符,完全删掉该实力属性
	person1.showCountry();//"America"---来自原型
	
	person2.showCountry();//"America"---来自原型

  

五、判断一个属性的存在情况:

1.判断对象能否访问给定名的属性:使用in操作符

2.判断一个属性是否存在于对象的实例属性hasOwnProperty()方法

	function Person(){}
	Person.prototype.name = "Angela";
	Person.prototype.showName = function(){
		alert(this.name);
	};
	var person = new Person();
	//1."name"为原型属性
	alert("name" in person);//true
	alert(person.hasOwnProperty("name"));//false
	//2.person1的"name"为实例属性(屏蔽掉了原型属性)
     person.name = "Isabel";
	alert(person.name);//"Isabel"
	alert("name" in person);//true
	alert(person.hasOwnProperty("name"));//true
	//3.删除实例属性"name"
	delete person.name;
	alert(person.name);//"Angela"
	alert("name" in person);//true
	alert(person.hasOwnProperty("name"));//true

3.可以仿照hasOwnProperty()方法写一个hasPrototypeProperty()方法,判断是否访问的是原型属性:

    function hasPrototypeProperty(object, propertyName){
         //非实例属性,而又能被对象访问,则返回true
		return (!object.hasOwnProperty(propertyName)) && (propertyName in object);
	}

 

六、更简单的原型语法

如果需要给原型添加很多属性,每次都用Person.prototype可能会很麻烦,更简单语法是:

	 function Person(){}
	 Person.prototype = {
	 	name: "Angela",
	 	showName: function(){
	 		alert(this.name);
	 	}
	 };

  然而,前面说过每个函数都会获得一个默认的prototype属性,该prototype属性中又包含了一个constructor属性,指向原来的函数。而这里相当于创建了个“对象字面量”,赋值给了Person.prototype,本质上完全重写了prototype对象,它的constructor属性也不再指向Person了,而是指向Object,尽管instanceof仍然能得到正确的结果:

	alert(person instanceof Object);//true
	alert(person instanceof Person);//true
	alert(Object.getPrototypeOf(person).constructor == Object);//true
	alert(person.constructor == Person);//false

  (注:上面两种方式都可以获取到对象的constructor)

如果constructor很重要,可以在赋值对象中显示添上constructor属性,如:

如果constructor很重要,可以在赋值对象中显示添上constructor属性,如: 
	 function Person(){}
	 Person.prototype = {
	  	constructor: Person, //在对象字面量中添加constructor属性
	 	name: "Angela",
	 	showName: function(){
	 		alert(this.name);
	 	}
	 };

  

七、原型的动态性

	 function Person(){}
	 var person = new Person();//先定义了一个Person实例对象
	 Person.prototype.sayHello = function(){
	 	alert("Hello");
	 };//然后才给原型添加方法
	 person.sayHello();//"Hello"

  虽然先定义了的Person的实例对象,然后才给原型添加的方法,但是,实例仍然能够访问到该方法。这是由于原型的动态性。原理:对象访问的原则。

 

八、原型对象的问题

     原型的最大问题是由其共享的本性所导致的。原型中的属性被所有实例共享,事实上,这只对于方法很合适,对于基本值属性也可以(因为只要向实例中添加一个同名属性就可以屏蔽掉原型中的该属性),然而对于引用类型的属性来说,却有不小的问题:

	function Person(){}
	Person.prototype = {
		constructor: Person,
		name: "Elena",
		friends: ["Caroline", "Bonnie"],
		showName: function(){
			alert(this.name);
		}
	};
	var person1 = new Person();
	var person2 = new Person();

  如上例,现在需要给person1的friends属性中添加一个”Katherine”,可以有两种方法来:

        //1.修改方式1
	person1.friends = ["Caroline", "Bonnie", "Katherine"];
	document.writeln(person1.friends+"<br/>");//Caroline,Bonnie,Katherine
	document.writeln(person2.friends+"<br/>");//Caroline,Bonnie
	//修改方式2
	person1.friends.push("Katherine");
	document.writeln(person1.friends+"<br/>");//Caroline,Bonnie,Katherine
	document.writeln(person2.friends+"<br/>");//Caroline,Bonnie,Katherine
     

   如上,如果用第一种修改方式,当然没有问题,但是用第二种方式的时候,发现虽然只修改了person1的friends属性,但是却引起了person2的friends同样发生了变化

    这其实是由friends的”引用”类型所造成的:

  1. 修改方式1中,实质是为实例person1添加了新属性friends,并为其赋值了一个新的数组,这一属性屏蔽了原型中的同名属性。
  2. 修改方式二中,只是通过person1.friends引用修改了原型属性friends的属性值。

因此,最好少用单独的原型模式,最好的是构造函数模式与原型模式混合使用。

 

九、构造函数模式与原型模式混合使用

混合模式:构造函数模式用于定义实例属性,而原型模式用于定义方法和共享的属性。如:

	function Person(name, age, country){
//实例属性用构造函数模式定义
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.country = country;
		this.friends = ["Elena", "Bonnie"];
	}
	Person.prototype = {
//方法和需要共享的属性用原型模式定义
		constructor: Person,
		showName: function(){
			alert(this.name);
		}
	};
	var person1 = new Person("Damon", 170, "America");
	var person2 = new Person("Stefan", 168, "America");
	person1.friends.push("Caroline");
	document.writeln(person1.friends+"<br/>");//Elena,Bonnie,Caroline
	document.writeln(person2.friends+"<br/>");//Elena,Bonnie
	document.writeln(person1.friends == person2.friends);//false

混合模式的两个主要好处:

  1. 每个实例都会有一份自己的实例属性的副本,同时又共享着对方法的引用,不用既持有属性又持有方法,最大限度的节省了内存。
  2. 混合模式还支持向构造函数传递参数