JavaScript-原型链解析

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2025-01-05

JavaScript-原型链解析

本篇通过图解和示例重新梳理一下 JavaScript 中的原型链。

原型

每个对象都有一个与之关联的另一个对象，这个对象称为原型，并且该对象的所有属性和方法都被关联对象的实例所共享。

原型链

当访问一个对象的属性时，如果这个对象内部不存在这个属性，那么它就会去它的原型对象里找这个属性，这个原型对象又会有自己的原型，于是就这样一直找下去，也就是原型链的概念。原型链的尽头一般来说都是 Object.prototype ，最后就是 null。

`prototype`

每个函数都有一个 prototype 属性，这个属性是一个对象，这个对象包含了通过构造函数创建的所有实例共享的属性和方法。也就是说，当我们创建一个函数时，JavaScript 会自动为这个函数创建一个 prototype 对象，并且这个对象有一个 constructor 属性，指向这个函数。

特别注意：只有函数对象才有 prototype 属性，普通对象是没有的。

function Person() {}
console.log(Person.prototype) // object {constructor: ƒ Person(), <prototype>: Object}

const person = new Person()
console.log(person.prototype) // undefined

Person.prototype 是一个对象，它通常包含以下两个属性：

constructor：constructor 属性指向创建该原型对象的构造函数。在上面例子中， Person.prototype.constructor 将指向 Person。

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

<prototype>：<prototype> 是一个表示原型链的概念，通常用 __proto__ 来表示。每个对象都有一个 __proto__ 属性，它指向该对象的原型对象。对于 Person.prototype 来说，它的 __proto__ 属性指向 Object.prototype，因为所有对象最终都继承自 Object。

function Person() {}
console.log(Person.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true

用图表示如下：

`proto`

每个对象都有一个 __proto__ 属性，这个属性指向该对象的原型。当我们访问一个对象的属性时，如果这个对象内部不存在这个属性，那么它就会去它的 __proto__ 属性指向的对象里找这个属性，这个 __proto__ 属性又会有自己的 __proto__ 属性，于是就这样一直找下去，也就是原型链的概念。原型链的尽头一般来说都是 Object.prototype ，最后就是 null。

function Person() {}
const person = new Person()

console.log(Person.__proto__)  // function () { [native code] }
console.log(person.__proto__) // object {constructor: ƒ Person(), <prototype>: Object}

如上，Person.__proto__ 是一个函数对象，它指向 Function.prototype，因为所有函数最终都继承自 Function。也就是说，Perosn 是由 Function 构造函数创建的一个实例。

console.log(Person.__proto__ === Function.prototype) // true

person.__proto__ 是一个对象，它指向 Person.prototype，因为 person 是通过 Person 构造函数创建的。

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

更新图表示如下：

`constructor`

每个原型对象都有一个 constructor 属性，这个属性指向该原型对象对应的构造函数。也就是说，当我们创建一个函数时，JavaScript 会自动为这个函数创建一个 prototype 对象，并且这个对象有一个 constructor 属性，指向这个函数。

console.log(Person.prototype.constructor === Person) // true

再上面图表中，只列出了 Function.prototype 和 Object.prototype。我们添加上 Function 和 Object 构造函数和 Function.prototype 和 Object.prototype 的关系。

同时更新一下原型链的尽头 null。即 Object.prototype.__proto__ 指向 null。

更新图表如下：

Function

Function 是 JavaScript 中所有函数的构造函数。

也就是说，所有的函数都是通过 Function 构造函数创建的实例。同时，Function 本身也是一个函数，它也是通过 Function 构造函数创建的实例。

因此，Function.prototype 与 Function.__proto__ 指向同一个对象。 Function.prototype 和 Function.__proto__ 是相等的。

我们通过代码来验证一下：

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

我们更新一下图表：

Function.prototype 也有一个 __proto__ 属性，它指向 Object.prototype，因为所有对象最终都继承自 Object。

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

更新图表如下：

Object

所有对象的最顶层原型都是 Object.prototype 包括普通对象和函数对象。

而 Object.prototype 的原型是 null。

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

function Person() {}
const person = new Person()

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

而 Object 本身也是一个函数，它也是通过 Function 构造函数创建的实例。因此，Object.__proto__ 指向 Function.prototype。

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

我们更新一下图表：

总结

总的来说，涉及原型链一共有三个重要点：prototype、__proto__ 和 constructor。

prototype：每个函数都有一个 prototype 属性，这个属性指向该函数的原型对象。原型对象是一个普通的对象，它有一个 constructor 属性，指向该函数。
__proto__：每个对象都有一个 __proto__ 属性（函数对象也有该属性）这个属性指向该对象的原型。原型对象也有一个 __proto__ 属性，指向它的原型。这样一层一层地往上找，就形成了一个原型链。
constructor：每个原型对象都有一个 constructor 属性，这个属性指向该原型对象对应的构造函数。

我们可以通过不断来的打印和对比函数和对象的prototype、__proto__，来找出原型链的规律。