对象原型
| 预备知识: | 基本的计算机素养，对 HTML 和 CSS 有基本的理解，熟悉 JavaScript 基础(参见 First steps 和 Building blocks)以及面向对象的JavaScript (OOJS) 基础(参见 Introduction to objects)。 |
|---|---|
| 目标: | 理解 JavaScript 对象原型、原型链如何工作、如何向 prototype 属性添加新的方法。 |
基于原型的语言？
JavaScript 常被描述为一种基于原型的语言 (prototype-based language)——每个对象拥有一个原型对象，对象以其原型为模板、从原型继承方法和属性。原型对象也可能拥有原型，并从中继承方法和属性，一层一层、以此类推。这种关系常被称为原型链 (prototype chain)，它解释了为何一个对象会拥有定义在其他对象中的属性和方法。
准确地说，这些属性和方法定义在 Object 的构造器函数之上，而非对象实例本身。
在传统的 OOP 中，首先定义"类"，此后创建对象实例时，类中定义的所有属性和方法都被复制到实例中。在 JavaScript 中并不如此复制——而是在对象实例和它的构造器之间建立一个连接(作为原型链中的一节)，以后通过上溯原型链，在构造器中找到这些属性和方法。
以上描述很抽象；我们先看一个例子。
理解原型对象
让我们回到 Person() 构造器的例子。请把这个例子载入浏览器。如果你还没有看完上一篇文章并写好这个例子，也可以使用 oojs-class-further-exercises.html 中的例子(亦可参考源代码)。
本例中我们将定义一个构造器函数:
function Person(first, last, age, gender, interests) {
// 属性与方法定义
};
然后创建一个对象实例:
var person1 = new Person('Bob', 'Smith', 32, 'male', ['music', 'skiing']);
在 JavaScript 控制台输入 "person1."，你会看到，浏览器将根据这个对象的可用的成员名称进行自动补全:
在这个列表中，你可以看到定义在 person1 的原型对象、即 Person() 构造器中的成员—— name、age、gender、interests、bio、greeting。同时也有一些其他成员—— watch、valueOf 等等——这些成员定义在 Person() 构造器的原型对象、即 Object 之上。下图展示了原型链的运作机制。
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那么，调用 person1 的"实际定义在 Object 上"的方法时，会发生什么？比如:
person1.valueOf()
这个方法仅仅返回了被调用对象的值。在这个例子中发生了如下过程:
- 浏览器首先检查，
person1对象是否具有可用的valueOf()方法。 - 如果没有，则浏览器检查
person1对象的原型对象(即Person)是否具有可用的valueof()方法。 - 如果也没有，则浏览器检查
Person()构造器的原型对象(即Object)是否具有可用的valueOf()方法。Object具有这个方法，于是该方法被调用，
注意:必须重申，方法和属性没有被复制到原型链中的其他对象——它们只是通过前述的"上溯原型链"的方式访问。
注意:没有正式的方法用于直接访问一个对象的原型对象——原型链中的"连接"被定义在一个内部属性中，在 JavaScript 语言标准中用 [[prototype]] 表示(参见 ECMAScript)。然而，大多数现代浏览器还是提供了一个名为 __proto__ (前后各有2个下划线)的属性，其包含了对象的原型。你可以尝试输入 person1.__proto__ 和 person1.__proto__.__proto__，看看代码中的原型链是什么样的！
prototype 属性:在此处定义被继承的成员
那么，那些继承的属性和方法在哪儿定义呢？如果你查看 Object 参考页，会发现左侧列出许多属性和方法——大大超过我们在 person1 对象中看到的继承成员的数量。某些属性或方法被继承了，而另一些没有——为什么呢？
原因在于，继承的属性和方法是定义在 prototype 属性之上的(你可以称之为子命名空间 (sub namespace) )——那些以 Object.prototype. 开头的属性，而非仅仅以 Object. 开头的属性。prototype 属性的值是一个对象，我们希望被原型链下游的对象继承的属性和方法，都被储存在其中。
于是 Object.prototype.watch()、Object.prototype.valueOf() 等等成员，适用于任何继承自 Object() 的对象类型，包括使用构造器创建的新的对象实例。
Object.is()、Object.keys()，以及其他不在 prototype 对象内的成员，不会被"对象实例"或"继承自 Object() 的对象类型"所继承。这些方法/属性仅能被 Object() 构造器自身使用。
注意:这看起来很奇怪——构造器本身就是函数，你怎么可能在构造器这个函数中定义一个方法呢？其实函数也是一个对象类型，你可以查阅 Function() 构造器的参考文档以确认这一点。
- 你可以检查已有的
prototype属性。回到先前的例子，在 JavaScript 控制台输入:Person.prototype
- 输出并不多，毕竟我们没有为自定义构造器的原型定义任何成员。缺省状态下，构造器的
prototype属性初始为空白。现在尝试:Object.prototype
你会看到 Object 的 prototype 属性上定义了大量的方法；如前所示，继承自 Object 的对象都可以使用这些方法。
JavaScript 中到处都是通过原型链继承的例子。比如，你可以尝试从 String、Date、Number 和 Array 全局对象的原型中寻找方法和属性。它们都在原型上定义了一些方法，因此当你创建一个字符串时:
var myString = 'This is my string.';
myString 立即具有了一些有用的方法，如 split()、indexOf()、replace() 等。
重要:prototype 属性大概是 JavaScript 中最容易混淆的名称之一。你可能会认为，这个属性指向当前对象的原型对象，其实不是(还记得么？原型对象是一个内部对象，应当使用 __proto__ 访问)。prototype 属性包含(指向)一个对象，你在这个对象中定义需要被继承的成员。
回顾 create()
我们曾经讲过如何用 Object.create() 方法创建新的对象实例。
- 例如，在上个例子的 JavaScript 控制台中输入:
var person2 = Object.create(person1);
-
create()实际做的是从指定原型对象创建一个新的对象。这里以person1为原型对象创建了person2对象。在控制台输入:person2.__proto__
结果返回 person1 对象。
constructor 属性
每个对象实例都具有 constructor 属性，它指向创建该实例的构造器函数。
- 例如，在控制台中尝试下面的指令:
person1.constructor person2.constructor
都将返回
Person()构造器，因为该构造器包含这些实例的原始定义。一个小技巧是，你可以在
constructor属性的末尾添加一对圆括号(括号中包含所需的参数)，从而用这个构造器创建另一个对象实例。毕竟构造器是一个函数，故可以通过圆括号调用；只需在前面添加new关键字，便能将此函数作为构造器使用。 - 在控制台中输入:
var person3 = new person1.constructor('Karen', 'Stephenson', 26, 'female', ['playing drums', 'mountain climbing']); - 现在尝试访问新建对象的属性，例如:
person3.name.first person3.age person3.bio()
正常工作。通常你不会去用这种方法创建新的实例；但如果你刚好因为某些原因没有原始构造器的引用，那么这种方法就很有用了。
此外，constructor 属性还有其他用途。比如，想要获得某个对象实例的构造器的名字，可以这么用:
instanceName.constructor.name
具体地，像这样:
person1.constructor.name
修改原型
从我们从下面这个例子来看一下如何修改构造器的 prototype 属性。
- 回到 oojs-class-further-exercises.html 的例子，在本地为源代码创建一个副本。在已有的 JavaScript 的末尾添加如下代码，这段代码将为构造器的
prototype属性添加一个新的方法:Person.prototype.farewell = function() { alert(this.name.first + ' has left the building. Bye for now!'); } - 保存代码，在浏览器中加载页面，然后在控制台输入:
person1.farewell();
你会看到一条警告信息，其中还显示了构造器中定义的人名；这很有用。但更关键的是，整条继承链动态地更新了，任何由此构造器创建的对象实例都自动获得了这个方法。
再想一想这个过程。我们的代码中定义了构造器，然后用这个构造器创建了一个对象实例，此后向构造器的 prototype 添加了一个新的方法:
function Person(first, last, age, gender, interests) {
// 属性与方法定义
};
var person1 = new Person('Tammi', 'Smith', 32, 'neutral', ['music', 'skiing', 'kickboxing']);
Person.prototype.farewell = function() {
alert(this.name.first + ' has left the building. Bye for now!');
}
但是 farewell() 方法仍然可用于 person1 对象实例——旧有对象实例的可用功能被自动更新了。这证明了先前描述的原型链模型。这种继承模型下，上游对象的方法不会复制到下游的对象实例中；下游对象本身虽然没有定义这些方法，但浏览器会通过上溯原型链、从上游对象中找到它们。这种继承模型提供了一个强大而可扩展的功能系统。
注意:如果运行样例时遇到问题，请参阅 oojs-class-prototype.html 样例(也可查看即时运行)。
你很少看到属性定义在 prototype 属性中，因为如此定义不够灵活。比如，你可以添加一个属性:
Person.prototype.fullName = 'Bob Smith';
但这不够灵活，因为人们可能不叫这个名字。用 name.first 和 name.last 组成 fullName 会好很多:
Person.prototype.fullName = this.name.first + ' ' + this.name.last;
然而，这么做是无效的，因为本例中 this 引用全局范围，而非函数范围。访问这个属性只会得到 undefined undefined。但这个语句若放在先前定义的 prototype 的方法中则有效，因为此时语句位于函数范围内，从而能够成功地转换为对象实例范围。你可能会在 prototype 上定义常属性 (constant property) (指那些你永远无需改变的属性)，但一般来说，在构造器内定义属性更好。
译者注:关于 this 关键字指代(引用)什么范围/哪个对象，这个问题超出了本文讨论范围。事实上，这个问题有点复杂，如果现在你没能理解，也不用担心。
事实上，一种极其常见的对象定义模式是，在构造器(函数体)中定义属性、在 prototype 属性上定义方法。如此，构造器只包含属性定义，而方法则分装在不同的代码块，代码更具可读性。例如:
// 构造器及其属性定义
function Test(a,b,c,d) {
// 属性定义
};
// 定义第一个方法
Test.prototype.x = function () { ... }
// 定义第二个方法
Test.prototype.y = function () { ... }
// 等等……
在 Piotr Zalewa 的 school plan app 样例中可以看到这种模式。
总结
本文介绍了 JavaScript 对象原型，包括原型链如何允许对象之间继承特性、prototype 属性、如何通过它来向构造器添加方法，以及其他有关主题。
下一篇文章中，我们将了解如何在两个自定义的对象间实现功能的继承。