原文:Inheritance and the prototype chain

译者:youngsterxyf

对于具备基于类的编程语言(如 Java 或 C++)经验的程序员来说,JavaScript 有点混乱,因为它是一种动态语言,并且不提供 class 的实现(虽然关键字 class 是保留的,不可用作变量名)。

说到继承,JavaScript 只有一种结构:对象。 每个对象都有一个内部链接指向另一个对象,这个对象称为 原型 (prototype)。 那个原型对象也有自己的原型,如此直到某个对象以 null 作为其原型。null,根据定义,没有原型,作为这种原型链的最后一环而存在。

1. 以原型链实现继承

1.1 继承属性

JavaScript 对象可看作是动态地装载属性(这里指自有属性)的”包包”,并且每个对象都有一个链指向一个原型对象。 如下即为当尝试访问一个属性时发生的事情:

// 假设有个对象 o,其原型链如下所示:
// {a: 1, b: 2} ---> {b: 3, c: 4} ---> null
// 'a' 和 'b' 是 o 的自有属性。

// 本例中,someObject.[[Prototype]] 指定 someObject 的原型。
// 这完全是一种标记符号(基于ECMAScript标准中所使用的),不可用于脚本中。

console.log(o.a);   // 1
// o 有一个自有属性 'a' 吗?是的,其值为 1
 
console.log(o.b);   // 2
// o 有自有属性 'b' 吗?是的,其值为2 
// o 的原型也有一个属性 'b',但是这里不会被访问。
// 这被称为“属性隐藏”(property shadowing)

console.log(o.c);   // 4
// o有自有属性'c'吗?没有,检查它的原型
// o.[[Prototype]]有自有属性'c'吗?是的,其值为4。

console.log(o.d);   // undefined
// o有自有属性'd'吗?没有,检查其原型
// o.[[Prototype]]有自有属性'd'吗?没有,检查其原型
// o.[[Prototype]].[[Prototype]]为 null,停止搜索,没有找到属性,返回undefined。

将一个属性分配给一个对象会创建一个自有属性。 对于获取和设置属性的行为规则,唯一的例外是当一个继承而来的属性带有一个属性值获取器或设置器

1.2 继承”方法”

JavaScript 没有以基于类的编程语言定义方法的形式出现的”方法”。 JavaScript 中,任何函数都可以作为一个属性被添加到一个对象。 一个继承而来的函数,操作起来与任何其他属性相同,包括如上所示的属性隐藏(在这里,称为方法覆盖)。

当执行一个继承而来的函数时,this的值指向继承对象,而不是原型对象,该函数是原型对象的自有属性。

var o = {
    a: 2,
    m: function(b) {
        return this.a + 1;
    }
};
 
console.log(o.m()); // 3
// 这里当调用o.m时,'this'引用o

var p = Object.create(o);
// p是一个继承自o的对象
 
p.a = 12;   // 为p创建一个自有属性'a'
console.log(p.m()); // 13
// 这里调用p.m时,'this'引用p
// 因此,当p继承了o的函数m,'this.a'意味着p.a,p的自有属性'a'

2. 创建对象的不同方式,以及由此产生的原型链

2.1 以语法结构创建对象

var o = {a: 1};

// 新创建的对象o有Object.prototype作为其[[Prototype]]
// o没有名为'hasOwnProperty'的自有属性
// hasOwnProperty是Object.prototype的自有属性。因此o从Object.prototype继承了hasOwnProperty
// Object.prototype以null为其prototype。
// o ---> Object.prototype ---> null
 
var a = ["yo", "whadup", "?"];

// 数组继承自Array.prototype(它具有indexOf, forEach等方法)。
// 该原型链如下所示:
// a ---> Array.prototype ---> Object.prototype ---> null

function f() {
    return 2;
}

// 函数继承自Function.prototype(它具有call,bind等方法):
// f ---> Function.prototype ---> Object.prototype ---> null

2.2 使用构造器

JavaScript 中,”构造器”“就”是一个恰好以 new 操作符调用的函数。

function Graph() {
    this.vertexes = [];
    this.edges = [];
}

Graph.prototype = {
    addVertex: function(v) {
        this.vertexes.push(v);
    }
};

var g = new Graph();
// g是一个带有自有属性'vertexes'和'edges'的对象。
// 执行new Graph()后,g.[[Prototype]]是Graph.prototype的值。

2.3 使用 Object.create

ECMAScript 5 引入了一个新方法:Object.create。 调用这个方法会创建一个新对象。 这个对象的原型是该函数的第一个参数:

var a = {a: 1};
// a ---> Object.prototype ---> null

var b = Object.create(a);
// b ---> a ---> Object.prototype ---> null
console.log(b.a);   // 1 (继承而来)

var c = Object.create(b);
// c ---> b ---> a ---> Object.prototype ---> null

var d = Object.create(null);
// d ---> null
console.log(d.hasOwnProperty);  // undefined,因为d并不继承自Object.prototype

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