深入理解JavaScript原型与闭包-学习笔记

本文为深入理解javascript原型和闭包系列的摘要笔记


1.一切都是对象

function show(x) {
    // 值类型,不是对象
    console.log(typeof x);    // undefined
    console.log(typeof 10);   // number
    console.log(typeof 'abc'); // string
    console.log(typeof true);  // boolean
    
    // 引用类型,是对象:函数、数组、对象、null、new Number(10)都是对象 
    console.log(typeof function () {});  //function
    console.log(typeof [1, 'a', true]);  //object
    console.log(typeof { a: 10, b: 20 });  //object
    console.log(typeof null);  //object
    console.log(typeof new Number(10));  //object
}
show();

对象:若干属性的集合。

  • java或者C#中的对象都是new一个class出来的,而且里面有字段、属性、方法,规定的非常严格。
  • javascript中,数组是对象,函数是对象,对象还是对象。对象里面的一切都是属性,只有属性,没有方法。
  • javascript中,方法也是一种属性。因为它的属性表示为键值对的形式。
var fn = function () {
    alert(100);
};
fn.a = 10;
fn.b = function () {
    alert(123);
};
fn.c = {
    name: "王福朋",
    year: 1988
};

2.函数和对象的关系

对象都是通过函数创建的

函数是对象的一种

var fn = function () { };
console.log(fn instanceof Object);  // true

对象可以通过函数来创建

function Fn() {
    this.name = '王福朋';
    this.year = 1988;
}
var fn1 = new Fn();

对象都是通过函数创建的

//var obj = { a: 10, b: 20 };
//var arr = [5, 'x', true];

var obj = new Object();
obj.a = 10;
obj.b = 20;

var arr = new Array();
arr[0] = 5;
arr[1] = 'x';
arr[2] = true;

3.prototype原型

  • 每个函数都有一个属性叫做prototype;
  • 这个prototype的属性值是一个对象(属性的集合)
  • 默认的只有一个叫做constructor的属性,指向这个函数本身

如下图,左侧是一个函数,右侧的方框就是它的原型:


SuperType()的prototype

Object()的prototype

可以在自己自定义的方法的prototype中新增自己的属性

function Fn() { }
Fn.prototype.name = '王福朋';
Fn.prototype.getYear = function () {
    return 1988;
};

var fn = new Fn();
console.log(fn.name);
console.log(fn.getYear());
  • 即,Fn是一个函数,fn对象是从Fn函数new出来的,这样fn对象就可以调用Fn.prototype中的属性。
  • 每个对象都有一个隐藏的属性:__proto__,这个属性引用了创建这个对象的函数的prototype
  • fn.__proto__ === Fn.prototype
  • __proto__成为“隐式原型”

4.隐式原型

每个对象都有一个proto属性,指向创建该对象的函数的prototype

var obj = {}
  • obj对象的隐式原型:obj这个对象本质上是被Object函数创建的,因此obj.__proto__=== Object.prototype,如下图:

对象的隐式原型

即,每个对象都有一个__proto__属性,指向创建该对象的函数的prototype

  • Object prototype的隐式原型:Object prototype也是一个对象,它的__proto__指向哪里?null,如下图:
Object.prototype的隐式原型
  • 函数的隐式原型:函数是通过new Functoin()创建的:
函数的隐式原型

5.instanceof

A instanceof B
Instanceof的判断规则是:沿着A的proto这条线来找,同时沿着B的prototype这条线来找(B线到此为止),如果两条线能找到同一个引用,即同一个对象,那么就返回true。如果找到终点还未重合,则返回false。

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

console.log(f1 instanceof Foo);// true
console.log(f1 instanceof Object);// true

Ojbect Layout
Ojbect Layout

instanceof表示的就是一种继承关系,或者原型链的结构


6.继承

  1. 定义

  • javascript中的继承是通过原型链来体现的
  • 访问一个对象的属性时,先在基本属性中查找,如果没有,再沿着proto这条链向上找,这就是原型链

例:

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

f1.a = 10;

Foo.prototype.a = 100;
Foo.prototype.b = 200;

console.log(f1.a);// 10
console.log(f1.a);// 200

原型链

上图中,访问f1.b时,f1的基本属性中没有b,于是沿着proto找到了Foo.prototype.b。

  1. 对象的继承

区分一个属性到底是基本的还是从原型中找到的:hasOwnProperty
例:

f1.hasOwnProperty(item)

hasOwnProperty方法来自Object.prototype,如下图:

对象的原型链

  1. 函数的继承

  • 每个函数都有callapply方法,都有lengthargumentscaller等属性
  • 函数由Function函数创建,因此继承的Function.prototype中的方法。
    函数的原型链
  • Function.prototype继承自Object.prototype的方法,因此有hasOwnProperty方法

7.原型的灵活性

  1. 对象属性可以随时改动
  2. 如果继承的方法不合适,可以做出修改
function Foo() {}
var f1 = new Foo();

Foo.prototype.toString = function(){
    return 'jyoketsu';
}
console.log(f1.toString());// jyoketsu
  1. 如果感觉当前缺少你要用的方法,可以自己去创建
    例如在json2.js源码中,为Date、String、Number、Boolean方法添加一个toJSON的属性:
    创建新方法

8.简述【执行上下文】上

  • javascript在执行一个代码段之前,都会进行准备工作来生成执行上下文;
  • 代码段分为三种情况:全局代码,函数体,eval代码;
  • 准备工作中完成的数据准备称之为执行上下文或者执行上下文环境
    • 变量、函数表达式——变量声明,默认赋值为undefined
    • this——赋值
    • 函数声明——赋值

例:

变量:
执行上下文-变量
this:
执行上下文-this
函数声明、函数表达式:
执行上下文-函数声明、函数表达式

9.简述【执行上下文】下

  • 执行上下文环境:在执行代码之前,把将要用到的所有的变量都事先拿出来,有的直接赋值了,有的先用undefined占个空
  • 函数每被调用一次,都会产生一个新的执行上下文环境
  • 函数在定义的时候(不是调用的时候),就已经确定了函数体内部自由变量的作用域
var a = 10;
function fn(){
    console.log(a);// a是自由变量
                   // 函数创建时,就确定了a要取值的作用域
}
function bar(f){
    var a = 20;
    f(); //打印"10"而不是"20"
}
bar(fn);
function fn(x){
    console.log(arguments);// [10]
    console.log(x); // 10
}
fn(10);

上下文环境的数据内容:

内容类型 准备动作
全局代码的上下文环境数据内容为:
普通变量(包括函数表达式)如: var a = 10 声明(默认赋值为undefined
函数声明,如: function fn() { } 赋值
this 赋值
如果代码段是函数体,那么在此基础上需要附加:
参数 赋值
arguments 赋值
自由变量的取值作用域 赋值

10.this

  • this指向调用该函数的对象
  • 被谁直接调用,这个this就指向谁。没有的话就是window
  • 在函数中this到底取何值,是在函数真正被调用执行的时候确定的,函数定义的时候确定不了。(因为this的取值是执行上下文环境的一部分,每次调用函数,都会产生一个新的执行上下文环境)

在函数中this取何值

  • 情况1:函数作为构造函数
function Foo(){
    this.name = 'jyoketsu';
    this.year = 1991;
    
    console.log(this);// Foo {name:"jyoketsu",year:1991}
}

var f1 = new Foo();

console.log(f1.name);// jyoketsu
console.log(f1.year);// 1991

以上代码中,如果函数作为构造函数用,那么其中的this就代表它即将new出来的对象。
如果直接调用Foo函数,thiswindow

function Foo(){
    this.name = 'jyoketsu';
    this.year = 1991;
    
    console.log(this);// window {...}
}

Foo();
  • 情况2:函数作为对象的一个属性
    如果函数作为对象的一个属性时,并且作为对象的一个属性被调用时,函数中的this指向该对象。
var obj = {
    x:10,
    fn:function(){
        console.log(this); // Object {x:10,fn:function}
        console.log(this.x); // 10
    }
};
obj.fn();
var obj = {
    x:10,
    fn:function(){
        console.log(this); // Window {...}
        console.log(this.x); // undefined
    }
};
var fn1 = obj.fn;
fn1();
  • 情况3:函数用call或者apply调用
    当一个函数被call和apply调用时,this的值就取传入的对象的值。
var obj = {
    x:10
}
var fn = function(){
    console.log(this); // Object {x:10}
    console.log(this.x); // 10
}
fn.call(obj);
  • 情况4:全局 & 调用普通函数
    在全局环境下,this永远是window
console.log(this === window); // true

普通函数在调用时,其中的this也都是window:

var x = 10;

var fn = function (){
    console.log(this); // Window {...}
    console.log(this.x); // 10
}
fn();

注意:

var obj = {
    x:10,
    fn:function(){
        function f(){
            console.log(this); // Window {...}
            console.log(this.x); // undefined
        }
        f();
    }
}
obj.fn();

函数f虽然是在obj.fn内部定义的,但是它仍然是一个普通的函数,this仍然指向window


11.执行上下文栈

  执行全局代码时,会产生一个执行上下文环境,每次调用函数都又会产生执行上下文环境。当函数调用完成时,这个上下文环境以及其中的数据都会被消除,再重新回到全局上下文环境。处于活动状态的执行上下文环境只有一个。
  其实这是一个压栈出栈的过程——执行上下文栈。如下图:

执行上下文栈示意图

例:


例-执行上下文栈示意图

12.作用域

  • javascript没有块级作用域”。所谓“块”,就是大括号“{}”中间的语句。例如if语句
  • javascript除了全局作用域之外,只有函数可以创建的作用域
  • 作用域在函数定义时就已经确定了。而不是在函数调用时确定。

作用域是一个很抽象的概念,类似于一个“地盘”:

作用域

jQuery源码的最外层是一个自动执行的匿名函数:

jQuery作用域

13.作用域和上下文环境

  • 作用域只是一个“地盘”,一个抽象的概念,其中没有变量。
  • 要通过作用域对应的执行上下文环境来获取变量的值。
  • 作用域中变量的值是在执行过程中产生的确定的,而作用域却是在函数创建时就确定了。
  • 如果要查找一个作用域下某个变量的值,就需要找到这个作用域对应的执行上下文环境,再在其中寻找变量的值。
作用域

作用域与执行上下文

14.从【自由变量】到【作用域链】

  • 自由变量:在A作用域中使用的变量x,却没有在A作用域中声明(即在其他作用域中声明的),对于A作用域来说,x就是一个自由变量。
  • 自由变量的取值:
    • 1.先在当前作用域查找a,如果有则获取并结束。如果没有则继续;
    • 2.如果当前作用域是全局作用域,则证明a未定义,结束;否则继续;
    • 3.(不是全局作用域,那就是函数作用域)将创建该函数的作用域作为当前作用域;
    • 4.跳转到第一步。

作用域链

这个一步一步“跨”的路线,我们称之为——作用域链


15.闭包

闭包应用的两种情况:

  • 函数作为返回值
  • 函数作为参数传递
  1. 函数作为返回值
function fn(){
    var max = 10;
    
    return function bar(x){
        if(x > max){
            console.log(x);
        }
    }
}

var f1 = fn();
f1(15);

如上代码,bar函数作为返回值,赋值给f1变量。执行f1(15)时,用到了fn作用域下的max变量的值。

  1. 函数作为参数被传递
var max = 10;
var fn = function(x){
    if(x > max){
        console.log(x);
    }
};

(function(f){
    var max = 100;
    f(15);
})(fn);

如上代码中,fn函数作为一个参数被传递进入另一个函数,赋值给f参数。执行f(15)时,max变量的取值是10,而不是100。

  • 当一个函数被调用完成之后,其执行上下文环境将被销毁,其中的变量也会被同时销毁。
  • 闭包的情况下,函数调用完成之后,其执行上下文环境不会接着被销毁。

fn()调用完成。按理说应该销毁掉fn()的执行上下文环境,但是这里不能这么做。因为执行fn()时,返回的是一个函数。函数的特别之处在于可以创建一个独立的作用域。而正巧合的是,返回的这个函数体中,还有一个自由变量max要引用fn作用域下的fn()上下文环境中的max。因此,这个max不能被销毁,销毁了之后bar函数中的max就找不到值了。

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