深入浅析js原型链和vue构造函数

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一、什么是原型链?
简单回顾下构造函数,原型和实例的关系:

每个构造函数(constructor)都有一个原型对象(prototype),原型对象都包含一个指向构造函数的指针,而实例(instance)都包含一个指向原型对象的内部指针.

然鹅,在js对象里有这么一个规则:

如果试图引用对象(实例instance)的某个属性,会首先在对象内部寻找该属性,直至找不到,然后才在该对象的原型(instance.prototype)里去找这个属性.

少废话,先来看个例子:

function Fun1 () {
  this.win = "skt"
 }
 Fun1.prototype.getVal = function () {
  return this.win
 }
 function Fun2 () {
  this.other_win = "rng"
 }
 Fun2.prototype = new Fun1 ()
 Fun2.prototype.getOtherVal = function () {
  return this.other_win
 }
 let instance = new Fun2()
 console.log(instance.getVal()) //skt

在上述例子中,有一个很有意思的操作,我们让原型对象指向了另一个类型的实例,即: constructor1.property = instance2

那么他是怎么找到instance.getVal()的?这中间又发生了什么?

1).首先会在instance1内部属性中找一遍;

2).接着会在instance1.proto(constructor1.prototype)中找一遍,而constructor1.prototype 实际上是instance2, 也就是说在instance2中寻找该属性;

3).如果instance2中还是没有,此时程序不会灰心,它会继续在instance2.proto(constructor2.prototype)中寻找...直至Object的原型对象

搜索轨迹: instance1--> instance2 --> constructor2.prototype…-->Object.prototype

这种搜索的轨迹,形似一条长链, 又因prototype在这个游戏规则中充当链接的作用,于是我们把这种实例与原型的链条称作 原型链

二、prototype 和 proto 都是个啥?

1.prototype是函数才有的属性

let fun = function () {}
console.log(fun.prototype) // object
console.log(fun.__proto__) // function

2.proto是对象具有的属性,但proto不是一个规范的属性,对应的标准属性是 [[Prototype]]

let obj = {}
console.log(obj.prototype) // underfined
console.log(obj.__proto__) // object

我们可以把proto理解为构造器的原型,大多数情况下 proto === constructor.prototype ( Object.create()除外 )

三、new又是个什么鬼?

我们都知道new是一个实例化的过程,那么他是怎么实例化的?下面我们来看一个简单的例子:

function Fun() {
 this.team = "rng"
}
let f = new Fun()
console.log(f.team) // rng

上述代码中,我们通过new命令实例化了一个叫Fun的函数并赋值给f,这个新生成的实例对象f从构造函数Fun中得到了team属性,其实构造函数内部的this,就代表了新生成的实例对象,所以我们打印f.team的值就取到了rng这个值

这又是哪门子原理?答案如下?

1.创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。
2.将这个空对象的原型,指向构造函数的prototype属性。
3.将这个空对象赋值给函数内部的this关键字。
4.开始执行构造函数内部的代码

也就是说,构造函数内部,this指的是一个新生成的空对象,所有针对this的操作,都会发生在这个空对象上。这也是为什么构造函数叫"构造函数"的原因,就是操作一个空对象(即this对象),将其“构造”为所需要的样子。

如果我不加new呢?

function Fun() {
 this.team = "rng"
}
let f = Fun()
console.log(f) // undefined
console.log(team) // rng

我们可以看出上面打印f为undefined,而team却有值,这又是为什么?

其实在这种情况下,构造函数就变成了普通的函数,而且不会被实例.而此时的this指向了全局,team就变成了全局变量,因此我们取到了值

四、 proto指向哪?

说到proto的指向问题,还得取决于该对象创建时的实现方式.

辣么,到底有那些实现方式?

1.字面量方式

let obj = {}
console.log(obj.__proto__) // object
console.log(obj.__proto__ === obj.constructor.prototype) // true 证明用字面量创建的函数,他的__proto__ 等于 该对象构造器的原型

2.构造器方式

function Func () {}
let a = new Func()
console.log(a.__proto__) // object
console.log(a.__proto__ === a.constructor.prototype) // true

3.Object.create()方式

let obj1 = {name:"rng"}
let obj2 = Object.create(obj1)
console.log(obj2.__proto__) //{name: "rng"}
console.log(obj2.__proto__ === obj2.constructor.prototype) // false

注: Object.create(prototype, descriptors) 创建一个具有指定原型且可选择性地包含指定属性的对象

五、如何确定原型和实例的关系?

想要确定原型和实例的关系,坦率的讲,有两种方式: instance 和 isPrototype()

1.instanceof

我们用这个操作符来测试实例(instance)与原型链中出现过的构造函数,如果出现过则返回true,反之则为false

来来来,我们来测试一下:

function Fun1 () {
 this.laji = "uzi"
}
function Fun2 () {
 this.strong = "faker"
}
Fun2.prototype = new Fun1()
 
let fun2 = new Fun2 ()
 
console.log(fun2 instanceof Fun1) // true
console.log(fun2 instanceof Fun2) // true
console.log(fun2 instanceof Object) // true

由于原型链的关系,我们可以说fun2是一个对象Object,Fun1或是Fun2中任何一个类型的实例,所以这三个结果都返回了true

2.isPrototype()
这个方法同样,只要是原型链中出现过的原型,该方法就会返回true,用法如下

console.log(Fun1.prototype.isPrototypeOf(fun2)) // true
console.log(Fun2.prototype.isPrototypeOf(fun2)) // true
console.log(Object.prototype.isPrototypeOf(fun2))// true

六、原型链的问题

什么?原型链还有问题?买了佛冷,why?

原因一: 当原型链中包含引用类型值的原型时,该引用类型值会被所有实例共享;

原因二:在创建子类型时,不能向超类型的构造函数中传递参数.

七、如何解决原型链问题?

1.借用构造函数,也叫经典继承

基本思想: 在子类型构造函数的内部调用超类型构造函数

函数只是在特定环境中执行的代码的对象,因此通过使用 apply() 和 call() 方法也可以在(将来)新创建的对象上执行构造函数

看例子:

function Father () {
 this.team = ["letme","mlxg"]
}
function Son () {
 Father.call(this)
}
let son = new Son()
son.team.push("uzi")
console.log(son.team)  // ["letme", "mlxg", "uzi"]
let little_son = new Son() 
console.log(little_son.team) // ["letme", "mlxg"]

我们可以看出,借用构造函数一举解决了原型链的两大问题:

其一, 保证了原型链中引用类型值的独立,不再被所有实例共享;

其二, 子类型创建时也能够向父类型传递参数.

但是还还还有一个问题,如果仅仅借用构造函数,那么将无法避免构造函数模式存在的问题:

方法都在构造函数中定义, 因此函数复用也就不可用了.而且超类型(如Father)中定义的方法,对子类型而言也是不可见的. so,借用构造函数的技术也很少单独使用.

2.组合继承

组合继承, 有时候也叫做伪经典继承,指的是将原型链和借用构造函数的技术组合到一块,从而发挥两者优点的一种继承模式.

基本思想: 使用原型链实现对原型属性和方法的继承,通过借用构造函数来实现对实例属性的继承.

这样,既通过在原型上定义方法实现了函数复用,又能保证每个实例都有它自己的属性.

接着看例子:

function Father (team) {
  this.team = team
  this.people = ["mlxg","letme"]
 }
 Father.prototype.sayTeam = function () {
  return console.log(this.team)
 }
 function Son (team,age) {
  this.age = age
  Father.call(this,team)
 }
 Son.prototype = new Father()
 Son.prototype.sayAge = function () {
  return console.log(this.age)
 }
 let son = new Son("faker",8)
 son.people.push("uzi")
 console.log(son.people) // ["mlxg", "letme", "uzi"]
 son.sayAge()    //8
 son.sayTeam()    // faker
 let little_son = new Son("bang",3)
 console.log(little_son.people) // ["mlxg", "letme"] 
 little_son.sayAge()    // 3
 little_son.sayTeam()   // bang

我们可以看出,组合继承既保证了引用类型不再被所有实例所共享,也能够让子类型创建时向父类型传参,同时,原型中的方法又能够被复用,可以说是避免了原型链中的两大问题以及借用构造函数的缺陷,因此他也是js中最常用的继承方式,而且

instanceof 和 isPrototypeOf( )也能用于识别基于组合继承创建的对象.

3.原型继承

基本思想: 借助原型可以基于已有的对象创建新对象, 同时还不必因此创建自定义类型

绳么意思?

比如我们在fun()函数内部, 先创建一个临时性的构造函数, 然后将传入的对象作为这个构造函数的原型,最后返回了这个临时类型的一个新实例.

function fun(o){
  function F(){}
  F.prototype = o;
  return new F();
 }
 let obj = {arr:[11,22]
 fun(obj).arr.push(33)
 console.log(fun(obj).arr) // [11,22,33]

在这个例子中,可以作为另一个对象基础的是obj对象,于是我们把它传入到fun()函数中,然后该函数就会返回一个新对象. 这个新对象将arr作为原型,因此它的原型中就包含引用类型值属性. 然后我们向该属性中又增加了一个元素,所以我们能够将它打印出来

   *在原型继承中, 包含引用类型值的属性始终都会共享相应的值, 就像使用原型模式一样.

4.寄生式继承

基本思想:创建一个仅用于封装继承过程的函数,该函数在内部以某种方式来增强对象,最后再像真的是它做了所有工作一样返回对象

function fun(o){
 function F(){}
 F.prototype = o;
 return new F();
}
let obj = {a:[11,22]}
function createAnother(z) {
 // 通过调用函数创建一个新对象
 var clone = fun(z);
 clone.sayHi = function () {
  alert("hi");
 }
 return clone;
}
   createAnother(obj)

上面的例子中,我们把obj传入createAnother()函数中,返回的新对象clone不仅拥有了该属性,而且还被增强了,拥有了sayHi()方法;

等一下,这里要注意: 使用寄生式继承来为对象添加函数, 会由于不能做到函数复用而降低效率;这一点与构造函数模式类似.

5.寄生组合式继承

前面讲过,组合继承是 JavaScript 最常用的继承模式; 不过, 它也有自己的不足. 组合继承最大的问题就是无论什么情况下,都会调用两次父类构造函数: 一次是在创建子类型原型的时候, 另一次是在子类型构造函数内部. 寄生组合式继承就是为了降低调用父类构造函数的开销而诞生的

基本思想:不必为了指定子类型的原型而调用超类型的构造函数

function inheritPrototype(subType, superType) {
 var protoType = Object.create(superType.prototype); //创建对象
 protoType.constructor = subType;      //增强对象
 subType.prototype = protoType;       //指定对象
}
function Father(name) {
 this.name = name;
 this.colors = ["red", "blue", "green"];
}
Father.prototype.sayName = function () {
 console.log(this.name);
}
function Son(name, age) {
 Father.call(this, name);
 this.age = age;
}
inheritPrototype(Son, Father)
Son.prototype.sayAge = function () {
 console.log(this.age);
}
var instance = new Son("uzi", 3);
instance.sayName(); //uzi
instance.sayAge(); //3

inheritPrototype函数接收两个参数:子类型构造函数和超类型构造函数。

1. 创建超类型原型的副本。

2. 为创建的副本添加constructor属性,弥补因重写原型而失去的默认的constructor属性

3. 将新创建的对象(即副本)赋值给子类型的原型

inheritPrototype的高效率体现在它没有调用superClass构造函数,因此避免了在subClass.prototype上面创建不必要多余的属性. 同时,原型链还能保持不变,可以说是相当奈斯

由于寄生组合式继承,集寄生式继承和组合继承的优点于一身,是实现基于类型继承的最有效方法.

八.vue构造函数

我们在使用的vue的时候,经常会用new操作符去将他实例化,这说明vue也是一个构造函数,那么他是如何被创建的呢?我怀着无比激动的心情clone了vue的源码,仔细研究了一番

vue源码地址

我首先找到了src/core/instance/index.js文件,打开一看,惊了



在第八行代码中,创建了一个Vue的函数,这不就是Vue的构造函数么,而且在12行的警告中我更加肯定了,他说:Vue是一个构造函数,应该使用“new”关键字调用
然后他在下面,他分别在

initMixin()
  stateMixin()
  eventsMixin()
  lifecycleMixin()
  renderMixin()

这五个方法中讲Vue作为形参传入,最后将Vue导出.

那么这五个方法是干什么的呢?我们先来看看initMixin()方法,打开./init.js文件,找到该方法



其他的代码我们先不管,我们就看该方法的前几行,他在Vue的原型中注入了_init方法,这个方法有点眼熟,我们好像在哪见过,对,就是刚才的index.js文件中



这个this_init(options)看上去像是一个内部初始化的一个方法,而option应该就是初始化时的一些配置项了,在Vue被实例化的时候,this._init()方法就会执行

接下来,我们来看一下./state.js文件,找到stateMixin方法


最后

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最后祝福所有遇到瓶疾且不知道怎么办的前端程序员们,祝福大家在往后的工作与面试中一切顺利。


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