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JS原型链与instanceof底层原理

JS原型链与instanceof底层原理

作者: 南客nk | 来源:发表于2018-08-09 13:56 被阅读0次

    一、问题:

    instanceof 可以判断一个引用是否属于某构造函数;

    另外,还可以在继承关系中用来判断一个实例是否属于它的父类型。

    老师说:instanceof的判断逻辑是: 从当前引用的proto一层一层顺着原型链往上找,能否找到对应的prototype。找到了就返回true。

    如果没有发生继承关系,这个逻辑自然是没有疑惑的。

    但是,利用原型继承,切断了原来的prototype的指向,而指向了一个新的对象,这时instanceof又是如何进行判断的呢?

    本文通过代码与画图分析instanceof的底层原理,借此复习原型链的知识。


    二、instanceof底层是如何工作的:

    
    function instance_of(L, R) {//L 表示左表达式,R 表示右表达式 
    
        var O = R.prototype;   // 取 R 的显示原型 
    
        L = L.__proto__;  // 取 L 的隐式原型
    
        while (true) {    
    
            if (L === null)      
    
                 return false;   
    
            if (O === L)  // 当 O 显式原型 严格等于  L隐式原型 时,返回true
    
                 return true;   
    
            L = L.__proto__;  
    
        }
    
    }
    
    

    三、案例:未发生继承关系时

    
     function Person(name,age,sex){
     
         this.name = name;
     
         this.age = age;
     
         this.sex = sex;
     
     }
     
     function Student(score){
     
         this.score = score;
     
      }
     
     var per = new Person("小明",20,“男”);
     
     var stu = new Student(98);
     
     console.log(per instanceof Person);  // true
     
     console.log(stu instanceof Student);  // true
     
     console.log(per instanceof Object);  // true
     
     console.log(stu instanceof Object);  // true
    

    1、下图1是未发生继承关系时的原型图解:

    图1 未发生继承关系时的原型图解

    2、instanceof的工作流程分析

    首先看per instanceof Person

     function instance_of(L, R) { // L即per ;  R即Person
     
       var O = R.prototype; //O为Person.prototype
     
       L = L.__proto__;       // L为per._proto_
     
       while (true) {    //执行循环
     
            if (L === null)   //不通过
     
                return false;   
     
            if (O === L)       //判断:Person.prototype ===per._proto_?
     
                 return true;  //如果等于就返回true,证明per是Person类型
     
            L = L.__proto__;                   
     
       }
     
    }         
    

    执行per instanceof Person ,通过图示看出 Person.prototype ===per.proto 是成立的,所以返回true,证明引用per是属于构造函数Person的。

    接下来再看 per instanceof Object

     function instance_of(L, R) { //L即per ;  R即Object        
    
        var O = R.prototype;  //O为Object.prototype        
     
        L = L.__proto__;    // L为per._proto_             
     
        while (true) {     //执行循环                   
     
            if (L === null)   //不通过                            
     
                return false;                      
     
            if (O === L)   //Object .prototype === per._proto_?  不成立**
     
                 return true;                         
     
             L = L.__proto__;   //令L为 per._proto_ ._proto_ ,**
     
                             //即图中Person.prototype._proto_指向的对象
     
                             //接着执行循环,
     
                             //到Object .prototype === per._proto_ ._proto_  ?
     
                             //成立,返回true
     
              }
     
     }
    

    四、案例:发生继承关系时

     function Person(name,age,sex){
     
         this.name = name;
     
         this.age = age;
     
         this.sex = sex;
     
     }
     
     function Student(name,age,sex,score){
     
         Person.call(this,name,age,sex);  
     
         this.score = score;
     
      }
     
     Student.prototype = new Person();  // 这里改变了原型指向,实现继承
     
     var stu = new Student("小明",20,"男",99); //创建了学生对象stu
     
     console.log(stu instanceof Student);    // true
     
     console.log(stu instanceof Person);    // true
     
     console.log(stu instanceof Object);    // true
    

    1、下图2是发生继承关系后的原型图解

    图2 发生继承关系后的原型图解

    2、instanceof的工作流程分析

    首先看 stu instanceof Student

     
     function instance_of(L, R) { //L即stu ;  R即Student
     
       var O = R.prototype;  //O为Student.prototype,现在指向了per
     
        L = L.__proto__;    //L为stu._proto_,也随着prototype的改变而指向了per
     
        while (true) {    //执行循环
     
              if (L === null)  //不通过
     
                  return false;   
     
              if (O === L)    //判断: Student.prototype ===stu._proto_?
     
                  return true;  //此时,两方都指Person的实例对象per,所以true
     
              L = L.__proto__;                   
     
          }
     
     } 
    

    所以,即使发生了原型继承,stu instanceof Student 依然是成立的。

    接下来看 stu instanceof Person,instanceof是如何判断stu继承了Person

     function instance_of(L, R) { // L即stu ;  R即Person        
     
       var O = R.prototype; // O为Person.prototype     
     
        L = L.__proto__;   //L为stu._proto_,现在指向的是per实例对象
     
        while (true) {   // 执行循环                   
     
           if (L === null)   //不通过                            
     
               return false;                    
     
           if (O === L)    //判断:   Person.prototype === stu._proto_ ?      
     
                return true;   //此时,stu._proto_ 指向per实例对象,并不满足
     
            L = L.__proto__;  //令L=  stu._proto_._proto_,执行循环
     
       }                      //stu._proto_ ._proto_,看图示知:
     
    }                        //指的就是Person.prototype,所以也返回true
    

    stu instanceof Person返回值为true,这就证明了stu继承了Person。

    stu instanceof Object也是同理的,根据图示即可轻易得出。

    五、结论

    1、instanceof 的作用

    用于判断一个引用类型是否属于某构造函数;

    还可以在继承关系中用来判断一个实例是否属于它的父类型。

    2、和typeof的区别:

    typeof在对值类型number、string、boolean 、null 、 undefined、 以及引用类型的function的反应是精准的;但是,对于对象{ } 、数组[ ] 、null 都会返回object

    为了弥补这一点,instanceof 从原型的角度,来判断某引用属于哪个构造函数,从而判定它的数据类型。

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