继承与原型链

继承与原型链

对于使用过基于类的语言 (如 Java 或 C++) 的开发人员来说，
JavaScript 有点令人困惑，因为它是动态的，并且本身不提供
一个 class 实现。（在 ES2015/ES6 中引入了 class 关键字，
但那只是语法糖，JavaScript 仍然是基于原型的）。

当谈到继承时,JavaScript只有一种结构,对象.
每个实例对象（ object ）都有一个私有属性(称之为proto)
指向它的构造函数的原型对象(prototype).该原型对象也有一个自己
的原型对象(为proto)层层向上直到一个对象的原型对象为 null。
根据定义，null 没有原型，并作为这个 原型链 中的最后一个环节。

:::tip
几乎所有 JavaScript 中的对象都是位于原型链顶端的 Object 的实例。
:::

尽管这种原型继承通常被认为是 JavaScript 的弱点之一，但是原
型继承模型本身实际上比经典模型更强大。例如，在原型模型的基础
上构建经典模型相当简单。

基于原型链的继承

继承属性

JavaScript 对象是动态的属性“包”（指其自己的属性）。JavaScript 对象有一个指向
一个原型对象的链。当试图访问一个对象的属性时，它不仅仅在该对象上搜寻，
还会搜寻该对象的原型，以及该对象的原型的原型，依次层层向上搜索，
直到找到一个名字匹配的属性或到达原型链的末尾。

:::tip
遵循ECMAScript标准，someObject.[[Prototype]] 符号是用于指向 someObject 的原型。
从ES6开始,[[prototype]] 可以通过 Object.getPrototypeOf() 和 Object.setPrototypeOf()
访问器开访问.这个等同于 JavaScript 的非标准但许多浏览器实现的属性 proto。
(后来添加了proto属性)
:::

// 让我们从一个函数里创建一个对象o，它自身拥有属性a和b的：
let f = function () {
   this.a = 1;
   this.b = 2;
}
/* 这么写也一样
function f() {
  this.a = 1;
  this.b = 2;
}
*/
let o = new f(); // {a: 1, b: 2}

// 在f函数的原型上定义属性
f.prototype.b = 3;
f.prototype.c = 4;

// 不要在 f 函数的原型上直接定义 f.prototype = {b:3,c:4};这样会直接打破原型链
// o.[[Prototype]] 有属性 b 和 c
//  (其实就是 o.__proto__ 或者 o.constructor.prototype)
// o.[[Prototype]].[[Prototype]] 是 Object.prototype.
// 最后o.[[Prototype]].[[Prototype]].[[Prototype]]是null
// 这就是原型链的末尾，即 null，
// 根据定义，null 就是没有 [[Prototype]]。

// 综上，整个原型链如下:

// {a:1, b:2} ---> {b:3, c:4} ---> Object.prototype---> null

console.log(o.a); // 1
// a是o的自身属性吗？是的，该属性的值为 1

console.log(o.b); // 2
// b是o的自身属性吗？是的，该属性的值为 2
// 原型上也有一个'b'属性，但是它不会被访问到。
// 这种情况被称为"属性遮蔽 (property shadowing)"

console.log(o.c); // 4
// c是o的自身属性吗？不是，那看看它的原型上有没有
// c是o.[[Prototype]]的属性吗？是的，该属性的值为 4

console.log(o.d); // undefined
// d 是 o 的自身属性吗？不是，那看看它的原型上有没有
// d 是 o.[[Prototype]] 的属性吗？不是，那看看它的原型上有没有
// o.[[Prototype]].[[Prototype]] 为 null，停止搜索
// 找不到 d 属性，返回 undefined

继承属性

JavaScript 并没有其他基于类的语言所定义的“方法”。在 JavaScript 里，
任何函数都可以添加到对象上作为对象的属性。函数的继承与其
他的属性继承没有差别，包括上面的“属性遮蔽”（这种情况相当于其他
语言的方法重写）。

当继承的函数被调用时，this 指向的是当前继承的对象，
而不是继承的函数所在的原型对象。

var o = {
  a: 2,
  m: function(){
    return this.a + 1;
  }
};

console.log(o.m()); // 3
// 当调用 o.m 时，'this' 指向了 o.

var p = Object.create(o);
// p是一个继承自 o 的对象

p.a = 4; // 创建 p 的自身属性 'a'
console.log(p.m()); // 5
// 调用 p.m 时，'this' 指向了 p
// 又因为 p 继承了 o 的 m 函数
// 所以，此时的 'this.a' 即 p.a，就是 p 的自身属性 'a' 

使用不同的方法来创建对象和生成原型链

使用语法结构创建的对象

var o = {a: 1};

// o 这个对象继承了 Object.prototype 上面的所有属性
// o 自身没有名为 hasOwnProperty 的属性
// hasOwnProperty 是 Object.prototype 的属性
// 因此 o 继承了 Object.prototype 的 hasOwnProperty
// Object.prototype 的原型为 null
// 原型链如下:
// o ---> Object.prototype ---> null

var a = ["yo", "whadup", "?"];

// 数组都继承于 Array.prototype
// (Array.prototype 中包含 indexOf, forEach 等方法)
// 原型链如下:
// a ---> Array.prototype ---> Object.prototype ---> null

function f(){
  return 2;
}

// 函数都继承于 Function.prototype
// (Function.prototype 中包含 call, bind等方法)
// 原型链如下:
// f ---> Function.prototype ---> Object.prototype ---> null

使用构造器创建的对象

在 JavaScript 中，构造器其实就是一个普通的函数。
当使用 new 操作符 来作用这个函数时，它就可以被称为构造方法（构造函数）。

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

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

var g = new Graph();
// g 是生成的对象，他的自身属性有 'vertices' 和 'edges'。
// 在 g 被实例化时，g.[[Prototype]] 指向了 Graph.prototype。

使用 Object.create 创建的对象

ECMAScript 5 中引入了一个新方法：Object.create()。可以调用这个方法
来创建一个新对象。新对象的原型就是调用 create 方法时传入的第一个参数：

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没有继承Object.prototype

使用 class 关键字创建的对象

ECMAScript6 引入了一套新的关键字用来实现 class。使用基于类语言的
开发人员会对这些结构感到熟悉，但它们是不同的。JavaScript 仍然
基于原型。这些新的关键字包括 class, constructor，static，extends
和 super。

"use strict";

class Polygon {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
}

class Square extends Polygon {
  constructor(sideLength) {
    super(sideLength, sideLength);
  }
  get area() {
    return this.height * this.width;
  }
  set sideLength(newLength) {
    this.height = newLength;
    this.width = newLength;
  }
}

var square = new Square(2);

性能

在原型链上查找属性比较耗时，对性能有副作用，这在性能
要求苛刻的情况下很重要。另外，试图访问不存在的属性时会遍历整个原型链。

要检查对象是否具有自己定义的属性，而不是其原型链上的
某个属性，则必须使用所有对象从 Object.prototype 继承的 hasOwnProperty 方法。

console.log(g.hasOwnProperty('vertices'));
// true

console.log(g.hasOwnProperty('nope'));
// false

console.log(g.hasOwnProperty('addVertex'));
// false

console.log(g.__proto__.hasOwnProperty('addVertex'));
// true

hasOwnProperty是JavaScript中唯一一个处理属性并且不会遍历原型链的方法
另一个这样的方法 Object.keys()

注意：检查属性是否为 undefined 是不能够检查其是否存在的。
该属性可能已存在，但其值恰好被设置成了 undefined。

var o = new Foo();

//JavaScript 实际上执行的是:

var o = new Object();
o.__proto__ = FOO.prototype;
Foo.call(o);

// （或者类似上面这样的），然后，当你执行：

o.someProp;

它检查 o 是否具有 someProp 属性。如果没有，它会查找
Object.getPrototypeOf(o).someProp，如果仍旧没有，它会继
续查找 Object.getPrototypeOf(Object.getPrototypeOf(o)).someProp。