JavaScript原型链及继承

在JavaScript中，所有的东西都是对象，但是JavaScript中的面向对象并不是面向类，而是面向原型的，这是与C++、Java等面向对象语言的区别，比较容易混淆，因此把我自己学习的过程记录下来。

首先说，原型链有什么用？在Java中，继承都是基于类的，在JavaScript中继承都是基于原型链的。也就是说在JavaScript中，原型链是实现继承的基础，想要掌握好JavaScript中的面向对象编程，必须对原型链有一定的了解。

要理解原型链，必须先了解两个对象，一个是 prototype ，另一个是 __proto__ 。当前只需要记住名字，下面会仔细说明。

首先是 prototype ： prototype ，或者叫原型对象，是函数特有的一个属性，其类型是 Object ，因此也常常被称作函数的原型对象。虽然每个函数都拥有自己的原型对象，但只有用作构造函数时，这个属性才会发挥作用，关于构造函数的知识这里不说。原型对象其实很简单，他就是一个普通的 Object ，当其作为构造函数时默认有一个 constructor 。

1 // 举个简单的例子
2 function fn() { }
3
4 console.log(fn.prototype);  // {}

我们可以给原型对象添加一些方法或属性，就可以被其子类继承：

 1 // 后面会讲怎么继承
 2 function fn() { }
 3
 4 // 添加一个方法
 5 fn.prototype.sayHello = function() {
 6     alert('hello');
 7 };
 8
 9 // 添加一个属性
10 fn.prototype.name = 'my_fn';

 上面就完成了对原型对象的介绍，接下来是 __proto__ ，这是一个所有对象都拥有的属性。其实 __proto__ 与原型对象密不可分，因为一个对象的 __proto__ 就是指向其构造函数的原型对象。需要注意的是 __proto__ 并不是JavaScript的规范，只是大多数浏览器都实现了，从ECMAScript 6开始，应该用Object.getPrototypeOf()和Object.setPrototypeOf()来访问这个属性。看一个例子：

1 function fn() { }
2
3 var f = new fn();
4 console.log(f.__proto__ === fn.prototype);  // true

 从上面的代码，应该就可以明白这二者的关系了，如果能理解这一点，接下来就可以开始分析继承的实现原理了。

开头说过，继承是基于原型链实现的，那么什么是原型链呢？首先我们看几个例子：

 1 function fn() { }
 2
 3 // 首先记住，一个对象的__proto__指向它的构造函数的原型对象
 4 var f = new fn();
 5 console.log(f instanceof Object);   // true，说明此时f是一个Object
 6 console.log(f.__proto__ === fn.prototype);   // true，没毛病，因为f的构造函数就是fn
 7 var obj = fn.prototype; // 我们看看fn的原型对象是什么类型？肯定是对象！
 8 console.log(obj.__proto__ === Object.prototype);    // true，那对象就是Object，它的构造函数就是Object
 9 obj = Object.prototype; // 那Object的原型对象应该也是个对象吧
10 console.log(obj.__proto__ === null);    // true，为什么是null？这是JavaScript设计的，因为如果不是null，就会无限循环

以上的例子说明了f的构造函数的原型，f的构造函数的原型的原型，f的构造函数的原型的原型的原型，用图形表示就是：

f.__proto__ ---> f.__proto__.__proto__ ---> f.__proto__.__proto__.__proto__

那么上面这条“链”就是我们所说的原型链了！这个过程理解了可以继续往下。

那么原型链是如何实现继承的？在JavaScript中，你对一个对象调用一个方法或者获取一个属性，它就会自动的在原型链上面寻找，一直到找到或者原型对象为null。

 1 // 再举个例子
 2 function fn() {}
 3
 4 var f = new fn();
 5
 6 // 此时fn并没有方法toString
 7 console.log(f.toString()); // 输出[object Object]
 8 // 为什么？
 9 // 按照刚刚分析的原型链，它会现在fn.prototype中寻找
10 console.log(fn.prototype);  // fn {}，没有
11 // 再在fn.prototype.__proto__(Object.prototype)中寻找
12 console.log(fn.prototype.__proto__);

上面这个例子说明，f的 toString 方法其实是从 Object.prototype 继承而来的。

如果上面这些都能明白，那我们就可以自己实现继承了。

 1 // 回到前面的例子
 2 function SuperClass() {
 3     this.time = new Date().toLocaleString();
 4 }
 5
 6 // // 添加一个方法
 7 SuperClass.prototype.sayHello = function() {
 8     console.log('hello');
 9 };
10
11 // // 添加一个属性
12 SuperClass.prototype.name = 'super';
13
14 // 定义一个子类继承SuperClass
15 function SubClass() {
16     // 在子类的构造函数中调用父类的构造函数
17     SuperClass.call(this);
18 }
19
20 SubClass.prototype = Object.create(SuperClass.prototype);  // 继承父类的属性和方法
21 // SubClass.prototype = SuperClass.prototype;  // 不能直接赋值！因为JavaScript中的对象赋值都是浅复制，有副作用，也就是说修改子类的原型也会修改父类
22 // SubClass.prototype = new SuperClass();   // 也不要这样做，因为这样会实例化一个SuperClass，假如SuperClass的构造函数中定义了一个很大的对象，就会造成内存浪费！
23 SubClass.constructor = SubClass;    // 上一行代码会把子类的构造函数给覆盖了，这里把它恢复了。注意：constructor会影响instanceof运算符的结果
24
25 SubClass.prototype.subfn = function() {
26     console.log('this is a sub func');
27 }
28
29 var sc = new SubClass();
30 console.log(sc.time);   // 2018-12-18 22:02:09
31 sc.sayHello();  // hello
32 sc.subfn(); // this is a sub func

 上面就是一个简单的继承，要实现多重继承也是类似的：

 1 // 在上面的代码修改
 2 // 另一个父类
 3 function SuperClassB() {}
 4 SuperClassB.prototype.anotherfn = function() {
 5     console.log('another super');
 6 }
 7
 8 // ...
 9
10 // 定义一个子类继承SuperClass
11 function SubClass() {
12     // 在子类的构造函数中调用父类的构造函数
13     SuperClass.call(this);
14     SuperClassB.call(this); // 添加
15 }
16
17 var prototype = Object.create(SuperClass.prototype);  // 继承父类的属性和方法
18 prototype = Object.assign(prototype, SuperClassB.prototype);　　// 合并两个父类的原型对象
19 SubClass.prototype = prototype  // 继承父类的属性和方法
20
21 // ...
22
23 sc.anotherfn(); // another super