3.13 原型对象

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2023-12-01

在看本文之前，我们可以先复习上一篇文章：《03-JavaScript基础/12-对象的创建&构造函数.md》

原型对象

原型的引入

        function Person(name, age, gender) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.gender = gender;
            //向对象中添加一个方法
            this.sayName = function () {
                console.log("我是" + this.name);
            }
        }

        //创建一个Person的实例
        var per = new Person("孙悟空", 18, "男");
        var per2 = new Person("猪八戒", 28, "男");
        per.sayName();
        per2.sayName();

        console.log(per.sayName == per2.sayName);  //打印结果为false

分析如下：

上方代码中，我们的sayName方法是写在构造函数 Person 内部的，然后在两个实例中进行了调用。造成的结果是，构造函数每执行一次，就会给每个实例创建一个新的 sayName 方法。也就是说，每个实例的sayName都是唯一的。因此，最后一行代码的打印结果为false。

按照上面这种写法，假设创建10000个对象实例，就会创建10000个 sayName 方法。这种写法肯定是不合适的。我们为何不让所有的对象共享同一个方法呢？

还有一种方式是，将sayName方法在全局作用域中定义：（不建议。原因看注释）

        function Person(name, age, gender) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.gender = gender;
            //向对象中添加一个方法
            this.sayName = fun;
        }

        //将sayName方法在全局作用域中定义
        /*
         * 将函数定义在全局作用域，污染了全局作用域的命名空间
         *  而且定义在全局作用域中也很不安全
         */
        function fun() {
            alert("Hello大家好，我是:" + this.name);
        };

比较好的方式是，在原型中添加sayName方法：

    Person.prototype.sayName = function(){
        alert("Hello大家好，我是:"+this.name);
    };

这也就引入了我们本文要讲的「原型」。

原型prototype的概念

认识1：

我们所创建的每一个函数，解析器都会向函数中添加一个属性 prototype。这个属性对应着一个对象，这个对象就是我们所谓的原型对象。

如果函数作为普通函数调用prototype没有任何作用，当函数以构造函数的形式调用时，它所创建的实例对象中都会有一个隐含的属性，指向该构造函数的原型，我们可以通过proto来访问该属性。

代码举例：

    // 定义构造函数
    function Person() {}

    var per1 = new Person();
    var per2 = new Person();

    console.log(Person.prototype); // 打印结果：[object object]

    console.log(per1.__proto__ == Person.prototype); // 打印结果：true

上方代码的最后一行：打印结果表明，实例.__proto__ 和 构造函数.prototype都指的是原型对象。

认识2：

原型对象就相当于一个公共的区域，所有同一个类的实例都可以访问到这个原型对象，我们可以将对象中共有的内容，统一设置到原型对象中。

以后我们创建构造函数时，可以将这些对象共有的属性和方法，统一添加到构造函数的原型对象中，这样就不用分别为每一个对象添加，也不会影响到全局作用域，就可以使每个对象都具有这些属性和方法了。

认识3：

使用 in 检查对象中是否含有某个属性时，如果对象中没有但是原型中有，也会返回true。

可以使用对象的hasOwnProperty()来检查对象自身中是否含有该属性。

原型链

原型对象也是对象，所以它也有原型，当我们使用或访问一个对象的属性或方法时：

它会先在对象自身中寻找，如果有则直接使用；
如果没有则会去原型对象中寻找，如果找到则直接使用；
如果没有则去原型的原型中寻找，直到找到Object对象的原型。
Object对象的原型没有原型，如果在Object原型中依然没有找到，则返回 null

总结

第一次接触「原型」和「原型链」的时候，会比较难理解。多接触几次，再回过头来看，就慢慢熟悉了。

对象的 toString() 方法

我们先来看下面这段代码：

    function Person(name, age, gender) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.gender = gender;
    }

    var per1 = new Person("vae", 26, "男");

    console.log("per1 = " + per1);
    console.log("per1 = " + per1.toString());

打印结果：

per1 = [object Object]
per1 = [object Object]

上面的代码中，我们尝试打印实例 per1 的内部信息，但是发现，无论是打印 per1 还是打印 per1.toString()，结果都是object，这是为啥呢？分析如下：

当我们直接在页面中打印一个对象时，其实是输出了对象的toString()方法的返回值。
如果我们希望在打印对象时，不输出[object Object]，可以手动为对象添加一个toString()方法。意思是，重写 toString() 方法。

重写 toString() 方法，具体做法如下：

    function Person(name, age, gender) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.gender = gender;
    }

    //方式一：重写 Person 原型的toString方法。针对 Person 的所有实例生效
    Person.prototype.toString = function() {
        return (
          "Person[name=" +
          this.name +
          ",age=" +
          this.age +
          ",gender=" +
          this.gender +
          "]"
        );
    };

    // 方式二：仅重写实例 per1 的 toString方法。但是这种写法，只对 per1 生效， 对 per2 无效
    /*
    per1.toString = function() {
        return (
          "Person[name=" +
          this.name +
          ",age=" +
          this.age +
          ",gender=" +
          this.gender +
          "]"
        );
    };
    */

    var per1 = new Person("smyh", 26, "男");

    var per2 = new Person("vae", 30, "男");

    console.log("per1 = " + per1);
    console.log("per2 = " + per2.toString());

打印结果：

per1 = Person[name=smyh,age=26,gender=男]
per2 = Person[name=vae,age=30,gender=男]

代码分析：

上面的代码中，仔细看注释。我们重写了 Person 原型的 toString()，这样的话，可以保证对 Person 的所有实例生效。

从这个例子，我们可以看出 prototype 的作用。

JS的垃圾回收（GC）机制

程序运行过程中会产生垃圾，这些垃圾积攒过多以后，会导致程序运行的速度过慢。所以我们需要一个垃圾回收的机制，来处理程序运行过程中产生垃圾。

当一个对象没有任何的变量或属性对它进行引用时，此时我们将永远无法操作该对象，此时这种对象就是一个垃圾，这种对象过多会占用大量的内存空间，导致程序运行变慢，所以这种垃圾必须进行清理。

上面这句话，也可以这样理解：如果堆内存中的对象，没有任何变量指向它时，这个堆内存里的对象就会成为垃圾。

JS拥有自动的垃圾回收机制，会自动将这些垃圾对象从内存中销毁。我们不需要也不能进行垃圾回收的操作。我们仅仅需要做的是：如果你不再使用该对象，那么，将改对象的引用设置为 null 即可。