An old dog learns code

JavaScript中的原型链

March 24, 2019



原型链的前提规则

  1. 任何对象都拥有__proto__属性,指向其 构造函数 (constructor function)原型 (prototype) 对象

    • 例: 假设有数组对象 a,因为它是由数组构造函数Array创建的,那么a.__proto__将指向Array.prototype

这里可以引申出 2 个推论:

推论 1.1:因为构造函数 (constructor function)是函数,而函数都是对象,所以构造函数也是对象。它也有__proto__属性,__proto__指向构造函数之构造函数的原型 (prototype) 对象;

推论 1.2原型 (prototype) 对象也是对象,所以也有__proto__属性,并指向 Object 构造函数原型Object.prototype

疑问 1.1Object.prototype是否也是对象?如果是,那么它也应该有__proto__属性,这个属性应该指向它自身?如果不是对象,那它是什么?

  1. 任何函数都是 函数 (Function) 创建的实例,且拥有prototype属性,该属性指向函数对应的原型 (prototype) 对象

    根据 2 和推论 1.1,可以得到推论:

推论 2.1:构造函数既是对象,又是函数实例,因此它不仅拥有__proto__属性,也拥有prototype属性

推论 2.2:构造函数的__proto__属性指向其上一级构造函数原型 (prototype) 对象,即Function.prototype, 它的prototype属性指向<constructor>.prototype

疑问 2.1Function作为元构造函数,其自身又是哪个构造函数的实例呢?如果Function是自身的实例,那么其__proto__属性应该指向Function.prototype;如果不是,它的__proto__属性会指向哪里?

  1. 构造函数的原型 (prototype)对象都有一个构造函数(constructor)属性,指向其对应的构造函数

    • 例:即 Array.prototype.constructor 将指向 Array

原型链关系试验

/*** 疑问1.1 ***/
typeof Object.prototype; // 'object'
Object.prototype === null; // false
//解释:Object.prototype是对象,按照基础概念1,它有__proto__属性

Object.prototype.__proto__; // null
//解释:Object.prototype.__proto__指向null,它没有__proto__属性

Object.prototype instanceof Object; // false
//解释:Object.prototype不是Object的实例

/************************************************************/

/*** 疑问2.1***/
typeof Function; // 'function'
Function instanceof Function; // true
Function instanceof Object; // true
//解释:Function是构造函数,它是函数,也是对象,所以既有prototype属性,也有__proto__属性

Function.__proto__ == Function.prototype; // true
//解释:根据推论1.1,Function的构造函数是它自己

typeof Function.prototype; // 'function'
Function.prototype.prototype; // undefined
//解释:Function.prototype是函数,但它没有prototype属性

Function.prototype instanceof Function; // fasle
Function.prototype instanceof Object; // true
Function.prototype.__proto__ == Object.prototype; // true
//解释:Function.prototype是函数,但它不是Function的实例,却是Object的实例

typeof Object; // 'function'
Object instanceof Function; // true
Object.__proto__ == Function.prototype; // true
//解释:Object是构造函数,它是Function的实例

这里出现了 2 个矛盾点,集中在Object.prototypeFunction.prototype这 2 个对象:

  1. Object.prototype是对象,却不是 Object 创建的
  2. Function.prototype是函数,却不是 Function 创建的,而是由 Object 创建,但 Object 明明是 Function 的实例

如果说按照常理,第一点已经怪异到看不懂,那么第二点则是直接变成了“先有鸡 (Function),还是先有蛋 (Object)”的哲学拷问。

试验的一点解释

逻辑上这样自然说不通,那么只能说明一开始的前提规则错了,或者更具体点说,提到的这 2 个对象是超越规则的存在,不受前提规则的约束。查了下标准,果然这两个东西是基于规则创建的,为了兼容旧版本 JS 设定了一些规则,和构造函数其实没什么关系。

关于 Object.prototype(注意加粗部分)

ECMA-262 19.1.3 Properties of the Object Prototype Object

The Object prototype object is the intrinsic object %ObjectPrototype%. The Object prototype object is an ordinary object.

The value of the [[Prototype]] internal slot of the Object prototype object is null and the initial value of the [[Extensible]] internal slot is true.

关于 Function.prototype(注意加粗部分)

ECMA-262 19.2.3 Properties of the Function Prototype Object

The Function prototype object is the intrinsic object %FunctionPrototype%. The Function prototype object is itself a built-in function object. When invoked, it accepts any arguments and returns undefined. It does not have a [[Construct]] internal method so it is not a constructor.

NOTE - The Function prototype object is specified to be a function object to ensure compatibility with ECMAScript code that was created prior to the ECMAScript 2015 specification.

The value of the [[Prototype]] internal slot of the Function prototype object is the intrinsic object %ObjectPrototype% (19.1.3). The initial value of the [[Extensible]] internal slot of the Function prototype object is true.

The Function prototype object does not have a prototype property.

The value of the length property of the Function prototype object is 0.

The value of the name property of the Function prototype object is the empty String.

原型链关系图

最后附上一张自己理解的图,权当费脑子的证明吧

prototype chain