原型与原型链

什么是原型？

原型是顺应人类自然思维的产物。中文中有个成语叫做“照猫画虎”，这里的猫看起来就是虎的原型，所以，由此我们可以看出，用原型来描述对象的方法可以说是古已有之。

在JS的面对对象文章里面写过，在不同的编程语言中，设计者也利用各种不同的语言特性来抽象描述对象。最为成功的是使用“类”的方式来描述对象，这诞生了诸如 C++、Java等流行的编程语言。这个流派叫做基于类的编程语言。还有一种就是基于原型的编程语言，它们利用原型来描述对象。我们的JavaScript就是其中代表。

“基于类”的编程提倡使用一个关注分类和类之间关系开发模型。在这类语言中，总是先有类，再从类去实例化一个对象。类与类之间又可能会形成继承、组合等关系。类又往往与语言的类型系统整合，形成一定编译时的能力。与此相对，“基于原型”的编程看起来更为提倡程序员去关注一系列对象实例的行为，而后才去关心如何将这些对象，划分到最近的使用方式相似的原型对象，而不是将它们分成类。

基于原型的面向对象系统通过“复制”的方式来创建新对象。基于原型和基于类都能够满足基本的复用和抽象需求，但是适用的场景不太相同。

原型系统的“复制操作”有两种实现思路：

一个是并不真的去复制一个原型对象，而是使得新对象持有一个原型的引用；
另一个是切实地复制对象，从此两个对象再无关联。

而JavaScript选择的是第一种：并不真的去复制一个原型对象，而是使得新对象持有一个原型的引用；

JavaScript的原型

如果抛开JavaScript用于模拟Java类的复杂语法设施（如new、Function Object、函数的prototype属性等），原型系统可以说相当简单，可以用两条概括：

如果所有对象都有私有字段[[prototype]]，就是对象的原型；
读一个属性，如果对象本身没有，则会继续访问对象的原型，直到原型为空或者找到为止。

这个模型在ES的各个历史版本中并没有很大改变，但从 ES6 以来，JavaScript提供了一系列内置函数，以便更为直接地访问操纵原型。三个方法分别为：

Object.create 根据指定的原型创建新对象，原型可以是null；
Object.getPrototypeOf 获得一个对象的原型；
Object.setPrototypeOf 设置一个对象的原型。

利用这三个方法，可以完全抛开类的思维，利用原型来实现抽象和复用。如下面的代码展示了用原型来抽象猫和虎的例子。

var cat = {
    say(){
        console.log("meow~");
    },
    jump(){
        console.log("jump");
    }
}

var tiger = Object.create(cat,  {
    say:{
        writable:true,
        configurable:true,
        enumerable:true,
        value:function(){
            console.log("roar!");
        }
    }
})

var anotherCat = Object.create(cat);

anotherCat.say();

var anotherTiger = Object.create(tiger);

anotherTiger.say();

这段代码创建了一个“猫”对象，又根据猫做了一些修改创建了虎，之后我们完全可以用Object.create来创建另外的猫和虎对象，我们可以通过“原始猫对象”和“原始虎对象”来控制所有猫和虎的行为。

原型链

关于JS的原型链，因为比较复杂加上JS语言的设计缺陷，就不详细描述了，具体可以看下面这张图，Person是自定义的对象，如果图看着不是太明白的话，可以写代码自定义个类，分别在浏览器中打印出原型、原型指向，再来看这个图。

早期版本中的类与原型

在早期版本的JavaScript中，“类”的定义是一个私有属性 [[class]]，语言标准为内置类型诸如Number、String、Date等指定了[[class]]属性，以表示它们的类。语言使用者唯一可以访问[[class]]属性的方式是Object.prototype.toString。因此，在ES3和之前的版本，JS中类的概念是相当弱的，它仅仅是运行时的一个字符串属性。

考虑到JavaScript语法中跟Java相似的部分，我们对类的讨论不能用“new运算是针对构造器对象，而不是类”来试图回避。所以，我们仍然要把new理解成JavaScript面向对象的一部分，那么new操作具体做了哪些事情？

new 运算接受一个构造器和一组调用参数，实际上做了几件事：

以构造器的 prototype 属性（注意与私有字段[[prototype]]的区分）为原型，创建新对象；
将 this 和调用参数传给构造器，执行；
如果构造器返回的是对象，则返回，否则返回第一步创建的对象。

new 这样的行为，试图让函数对象在语法上跟类变得相似，但是，它客观上提供了两种方式，一是在构造器中添加属性，二是在构造器的 prototype 属性上添加属性。

如下面代码，就展示了用构造器模拟类的两种方法:

function c1(){
    this.p1 = 1;
    this.p2 = function(){
        console.log(this.p1);
    }
} 
var o1 = new c1;
o1.p2();
//--------------------------
function c2(){
}
c2.prototype.p1 = 1;
c2.prototype.p2 = function(){
    console.log(this.p1);
}

var o2 = new c2;
o2.p2();

第一种方法是直接在构造器中修改this，给this添加属性。

第二种方法是修改构造器的prototype属性指向的对象，它是从这个构造器构造出来的所有对象的原型。

ES6 中的类

好在ES6中加入了新特性class，new跟function搭配的怪异行为终于可以退休了（虽然运行时没有改变）,因此推荐使用ES6的语法来定义类，而令function回归原本的函数语义。

ES6中引入了class关键字，并且在标准中删除了所有[[class]]相关的私有属性描述，类的概念正式从属性升级成语言的基础设施，从此，基于类的编程方式成为了JavaScript的官方编程范式。

类的基本写法如下：

class Rectangle {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
  // Getter
  get area() {
    return this.calcArea();
  }
  // Method
  calcArea() {
    return this.height * this.width;
  }
}

在现有的类语法中，getter/setter和method是兼容性最好的。

我们通过get/set关键字来创建getter，通过括号和大括号来创建方法，数据型成员最好写在构造器里面。

类的写法实际上也是由原型运行时来承载的，逻辑上JavaScript认为每个类是有共同原型的一组对象，类中定义的方法和属性则会被写在原型对象之上。

此外，最重要的是，类提供了继承能力。我们来看一下下面的代码。

class Animal { 
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  
  speak() {
    console.log(this.name + ' makes a noise.');
  }
}

class Dog extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name); // call the super class constructor and pass in the name parameter
  }

  speak() {
    console.log(this.name + ' barks.');
  }
}

let d = new Dog('Mitzie');
d.speak(); // Mitzie barks.

以上代码创造了Animal类，并且通过extends关键字让Dog继承了它，展示了最终调用子类的speak方法获取了父类的name。

比起早期的原型模拟方式，使用extends关键字自动设置了constructor，并且会自动调用父类的构造函数，这是一种更少坑的设计。

所以当我们使用类的思想来设计代码时，应该尽量使用class来声明类，而不是用旧语法，拿函数来模拟对象。一些激进的观点认为，class关键字和箭头运算符可以完全替代旧的function关键字，它更明确地区分了定义函数和定义类两种意图。

原型与原型链

什么是原型？

JavaScript的原型

原型链

早期版本中的类与原型

ES6 中的类

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