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深入理解JavaScript原型链与继承机制

作者：小括号

时间：2026-10-24

浏览：424

本文详细解析JavaScript中基于原型链的继承机制，阐述对象如何通过__proto__属性构建原型链。内容涵盖属性查找规则、方法继承中的this指向、原型属性的添加与访问，以及hasOwnProperty和Object.keys()在属性检测中的应用，并探讨原型链查找对性能的影响及优化建议。

文章目录

继承与原型链

在JavaScript中，继承的结构仅涉及对象。每个实例对象内部持有一个私有属性（通常称为__proto__），该属性指向其构造函数的原型对象（prototype）。原型对象自身也拥有指向其原型的__proto__属性，这种引用关系层层向上追溯，直至某个对象的原型为null。根据定义，null没有原型，因此它是原型链的终点。

绝大多数JavaScript对象都是位于原型链顶端的Object的实例。

继承属性

JavaScript对象本质上是动态的属性集合。每个对象都维护着一个指向原型对象的链。当访问对象的某个属性时，JavaScript引擎不仅会在当前对象中查找，还会沿原型链向上搜索，依次检查该对象的原型、原型的原型，直到找到匹配的属性名或到达原型链末尾（即null）。

代码实例


function fn() {
  this.a = 1;
  this.b = 2;
}

const o = new fn();

fn.prototype.b = 3;
fn.prototype.c = 4;
console.log(o.a);
console.log(o.b);
console.log(o.c);
console.log(o.d);
// 1
// 2
// 4
// undefined
  • a 和 b 是 o 的自身属性可以直接返回值
  • 为何设置 fn.prototype.b=3 后，访问 o.b 仍返回 2？这是因为在查找属性时，一旦在当前对象自身找到该属性，就会直接返回其值，不再继续向上层原型查找。
  • c 不是 o 的自身属性，因此会到 o.prototype 上去查找，发现有 c，直接返回值
  • d 不是 o 的自身属性，所以会到 o.prototype 上去查找，发现没有，再到 o.prototype.prototype 上查找，发现为 null，停止搜索，返回 undefined

看下 o 构造函数的打印


{
    a: 1
    b: 2
    __proto__:
        b: 3
        c: 4
        constructor: ƒ fn()
        __proto__:
            constructor: ƒ Object()
            hasOwnProperty: ƒ hasOwnProperty()
            isPrototypeOf: ƒ isPrototypeOf()
            propertyIsEnumerable: ƒ propertyIsEnumerable()
            toLocaleString: ƒ toLocaleString()
            toString: ƒ toString()
            valueOf: ƒ valueOf()
            __defineGetter__: ƒ __defineGetter__()
            __defineSetter__: ƒ __defineSetter__()
            __lookupGetter__: ƒ __lookupGetter__()
            __lookupSetter__: ƒ __lookupSetter__()
            get __proto__: ƒ __proto__()
            set __proto__: ƒ __proto__()
}

继承方法

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'

在 JavaScript 中使用原型

在 JavaScript 中，函数（function）是允许拥有属性的。所有的函数会有一个特别的属性 —— prototype 。默认情况下是 Object 的原型对象


function doSomething() {}
console.log(doSomething.prototype);
// 和声明函数的方式无关，
// JavaScript 中的函数永远有一个默认原型属性。
var doSomething = function () {};
console.log(doSomething.prototype);

在控制台显示的 JavaScript 代码块中，我们可以看到 doSomething 函数的一个默认属性 prototype。而这段代码运行之后，控制台应该显示类似如下的结果：


{
    constructor: ƒ doSomething(),
    __proto__: {
        constructor: ƒ Object(),
        hasOwnProperty: ƒ hasOwnProperty(),
        isPrototypeOf: ƒ isPrototypeOf(),
        propertyIsEnumerable: ƒ propertyIsEnumerable(),
        toLocaleString: ƒ toLocaleString(),
        toString: ƒ toString(),
        valueOf: ƒ valueOf()
    }
}

我们可以给 doSomething 函数的原型对象添加新属性，如下：


function doSomething() {}
doSomething.prototype.foo = "bar";
console.log(doSomething.prototype);

可以看到运行后的结果如下：


{
    foo: "bar",
    constructor: ƒ doSomething(),
    __proto__: {
        constructor: ƒ Object(),
        hasOwnProperty: ƒ hasOwnProperty(),
        isPrototypeOf: ƒ isPrototypeOf(),
        propertyIsEnumerable: ƒ propertyIsEnumerable(),
        toLocaleString: ƒ toLocaleString(),
        toString: ƒ toString(),
        valueOf: ƒ valueOf()
    }
}

现在我们可以通过 new 操作符来创建基于这个原型对象的 doSomething 实例。

代码：


function doSomething() {}
doSomething.prototype.foo = "bar"; // add a property onto the prototype
var doSomeInstancing = new doSomething();
doSomeInstancing.prop = "some value"; // add a property onto the object
console.log(doSomeInstancing);

运行的结果类似于以下的语句。


{
    prop: "some value",
    __proto__: {
        foo: "bar",
        constructor: ƒ doSomething(),
        __proto__: {
            constructor: ƒ Object(),
            hasOwnProperty: ƒ hasOwnProperty(),
            isPrototypeOf: ƒ isPrototypeOf(),
            propertyIsEnumerable: ƒ propertyIsEnumerable(),
            toLocaleString: ƒ toLocaleString(),
            toString: ƒ toString(),
            valueOf: ƒ valueOf()
        }
    }
}

我们可以看到 prop 是 doSomeInstancing 的自身属性，doSomeInstancing 中的proto就是 doSomething.prototype

我们打印下里面的属性


console.log("doSomeInstancing.prop:      " + doSomeInstancing.prop);
console.log("doSomeInstancing.foo:       " + doSomeInstancing.foo);
console.log("doSomething.prop:           " + doSomething.prop);
console.log("doSomething.foo:            " + doSomething.foo);
console.log("doSomething.prototype.prop: " + doSomething.prototype.prop);
console.log("doSomething.prototype.foo:  " + doSomething.prototype.foo);

结果如下：


// doSomeInstancing的自身属性，直接返回值
doSomeInstancing.prop:      some value
// 不是doSomeInstancing的自身属性，查看原型对象，发现有这个属性直接返回值
doSomeInstancing.foo:       bar
// 不是函数自身的属性，也不是原型对象上的属性，一层层往上找，最后查找到prototype为null时，表示没有这个属性，所以返回undefined
doSomething.prop:           undefined
doSomething.foo:            undefined
doSomething.prototype.prop: undefined
// 查找doSomething原型对象有foo属性，所以直接返回值
doSomething.prototype.foo:  bar

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。

遍历对象的属性时，原型链上的每个可枚举属性都会被枚举出来。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。下面给出一个具体的例子来说明它：


console.log(doSomeInstancing.hasOwnProperty("prop"));
// true

console.log(doSomeInstancing.hasOwnProperty("bar"));
// false

console.log(doSomeInstancing.hasOwnProperty("foo"));
// false

console.log(doSomeInstancing.__proto__.hasOwnProperty("foo"));
// 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。

另一种这样的方法：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。

附：原型链是实现继承的主要方法

先说一下继承，许多OO语言都支持两张继承方式：接口继承、实现继承。

|- 接口继承：只继承方法签名

|- 实现继承：继承实际的方法

由于函数没有签名，在ECMAScript中无法实现接口继承，只支持实现继承，而实现继承主要是依靠原型链来实现。

原型链基本思路：

利用原型让一个引用类型继承另一个引用类型的属性和方法。

每个构造函数都有一个原型对象，原型对象都包含一个指向构造函数想指针(constructor)，而实例对象都包含一个指向原型对象的内部指针(__proto__)。如果让原型对象等于另一个类型的实例，此时的原型对象将包含一个指向另一个原型的指针(__proto__)，另一个原型也包含着一个指向另一个构造函数的指针(constructor)。假如另一个原型又是另一个类型的实例……这就构成了实例与原型的链条。

原型链基本思路（图解）：

继承与原型链

总结

到此这篇关于Js继承与原型链的文章就介绍到这了,更多相关Js继承与原型链内容请搜索本站以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持本站！

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