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面试之《原型与原型链》

article 2025/3/12 15:20:09

在 JavaScript 中，原型（Prototype） 和 原型链（Prototype Chain） 是实现对象继承和属性共享的核心机制。以下是详细介绍：

一、原型（Prototype）

基本概念
- 每个函数（包括构造函数）都有一个 prototype 属性，指向一个对象，称为原型对象。
- 当使用 new 调用构造函数创建实例时，实例内部会有一个隐藏属性 __proto__（ES6 规范中称为 [[Prototype]]），指向构造函数的原型对象。
- 原型对象的作用是为所有实例共享属性和方法，避免重复定义。

示例

function Person(name) {
  this.name = name;
}

// 原型对象添加方法
Person.prototype.sayHello = function() {
  console.log(`Hello, ${this.name}`);
};

const person = new Person("Alice");
console.log(person.__proto__ === Person.prototype); // true
person.sayHello(); // Hello, Alice

二、原型链（Prototype Chain）

基本概念
- 每个对象（包括原型对象）都有自己的 __proto__，指向其“父级”原型对象，形成一条链式结构，称为原型链。
- 当访问对象的属性或方法时，JavaScript 会沿着原型链向上查找，直到找到目标属性或到达 null（终点）。
原型链结构
```
Object.prototype ← Function.prototype ← ... ← 自定义原型 ← 实例
```
- 所有对象的最终原型是 Object.prototype，它定义了 toString()、valueOf() 等通用方法。
- 函数的原型是 Function.prototype，而 Function.prototype 的原型是 Object.prototype。

示例

const obj = {};
console.log(obj.toString()); // 来自 Object.prototype
console.log(obj.hasOwnProperty("toString")); // false（属于原型链）

三、关键特性

属性查找规则
- 优先查找对象自身的属性，若不存在则沿原型链向上查找。
- 修改对象自身的属性会直接覆盖原型链中的同名属性。

原型链的继承

通过修改原型对象，可以实现类似“继承”的效果。例如：

function Animal() {}
Animal.prototype.eat = function() { console.log("Eating..."); };

function Dog() {}
Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype); // Dog 的原型链继承 Animal
Dog.prototype.bark = function() { console.log("Woof!"); };

const dog = new Dog();
dog.eat(); // 继承自动物原型
dog.bark(); // 自身方法

原型链的终点
- Object.prototype.__proto__ 的值为 null，表示原型链的结束。

四、相关方法

isPrototypeOf()
检查一个对象是否是另一个对象的原型：
```
console.log(Animal.prototype.isPrototypeOf(dog)); // true
```
hasOwnProperty()
判断属性是否是对象自身的属性（而非原型链中的属性）：
```
console.log(dog.hasOwnProperty("bark")); // true
```
Object.getPrototypeOf()
获取对象的原型（ES6 方法，替代 __proto__）：
```
console.log(Object.getPrototypeOf(dog) === Dog.prototype); // true
```