彻底搞懂JavaScript原型和原型链

基于原型编程

在面向对象的编程语言中，类和对象的关系是铸模和铸件的关系，对象总是从类创建而来，比如Java中，必须先创建类再基于类实例化对象。
而在基于原型编程的思想中，类并不是必须的，对象都是通过克隆另外一个对象而来，这个被克隆的对象就是原型对象。
基于原型编程的语言通常遵循下面的规则：

• 所有的数据都是对象
• 要得到一个对象，不是通过实例化类，而是找到一个对象作为原型并克隆它
• 无法自己直接创建一个对象，对象都是克隆产生，必须有一个根对象，然后克隆它才可以创建对象
• 对象会记住它的原型
• 如果对象无法响应某个请求，它会把这个请求委托给自己的原型

函数和对象

JavaScript是基于原型的语言，但JavaScript并非严格遵循原型编程的第一条规则，其中基本类型undefined、number、string、boolean就不是对象，其模仿Java，分为了基本类型和对象类型，当然和Java一样，基本类型可以使用包装的形式变为对象。
这里先探讨一个问题，有助于后面理解原型和原型链，那就是“所有的数据都是对象，函数也是对象“，虽然函数是对象，但是函数拥有很多普通对象不具备的特性：

1. 可执行性：函数可以被调用执行
2. 闭包：函数可以创建闭包
3. 构造函数：函数可以作为构造函数，去创建对象实例，理论上，除了 Object.create 创建的对象，都是通过构造函数创建的对象。
4. 原型对象属性：除了箭头函数，每个函数都有一个 prototype 属性，它是一个对象，用于存储通过该构造函数创建的所有实例的共享属性和方法。

JavaScript原型

从上面可以得知，函数都有 prototype 属性，称之为原型，也称为原型对象，原型对象里面可以存放属性和方法，共享给实例对象使用，用于实现继承效果。
这里的函数指的是构造函数，即可以通过new创建对象的函数，在JavaScript中普通函数都可以是构造函数，除了箭头函数。

箭头函数没有 prototype 属性是为了保持它们的设计简洁性，避免与原型链相关的复杂性和潜在问题。箭头函数同时不能使用new实例化对象。如果你需要定义一个构造器函数，应该使用普通函数而不是箭头函数。

举例说明：

const arr = new Array(1, 2, 3)
arr.reverse()
arr.sort()

在上面的代码中 Array 就是一个构造函数，reverse和sort都是 Array.prototype 原型对象上的函数。
这里有个问题，为何要将这些方法放在 prototype 原型属性上，而不是放在构造函数内部呢？
我们来看下面的代码：

function Person() {
  this.getName = function () {
    console.log('person')
  }
}
Person.prototype.getProtoName = function () {
  console.log('proto person')
}
const person = new Person()
const person1 = new Person()

console.log(person.getName === person1.getName) // false
console.log(person.getProtoName === person1.getProtoName) // true

很明显，虽然在实例化对象上都可以调用这些方法，但两者有本质的不同，将方法放在 prototype 原型对象上，之后实例化的对象使用的都是同一个方法，类似于Java的类方法，而构造函数内的方法，则会重新创建，也就是实例对象方法。

JavaScript原型链

了解完原型之后，再来看原型链就非常简单了。

1. 对象可以调用其构造函数的 prototype 原型对象的属性和方法
2. 原型对象也是对象，同样也可以调用其构造函数的prototype原型对象的属性和方法
3. 一层一层的形成一条链路就是原型链

如图所示：

解读：

1. 在浏览器中，通常使用对象的 __proto__ 即可找到对象的原型对象，每个对象都有 __proto__ 属性(还是要去除Object.create创建的)，用于指向它的原型对象。
2. 前面基于原型编程有一个规则是，必须有一个根对象，JavaScript中根对象是：Object.prototype，其是一个空对象。

原型链经典图片

最后结合上面的内容，来看看下面的经典原型链图：

从上图可以看出左边是实例对象，中间是构造函数，右边是原型对象，图中还包含了一些其它内容：
函数是一个函数，同时也是一个对象：
构造函数作为一个函数时，拥有原型对象属性 prototype
同时函数也是一个对象，函数都是由构造函数 Function 构造出来的，包括 Function 函数本身，可以看上图中 function Foo()、function Object()、function Function() 的 __proto__ 都是指向 Funtion.prototype，这是函数比较特殊的一点。
这个地方有点绕，再理一下，函数的 prototype 属性是这个函数自己的属性，而函数的 __proto__ 指向的是其构造函数的原型对象，可以理解为父级的属性，两者是不同的。

总结

1. JavaScript是基于原型编程，创建对象是通过克隆对象的形式，不是通过类创建。
2. 函数都拥有 prototype 原型属性，实例化对象的 __proto__ 属性指向这个原型属性，对象可以直接调用原型对象的方法和属性，不用写 __proto__ 再调用，两者效果一致。
3. 对象的 __proto__ 指向构造函数的 prototype，构造函数的 prototype 同样是对象，其 __proto__ 指向上一层原型对象，直到 Object.prototype，形成原型链。