JavaScript-理解面向对象的程序设计

什么是面向对象

http://shem.xin/article-5

本文结构

创建对象

对象的继承（有些不是很理解-后续会更新）

官方定义：对象是拥有属性和方法的数据。

对象和函数比较：函数是用来实现具体功能的代码，用一种方式把他们组织起来，就是函数了。
对象是有属性和方法的一个东西，在对象中的函数就变成了方法。

细节比较

   对象同样是对js代码封装，不过对象可以封装函数（方法）。

比如把某一类的函数（方法）都封装到某个对象中。
   这样可以系统的管理调用函数（方法）。

比如我写了很多的函数，只要知道我想要调用的函数是哪一类的。

声明相应的对象，就可以很容易的找到我要调用的函数（方法）。

对象中的属性就是变量，对象中的方法就是函数

对象在 JavaScript 中被称为引用类型的值，而且有一些内置的引用类型可以用来创建特定的对象，

现简要总结如下： 

引用类型与传统面向对象程序设计中的类相似，但实现不同；

Object 是一个基础类型，其他所有类型都从 Object 继承了基本的行为；
Array 类型是一组值的有序列表，同时还提供了操作和转换这些值的功能；
Date 类型提供了有关日期和时间的信息，包括当前日期和时间以及相关的计算功能；
RegExp 类型是 ECMAScript支持正则表达式的一个接口，提供了基本的和一些高级的正则表达式功能。

函数实际上是 Function 类型的实例，因此函数也是对象；而这一点正是 JavaScript有特色的地方。由于函数是对象，所以函数也拥有方法，可以用来增强其行为。

因为有了基本包装类型，所以 JavaScript 中的基本类型值可以被当作对象来访问。三种基本包装类型分别是：Boolean、Number 和 String。以下是它们共同的特征：

每个包装类型都映射到同名的基本类型；
在读取模式下访问基本类型值时，就会创建对应的基本包装类型的一个对象，从而方便了数据操作；
操作基本类型值的语句一经执行完毕，就会立即销毁新创建的包装对象。

在所有代码执行之前，作用域中就已经存在两个内置对象：Global 和 Math。在大多数ECMAScript 实现中都不能直接访问 Global 对象；不过，Web 浏览器实现了承担该角色的 window 对象。全局变量和函数都是 Global 对象的属性。Math 对象提供了很多属性和方法，用于辅助完成复杂的数学计算任务。

ECMAScript支持面向对象（OO）编程，但不使用类或者接口。对象可以在代码执行过程中创建和增强，因此具有动态性而非严格定义的实体。在没有类的情况下，可以采用下列模式创建对象。

工厂模式，使用简单的函数创建对象，为对象添加属性和方法，然后返回对象。这个模式后来被构造函数模式所取代。

构造函数模式，可以创建自定义引用类型，可以像创建内置对象实例一样使用 new 操作符。不过，构造函数模式也有缺点，即它的每个成员都无法得到复用，包括函数。由于函数可以不局限于任何对象（即与对象具有松散耦合的特点），因此没有理由不在多个对象间共享函数。

原型模式，使用构造函数的 prototype 属性来指定那些应该共享的属性和方法。组合使用构造函数模式和原型模式时，使用构造函数定义实例属性，而使用原型定义共享的属性和方法。

JavaScript 主要通过原型链实现继承。原型链的构建是通过将一个类型的实例赋值给另一个构造函数的原型实现的。这样，子类型就能够访问超类型的所有属性和方法，这一点与基于类的继承很相似。原型链的问题是对象实例共享所有继承的属性和方法，因此不适宜单独使用。解决这个问题的技术是借用构造函数，即在子类型构造函数的内部调用超类型构造函数。这样就可以做到每个实例都具有自己的属性，同时还能保证只使用构造函数模式来定义类型。使用多的继承模式是组合继承，这种模式使用原型链继承共享的属性和方法，而通过借用构造函数继承实例属性。

此外，还存在下列可供选择的继承模式。

原型式继承，可以在不必预先定义构造函数的情况下实现继承，其本质是执行对给定对象的浅复制。而复制得到的副本还可以得到进一步改造。

寄生式继承，与原型式继承非常相似，也是基于某个对象或某些信息创建一个对象，然后增强对象，后返回对象。为了解决组合继承模式由于多次调用超类型构造函数而导致的低效率问题，可以将这个模式与组合继承一起使用。

寄生组合式继承，集寄生式继承和组合继承的优点与一身，是实现基于类型继承的有效方式。

面向对象（Object-Oriented，OO）的语言有一个标志，那就是它们都有类的概念，而通过类可以创建任意多个具有相同属性和方法的对象。前面提到过，ECMAScript中没有类的概念，因此它的对象也与基于类的语言中的对象有所不同。

ECMA-262把对象定义为：“无序属性的集合，其属性可以包含基本值、对象或者函数。”严格来讲，这就相当于说对象是一组没有特定顺序的值。对象的每个属性或方法都有一个名字，而每个名字都映射到一个值。正因为这样（以及其他将要讨论的原因），我们可以把 ECMAScript的对象想象成散列表：无非就是一组名值对，其中值可以是数据或函数。 每个对象都是基于一个引用类型创建的，这个引用类型可以是第 5章讨论的原生类型，也可以是开发人员定义的类型

单体内置对象

ECMA-262对内置对象的定义是：“由 ECMAScript实现提供的、不依赖于宿主环境的对象，这些对象在 ECMAScript程序执行之前就已经存在了。”意思就是说，开发人员不必显式地实例化内置对象，因为它们已经实例化了。前面我们已经介绍了大多数内置对象，例如 Object、Array 和 String。 ECMA-262还定义了两个单体内置对象：Global 和 Math。

Global对象

Global（全局）对象可以说是 ECMAScript中特别的一个对象了，因为不管你从什么角度上看，这个对象都是不存在的。ECMAScript中的 Global 对象在某种意义上是作为一个终极的“兜底儿对象” 来定义的。换句话说，不属于任何其他对象的属性和方法，终都是它的属性和方法。事实上，没有全局变量或全局函数；所有在全局作用域中定义的属性和函数，都是 Global 对象的属性。本书前面介绍过的那些函数，诸如 isNaN()、isFinite()、parseInt()以及 parseFloat()，实际上全都是 Global 对象的方法。除此之外，Global 对象还包含其他一些方法。

1. URI编码方法

Global 对象的 encodeURI()和 encodeURIComponent()方法可以对 URI（Uniform Resource Identifiers，通用资源标识符）进行编码，以便发送给浏览器。有效的 URI 中不能包含某些字符，例如空格。而这两个 URI编码方法就可以对 URI进行编码，它们用特殊的 UTF-8编码替换所有无效的字符，从而让浏览器能够接受和理解。

其中，encodeURI()主要用于整个 URI（例如，http://www.wrox.com/illegal value.htm），而 encode- URIComponent()主要用于对 URI中的某一段（例如前面 URI中的 illegal value.htm）进行编码。它们的主要区别在于，encodeURI()不会对本身属于 URI 的特殊字符进行编码，例如冒号、正斜杠、问号和井字号；而 encodeURIComponent()则会对它发现的任何非标准字符进行编码。来看下面的例子。

var uri = "http://www.wrox.com/illegal value.htm#start"; 
 
//"http://www.wrox.com/illegal%20value.htm#start" 
alert(encodeURI(uri)); 
 
//"http%3A%2F%2Fwww.wrox.com%2Fillegal%20value.htm%23start" 
alert(encodeURIComponent(uri));

使用 encodeURI()编码后的结果是除了空格之外的其他字符都原封不动，只有空格被替换成了 %20。而 encodeURIComponent()方法则会使用对应的编码替换所有非字母数字字符。这也正是可以对整个URI使用encodeURI()，而只能对附加在现有URI后面的字符串使用encodeURIComponent() 的原因所在。

一般来说，我们使用 encodeURIComponent() 方法的时候要比使用 encodeURI()更多，因为在实践中更常见的是对查询字符串参数而不是对基础 URI 进行编码

与 encodeURI()和 encodeURIComponent()方法对应的两个方法分别是 decodeURI()和 decodeURIComponent()。其中，decodeURI()只能对使用 encodeURI()替换的字符进行解码。例如，它可将%20 替换成一个空格，但不会对%23 作任何处理，因为%23 表示井字号（#），而井字号不是使用 encodeURI()替换的。同样地，decodeURIComponent()能够解码使用 encodeURIComponent()编码的所有字符，即它可以解码任何特殊字符的编码。来看下面的例子：


 var uri = "http%3A%2F%2Fwww.wrox.com%2Fillegal%20value.htm%23start"; 
 
//http%3A%2F%2Fwww.wrox.com%2Fillegal value.htm%23start
 alert(decodeURI(uri)); 
 
//http://www.wrox.com/illegal value.htm#start
 alert(decodeURIComponent(uri));

这里，变量 uri 包含着一个由 encodeURIComponent()编码的字符串。在第一次调用 decodeURI() 输出的结果中，只有%20 被替换成了空格。而在第二次调用 decodeURIComponent()输出的结果中，所有特殊字符的编码都被替换成了原来的字符，得到了一个未经转义的字符串（但这个字符串并不是一个有效的 URI）

URI方法 encodeURI()、encodeURIComponent()、decodeURI()和 decode- URIComponent()用于替代已经被ECMA-262第3版废弃的escape()和unescape() 方法。URI方法能够编码所有 Unicode字符，而原来的方法只能正确地编码 ASCII字符。因此在开发实践中，特别是在产品级的代码中，一定要使用URI方法，不要使用 escape() 和unescape()方法。

2. eval()方法

现在，我们介绍后一个——大概也是整个ECMAScript语言中强大的一个方法：eval()。eval() 方法就像是一个完整的 ECMAScript解析器，它只接受一个参数，即要执行的 ECMAScript（或 JavaScript）字符串。看下面的例子：

eval("alert('hi')");

这行代码的作用等价于下面这行代码：

alert("hi");

当解析器发现代码中调用 eval()方法时，它会将传入的参数当作实际的 ECMAScript语句来解析，然后把执行结果插入到原位置。通过 eval()执行的代码被认为是包含该次调用的执行环境的一部分，因此被执行的代码具有与该执行环境相同的作用域链。这意味着通过 eval()执行的代码可以引用在包含环境中定义的变量，举个例子：

var msg = "hello world"; 
eval("alert(msg)");    //"hello world"

可见，变量 msg 是在 eval()调用的环境之外定义的，但其中调用的 alert()仍然能够显示"hello world"。这是因为上面第二行代码终被替换成了一行真正的代码。同样地，我们也可以在 eval() 调用中定义一个函数，然后再在该调用的外部代码中引用这个函数：

eval("function sayHi() {alert('hi'); }"); 
sayHi();

显然，函数 sayHi()是在 eval()内部定义的。但由于对 eval()的调用终会被替换成定义函数的实际代码，因此可以在下一行调用 sayHi()。对于变量也一样：

eval("var msg = 'hello world'; "); 
alert(msg);     //"hello world"

在 eval()中创建的任何变量或函数都不会被提升，因为在解析代码的时候，它们被包含在一个字符串中；它们只在 eval()执行的时候创建。严格模式下，在外部访问不到 eval()中创建的任何变量或函数，因此前面两个例子都会导致错误。同样，在严格模式下，为 eval 赋值也会导致错误：

"use strict"; 
eval = "hi";   //causes error

能够解释代码字符串的能力非常强大，但也非常危险。因此在使用 eval()时必须极为谨慎，特别是在用它执行用户输入数据的情况下。否则，可能会有恶意用户输入威胁你的站点或应用程序安全的代码（即所谓的代码注入）。

3. Global 对象的属性

Global 对象还包含一些属性，其中一部分属性已经在本书前面介绍过了。例如，特殊的值 undefined、NaN 以及 Infinity 都是 Global 对象的属性。此外，所有原生引用类型的构造函数，像 Object 和 Function，也都是 Global 对象的属性。下表列出了 Global 对象的所有属性。

ECMAScript 5明确禁止给 undefined、NaN 和 Infinity 赋值，这样做即使在非严格模式下也会导致错误。

4. window 对象

ECMAScript 虽然没有指出如何直接访问 Global 对象，但 Web 浏览器都是将这个全局对象作为 window 对象的一部分加以实现的。因此，在全局作用域中声明的所有变量和函数，就都成为了 window 对象的属性。来看下面的例子。

var color = "red"; 
 
function sayColor(){
     alert(window.color); 
} 
 
window.sayColor();  //"red"

这里定义了一个名为color的全局变量和一个名为sayColor()的全局函数。在sayColor()内部，我们通过 window.color 来访问 color 变量，以说明全局变量是 window 对象的属性。然后，又使用 window.sayColor()来直接通过 window 对象调用这个函数，结果显示在了警告框中。

JavaScript中的window对象除了扮演ECMAScript规定的Global对象的角色外，还承担了很多别的任务。第 8章在讨论浏览器对象模型时将详细介绍 window 对象。

另一种取得 Global 对象的方法是使用以下代码：


 var global = function(){
     return this;
  }();

以上代码创建了一个立即调用的函数表达式，返回 this 的值。如前所述，在没有给函数明确指定 this 值的情况下（无论是通过将函数添加为对象的方法，还是通过调用 call()或 apply()），this 值等于 Global 对象。而像这样通过简单地返回 this 来取得 Global 对象，在任何执行环境下都是可行的。第 7章将深入讨论函数表达式。

Math对象

ECMAScript还为保存数学公式和信息提供了一个公共位置，即 Math 对象。与我们在 JavaScript直接编写的计算功能相比，Math 对象提供的计算功能执行起来要快得多。Math 对象中还提供了辅助完成这些计算的属性和方法

1. Math 对象的属性

Math 对象包含的属性大都是数学计算中可能会用到的一些特殊值。下表列出了这些属性。

虽然讨论这些值的含义和用途超出了本书范围，但你确实可以随时使用它们。

2. min()和 max()方法

Math 对象还包含许多方法，用于辅助完成简单和复杂的数学计算。其中，min()和 max()方法用于确定一组数值中的小值和大值。这两个方法都可以接收任意多个数值参数，如下面的例子所示。

var max = Math.max(3, 54, 32, 16);
 alert(max);    //54 
 
var min = Math.min(3, 54, 32, 16);
 alert(min);    //3

对于 3、54、32和 16，Math.max()返回 54，而 Math.min()返回 3。这两个方法经常用于避免多余的循环和在 if 语句中确定一组数的大值。要找到数组中的大或小值，可以像下面这样使用 apply()方法。

var values = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8];
 var max = Math.max.apply(Math, values);

这个技巧的关键是把 Math 对象作为 apply()的第一个参数，从而正确地设置 this 值。然后，可以将任何数组作为第二个参数。

3. 舍入方法

下面来介绍将小数值舍入为整数的几个方法：Math.ceil()、Math.floor()和 Math.round()。这三个方法分别遵循下列舍入规则：

Math.ceil()执行向上舍入，即它总是将数值向上舍入为接近的整数；
 Math.floor()执行向下舍入，即它总是将数值向下舍入为接近的整数；
 Math.round()执行标准舍入，即它总是将数值四舍五入为接近的整数（这也是我们在数学课上学到的舍入规则）。

下面是使用这些方法的示例：

alert(Math.ceil(25.9));     //26
 alert(Math.ceil(25.5));     //26
 alert(Math.ceil(25.1));     //26 
 
alert(Math.round(25.9));    //26
 alert(Math.round(25.5));    //26
 alert(Math.round(25.1));    //25
alert(Math.floor(25.9));    //25
 alert(Math.floor(25.5));    //25
 alert(Math.floor(25.1));    //25

对于所有介于 25和 26（不包括 26）之间的数值，Math.ceil()始终返回 26，因为它执行的是向上舍入。Math.round()方法只在数值大于等于 25.5 时返回 26；否则返回 25。后，Math.floor() 对所有介于 25和 26（不包括 26）之间的数值都返回 25。

4. random()方法

Math.random()方法返回大于等于 0小于 1的一个随机数。对于某些站点来说，这个方法非常实用，因为可以利用它来随机显示一些名人名言和新闻事件。套用下面的公式，就可以利用 Math.random() 从某个整数范围内随机选择一个值。

值 = Math.floor(Math.random() * 可能值的总数 + 第一个可能的值)

公式中用到了 Math.floor()方法，这是因为 Math.random()总返回一个小数值。而用这个小数值乘以一个整数，然后再加上一个整数，终结果仍然还是一个小数。举例来说，如果你想选择一个 1 到 10之间的数值，可以像下面这样编写代码：

var num = Math.floor(Math.random() * 10 + 1);

总共有 10个可能的值（1到 10），而第一个可能的值是 1。而如果想要选择一个介于 2到 10之间的值，就应该将上面的代码改成这样：

var num = Math.floor(Math.random() * 9 + 2);

从 2数到 10要数 9个数，因此可能值的总数就是 9，而第一个可能的值就是 2。多数情况下，其实都可以通过一个函数来计算可能值的总数和第一个可能的值，例如：


 function selectFrom(lowerValue, upperValue) {
     var choices = upperValue - lowerValue + 1;
     return Math.floor(Math.random() * choices + lowerValue);
 } 
 
var num = selectFrom(2, 10); alert(num);
   // 介于 2 和 10 之间（包括 2 和 10）的一个数值

函数 selectFrom()接受两个参数：应该返回的小值和大值。而用大值减小值再加 1得到了可能值的总数，然后它又把这些数值套用到了前面的公式中。这样，通过调用 selectFrom(2,10) 就可以得到一个介于 2和 10之间（包括 2和 10）的数值了。利用这个函数，可以方便地从数组中随机取出一项，例如


 var colors = ["red", "green", "blue", "yellow", "black", "purple", "brown"];
 var color = colors[selectFrom(0, colors.length-1)];
 alert(color);
  // 可能是数组中包含的任何一个字符串

在这个例子中，传递给 selectFrom()的第二个参数是数组的长度减1，也就是数组中后一项的位置。

5. 其他方法

Math 对象中还包含其他一些与完成各种简单或复杂计算有关的方法，但详细讨论其中每一个方法的细节及适用情形超出了本书的范围。下面我们就给出一个表格，其中列出了这些没有介绍到的 Math 对象的方法。

虽然 ECMA-262规定了这些方法，但不同实现可能会对这些方法采用不同的算法。毕竟，计算某个值的正弦、余弦和正切的方式多种多样。也正因为如此，这些方法在不同的实现中可能会有不同的精度。

对象属性

创建对象

虽然 Object 构造函数或对象字面量都可以用来创建单个对象，但这些方式有个明显的缺点：使用同一个接口创建很多对象，会产生大量的重复代码。（例如一个对象有个方法为输出显示固定值，那么每次使用该接口创建对象时，都要重复使用那个方法，从而造成代码重复）

为解决这个问题，人们开始使用工厂模式的一种变体

工厂模式（利用方法制造一个专属对象）

.工厂模式是软件工程领域一种广为人知的设计模式，这种模式抽象了创建具体对象的过程（本书后面还将讨论其他设计模式及其在 JavaScript中的实现）。考虑到在 ECMAScript中无法创建类，开发人员就发明了一种函数，用函数来封装以特定接口创建对象的细节，如下面的例子所示。


 function createPerson(name, age, job){
     var o = new Object();
     o.name = name;
     o.age = age;
     o.job = job;
     o.sayName = function(){
         alert(this.name);
     };
         return o;
 } 
 
var person1 = createPerson("Nicholas", 29, "Software Engineer");
var person2 = createPerson("Greg", 27, "Doctor");

函数 createPerson()能够根据接受的参数来构建一个包含所有必要信息的 Person 对象。可以无数次地调用这个函数，而每次它都会返回一个包含三个属性一个方法的对象。工厂模式虽然解决了创建多个相似对象的问题，但却没有解决对象识别的问题（即怎样知道一个对象的类型）。

随着 JavaScript 的发展，又一个新模式出现了。

构造函数模式

ECMAScript中的构造函数可用来创建特定类型的对象。像 Object 和 Array 这样的原生构造函数，在运行时会自动出现在执行环境中。此外，也可以创建自定义的构造函数，从而定义自定义对象类型的属性和方法。例如，可以使用构造函数模式将前面的例子重写如下。


 function Person(name, age, job){
     this.name = name;
     this.age = age;
     this.job = job;
     this.sayName = function(){
         alert(this.name);
     };
     } 
 
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
 var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");

在这个例子中，Person()函数取代了 createPerson()函数。我们注意到，Person()中的代码除了与 createPerson()中相同的部分外，还存在以下不同之处：

没有显式地创建对象； 
直接将属性和方法赋给了 this 对象； 
没有 return 语句。

此外，还应该注意到函数名 Person 使用的是大写字母 P。

按照惯例，构造函数始终都应该以一个大写字母开头，而非构造函数则应该以一个小写字母开头。这个做法借鉴自其他 OO语言，主要是为了区别于 ECMAScript中的其他函数；因为构造函数本身也是函数，只不过可以用来创建对象而已。 要创建 Person 的新实例，必须使用 new 操作符。以这种方式调用构造函数实际上会经历以下 4 个步骤：

(1) 创建一个新对象；

(2) 将构造函数的作用域赋给新对象（因此 this 就指向了这个新对象）；

(3) 执行构造函数中的代码（为这个新对象添加属性）；

(4) 返回新对象。

对象的 constructor 属性初是用来标识对象类型的。但是，提到检测对象类型，还是 instan- ceof 操作符要更可靠一些。我们在这个例子中创建的所有对象既是 Object 的实例，同时也是 Person 的实例，这一点通过 instanceof 操作符可以得到验证

alert(person1 instanceof Object);  //true
 alert(person1 instanceof Person);  //true
 alert(person2 instanceof Object);  //true
 alert(person2 instanceof Person);  //true

创建自定义的构造函数意味着将来可以将它的实例标识为一种特定的类型；而这正是构造函数模式胜过工厂模式的地方。在这个例子中，person1 和 person2 之所以同时是 Object 的实例，是因为所有对象均继承自 Object（详细内容稍后讨论）。

1. 将构造函数当作函数

构造函数与其他函数的唯一区别，就在于调用它们的方式不同。不过，构造函数毕竟也是函数，不存在定义构造函数的特殊语法。任何函数，只要通过 new 操作符来调用，那它就可以作为构造函数；而任何函数，如果不通过 new 操作符来调用，那它跟普通函数也不会有什么两样。例如，前面例子中定义的 Person()函数可以通过下列任何一种方式来调用。

// 当作构造函数使用 
var person = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
 person.sayName(); //"Nicholas" 
 // 作为普通函数调用 
Person("Greg", 27, "Doctor"); // 添加到 
window window.sayName(); //"Greg" 
 // 在另一个对象的作用域中调用 
var o = new Object();

Person.call(o, "Kristen", 25, "Nurse"); 
o.sayName(); //"Kristen"

这个例子中的前两行代码展示了构造函数的典型用法，即使用 new 操作符来创建一个新对象。接下来的两行代码展示了不使用new操作符调用Person()会出现什么结果：属性和方法都被添加给window 对象了。有读者可能还记得，当在全局作用域中调用一个函数时，this 对象总是指向 Global 对象（在浏览器中就是 window 对象）。因此，在调用完函数之后，可以通过 window 对象来调用 sayName()方法，并且还返回了"Greg"。后，也可以使用 call()（或者 apply()）在某个特殊对象的作用域中调用Person()函数。这里是在对象o的作用域中调用的，因此调用后o就拥有了所有属性和sayName() 方法。

2. 构造函数的问题

构造函数模式虽然好用，但也并非没有缺点。使用构造函数的主要问题，就是每个方法都要在每个实例上重新创建一遍。在前面的例子中，person1 和 person2 都有一个名为 sayName()的方法，但那两个方法不是同一个 Function 的实例。不要忘了——ECMAScript中的函数是对象，因此每定义一个函数，也就是实例化了一个对象。从逻辑角度讲，此时的构造函数也可以这样定义。

function Person(name, age, job){
     this.name = name;
     this.age = age;
     this.job = job; 
    this.sayName = new Function("alert(this.name)");
 // 与声明函数在逻辑上是等价的 }

从这个角度上来看构造函数，更容易明白每个 Person 实例都包含一个不同的 Function 实例（以显示 name 属性）的本质。说明白些，以这种方式创建函数，会导致不同的作用域链和标识符解析，但创建 Function 新实例的机制仍然是相同的。因此，不同实例上的同名函数是不相等的，以下代码可以证明这一点。

alert(person1.sayName == person2.sayName);  //false

然而，创建两个完成同样任务的 Function 实例的确没有必要；况且有 this 对象在，根本不用在执行代码前就把函数绑定到特定对象上面。因此，大可像下面这样，通过把函数定义转移到构造函数外部来解决这个问题。


 function Person(name, age, job){
     this.name = name;
     this.age = age; 
    this.job = job; 
    this.sayName = sayName;
 } 
 
function sayName(){
     alert(this.name); 
} 
 
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
 var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor");

在这个例子中，我们把 sayName()函数的定义转移到了构造函数外部。而在构造函数内部，我们将 sayName 属性设置成等于全局的 sayName 函数。这样一来，由于 sayName 包含的是一个指向函数的指针，因此 person1 和 person2 对象就共享了在全局作用域中定义的同一个 sayName()函数。这样做确实解决了两个函数做同一件事的问题，可是新问题又来了：在全局作用域中定义的函数实际上只能被某个对象调用，这让全局作用域有点名不副实。而更让人无法接受的是：如果对象需要定义很多方法，那么就要定义很多个全局函数，于是我们这个自定义的引用类型就丝毫没有封装性可言了。好在，这些问题可以通过使用原型模式来解决。

原型模式

我们创建的每个函数都有一个 prototype（原型）属性，这个属性是一个指针，指向一个对象，而这个对象的用途是包含可以由特定类型的所有实例共享的属性和方法。如果按照字面意思来理解，那么 prototype 就是通过调用构造函数而创建的那个对象实例的原型对象。使用原型对象的好处是可以让所有对象实例共享它所包含的属性和方法。换句话说，不必在构造函数中定义对象实例的信息，而是可以将这些信息直接添加到原型对象中，如下面的例子所示。

function Person(){
 } 
 
Person.prototype.name = "Nicholas"; Person.prototype.age = 29;
 Person.prototype.job = "Software Engineer";
 Person.prototype.sayName = function(){
     alert(this.name);
 }; 
 
var person1 = new Person();
 person1.sayName();   //"Nicholas" 
 
var person2 = new Person(); 
person2.sayName();   //"Nicholas" 
 
alert(person1.sayName == person2.sayName);  //true

在此，我们将 sayName()方法和所有属性直接添加到了 Person 的 prototype 属性中，构造函数变成了空函数。即使如此，也仍然可以通过调用构造函数来创建新对象，而且新对象还会具有相同的属性和方法。但与构造函数模式不同的是，新对象的这些属性和方法是由所有实例共享的。换句话说， person1 和 person2 访问的都是同一组属性和同一个 sayName()函数。要理解原型模式的工作原理，必须先理解 ECMAScript中原型对象的性质。

1. 理解原型对象

无论什么时候，只要创建了一个新函数，就会根据一组特定的规则为该函数创建一个 prototype 属性，这个属性指向函数的原型对象。在默认情况下，所有原型对象都会自动获得一个 constructor （构造函数）属性，这个属性包含一个指向 prototype 属性所在函数的指针。就拿前面的例子来说， Person.prototype. constructor 指向 Person。而通过这个构造函数，我们还可继续为原型对象添加其他属性和方法。

创建了自定义的构造函数之后，其原型对象默认只会取得 constructor 属性；至于其他方法，则都是从 Object 继承而来的。当调用构造函数创建一个新实例后，该实例的内部将包含一个指针（内部属性），指向构造函数的原型对象。ECMA-262第 5版中管这个指针叫[[Prototype]]。虽然在脚本中没有标准的方式访问[[Prototype]]，但 Firefox、Safari 和 Chrome 在每个对象上都支持一个属性 __proto__；而在其他实现中，这个属性对脚本则是完全不可见的。不过，要明确的真正重要的一点就是，这个连接存在于实例与构造函数的原型对象之间，而不是存在于实例与构造函数之间。

以前面使用 Person 构造函数和 Person.prototype 创建实例的代码为例，图 6-1展示了各个对象之间的关系。

图 6-1展示了 Person 构造函数、Person 的原型属性以及 Person 现有的两个实例之间的关系。在此，Person.prototype指向了原型对象，而Person.prototype.constructor又指回了Person。原型对象中除了包含 constructor 属性之外，还包括后来添加的其他属性。Person 的每个实例—— person1 和 person2 都包含一个内部属性，该属性仅仅指向了 Person.prototype；换句话说，它们与构造函数没有直接的关系。此外，要格外注意的是，虽然这两个实例都不包含属性和方法，但我们却可以调用 person1.sayName()。这是通过查找对象属性的过程来实现的。

虽然在所有实现中都无法访问到[[Prototype]]，但可以通过 isPrototypeOf()方法来确定对象之间是否存在这种关系。从本质上讲，如果[[Prototype]]指向调用 isPrototypeOf()方法的对象（Person.prototype），那么这个方法就返回 true，如下所示：

alert(Person.prototype.isPrototypeOf(person1));  //true 
alert(Person.prototype.isPrototypeOf(person2));  //true

这里，我们用原型对象的 isPrototypeOf()方法测试了 person1 和 person2。因为它们内部都有一个指向 Person.prototype 的指针，因此都返回了 true。 ECMAScript 5增加了一个新方法，叫 Object.getPrototypeOf()，在所有支持的实现中，这个方法返回[[Prototype]]的值。例如：

alert(Object.getPrototypeOf(person1) == Person.prototype); //true
 alert(Object.getPrototypeOf(person1).name); //"Nicholas"

这里的第一行代码只是确定 Object.getPrototypeOf()返回的对象实际就是这个对象的原型。第二行代码取得了原型对象中 name 属性的值，也就是"Nicholas"。使用 Object.getPrototypeOf() 可以方便地取得一个对象的原型，而这在利用原型实现继承（本章稍后会讨论）的情况下是非常重要的。支持这个方法的浏览器有 IE9+、Firefox 3.5+、Safari 5+、Opera 12+和 Chrome。

每当代码读取某个对象的某个属性时，都会执行一次搜索，目标是具有给定名字的属性。搜索首先从对象实例本身开始。如果在实例中找到了具有给定名字的属性，则返回该属性的值；如果没有找到，则继续搜索指针指向的原型对象，在原型对象中查找具有给定名字的属性。如果在原型对象中找到了这个属性，则返回该属性的值。也就是说，在我们调用 person1.sayName()的时候，会先后执行两次搜索。首先，解析器会问：“实例 person1 有 sayName 属性吗？”答：“没有。”然后，它继续搜索，再问：“person1 的原型有 sayName 属性吗？”答：“有。”于是，它就读取那个保存在原型对象中的函数。当我们调用 person2.sayName()时，将会重现相同的搜索过程，得到相同的结果。而这正是多个对象实例共享原型所保存的属性和方法的基本原理。

前面提到过，原型最初只包含 constructor 属性，而该属性也是共享的，因此可以通过对象实例访问。

虽然可以通过对象实例访问保存在原型中的值，但却不能通过对象实例重写原型中的值。如果我们在实例中添加了一个属性，而该属性与实例原型中的一个属性同名，那我们就在实例中创建该属性，该属性将会屏蔽原型中的那个属性。来看下面的例子。

function Person(){
 } 
 
Person.prototype.name = "Nicholas"; Person.prototype.age = 29;
 Person.prototype.job = "Software Engineer";
 Person.prototype.sayName = function(){
     alert(this.name);
 }; 
 
var person1 = new Person(); 
var person2 = new Person(); 
 
person1.name = "Greg"; alert(person1.name);
     //"Greg"——来自实例
 alert(person2.name);     //"Nicholas"——来自原型

在这个例子中，person1 的 name 被一个新值给屏蔽了。但无论访问 person1.name 还是访问 person2.name 都能够正常地返回值，即分别是"Greg"（来自对象实例）和"Nicholas"（来自原型）。当在 alert()中访问 person1.name 时，需要读取它的值，因此就会在这个实例上搜索一个名为 name 的属性。这个属性确实存在，于是就返回它的值而不必再搜索原型了。当以同样的方式访问 person2. name 时，并没有在实例上发现该属性，因此就会继续搜索原型，结果在那里找到了 name 属性。

当为对象实例添加一个属性时，这个属性就会屏蔽原型对象中保存的同名属性；换句话说，添加这个属性只会阻止我们访问原型中的那个属性，但不会修改那个属性。即使将这个属性设置为 null，也只会在实例中设置这个属性，而不会恢复其指向原型的连接。不过，使用 delete 操作符则可以完全删除实例属性，从而让我们能够重新访问原型中的属性，如下所示。

function Person(){
 } 
 
Person.prototype.name = "Nicholas";
 Person.prototype.age = 29;
 Person.prototype.job = "Software Engineer";
 Person.prototype.sayName = function(){
     alert(this.name);
 }; 
 
var person1 = new Person();
 var person2 = new Person(); 
 
person1.name = "Greg"; alert(person1.name);
     //"Greg"——来自实例 
alert(person2.name);     //"Nicholas"——来自原型 
 
delete person1.name; alert(person1.name);
     //"Nicholas"——来自原型

在这个修改后的例子中，我们使用 delete 操作符删除了 person1.name，之前它保存的"Greg" 值屏蔽了同名的原型属性。把它删除以后，就恢复了对原型中 name 属性的连接。因此，接下来再调用 person1.name 时，返回的就是原型中 name 属性的值了。

使用 hasOwnProperty()方法可以检测一个属性是存在于实例中，还是存在于原型中。这个方法（不要忘了它是从 Object 继承来的）只在给定属性存在于对象实例中时，才会返回 true。来看下面这个例子。

function Person(){ 
} 
 
Person.prototype.name = "Nicholas";
 Person.prototype.age = 29;
 Person.prototype.job = "Software Engineer";
 Person.prototype.sayName = function(){


     alert(this.name);
 }; 
 
var person1 = new Person();
 var person2 = new Person(); 
 
alert(person1.hasOwnProperty("name"));  //false 
 
person1.name = "Greg"; alert(person1.name);     //"Greg"——来自实例 
alert(person1.hasOwnProperty("name"));  //true 
 
alert(person2.name);     //"Nicholas"——来自原型
 alert(person2.hasOwnProperty("name"));  //false 
 
delete person1.name; alert(person1.name);     //"Nicholas"——来自原型 
alert(person1.hasOwnProperty("name"));  //false

通过使用 hasOwnProperty()方法，什么时候访问的是实例属性，什么时候访问的是原型属性就一清二楚了。调用 person1.hasOwnProperty( "name")时，只有当 person1 重写 name 属性后才会返回 true，因为只有这时候 name 才是一个实例属性，而非原型属性。图 6-2展示了上面例子在不同情况下的实现与原型的关系（为了简单起见，图中省略了与 Person 构造函数的关系）。

ECMAScript 5 的 Object.getOwnPropertyDescriptor()方法只能用于实例属性，要取得原型属性的描述符，必须直接在原型对象上调用 Object.getOwnProperty- Descriptor()方法。

2. 原型与 in 操作符

有两种方式使用 in 操作符：单独使用和在 for-in 循环中使用。在单独使用时，in 操作符会在通过对象能够访问给定属性时返回 true，无论该属性存在于实例中还是原型中。

由于 in 操作符只要通过对象能够访问到属性就返回 true，hasOwnProperty()只在属性存在于实例中时才返回 true，因此只要 in 操作符返回 true 而 hasOwnProperty()返回 false，就可以确定属性是原型中的属性。

3. 更简单的原型语法

为了从视觉上更好地封装原型的功能，更常见的做法是用一个包含所有属性和方法的对象字面量来重写整个原型对象，如下面的例子所示。

function Person(){ } 
 
Person.prototype = {
     name : "Nicholas",
     age : 29,
     job: "Software Engineer",
     sayName : function () { 
        alert(this.name);
     }
 };

在上面的代码中，我们将 Person.prototype 设置为等于一个以对象字面量形式创建的新对象。终结果相同，但有一个例外：constructor 属性不再指向 Person 了。前面曾经介绍过，每创建一个函数，就会同时创建它的 prototype 对象，这个对象也会自动获得 constructor 属性。而我们在这里使用的语法，本质上完全重写了默认的 prototype 对象，因此 constructor 属性也就变成了新对象的 constructor 属性（指向 Object 构造函数），不再指向 Person 函数。此时，尽管 instanceof 操作符还能返回正确的结果，但通过 constructor 已经无法确定对象的类型了，如下所示

var friend = new Person(); 
 
alert(friend instanceof Object); 
      //true
 alert(friend instanceof Person);
       //true
 alert(friend.constructor == Person);
    //false
 alert(friend.constructor == Object);
   //true

在此，用 instanceof 操作符测试 Object 和 Person 仍然返回 true，但 constructor 属性则等于 Object 而不等于 Person 了。如果 constructor 的值真的很重要，可以像下面这样特意将它设置回适当的值。


 function Person(){
 } 
 
Person.prototype = {
     constructor : Person,
     name : "Nicholas",
     age : 29,
     job: "Software Engineer",
     sayName : function () {
         alert(this.name);
     }
 };

以上代码特意包含了一个 constructor 属性，并将它的值设置为 Person，从而确保了通过该属性能够访问到适当的值。

注意，以这种方式重设 constructor 属性会导致它的[[Enumerable]]特性被设置为 true。默认情况下，原生的 constructor 属性是不可枚举的，因此如果你使用兼容 ECMAScript 5的 JavaScript引擎，可以试一试 Object.defineProperty()。

function Person(){ } 
 
    Person.prototype = {
         name : "Nicholas",
         age : 29,
         job : "Software Engineer",
         sayName : function () {
             alert(this.name);
         }
};
//重设构造函数，只适用于 ECMAScript 5兼容的浏览器
 Object.defineProperty(Person.prototype, "constructor", { 
    enumerable: false,
    value: Person
 });

4. 原型的动态性

5. 原生对象的原型

6. 原型对象的问题

组合使用构造函数模式和原型模式

创建自定义类型的常见方式，就是组合使用构造函数模式与原型模式。构造函数模式用于定义实例属性，而原型模式用于定义方法和共享的属性。结果，每个实例都会有自己的一份实例属性的副本，但同时又共享着对方法的引用，大限度地节省了内存。另外，这种混成模式还支持向构造函数传递参数；可谓是集两种模式之长。下面的代码重写了前面的例子。

function Person(name, age, job){
     this.name = name;

     this.age = age; 
    this.job = job; 
    this.friends = ["Shelby", "Court"];
 } 
 
Person.prototype = {
     constructor : Person,
     sayName : function(){ 
        alert(this.name);
     }
 } 
 
var person1 = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
 var person2 = new Person("Greg", 27, "Doctor"); 
 
person1.friends.push("Van"); alert(person1.friends);
    //"Shelby,Count,Van"
 alert(person2.friends);
    //"Shelby,Count"
 alert(person1.friends === person2.friends);
    //false
 alert(person1.sayName === person2.sayName);
    //true

在这个例子中，实例属性都是在构造函数中定义的，而由所有实例共享的属性 constructor 和方法 sayName()则是在原型中定义的。而修改了 person1.friends（向其中添加一个新字符串），并不会影响到 person2.friends，因为它们分别引用了不同的数组。

这种构造函数与原型混成的模式，是目前在 ECMAScript中使用广泛、认同度高的一种创建自定义类型的方法。可以说，这是用来定义引用类型的一种默认模式。

动态原型模式

有其他 OO语言经验的开发人员在看到独立的构造函数和原型时，很可能会感到非常困惑。动态原型模式正是致力于解决这个问题的一个方案，它把所有信息都封装在了构造函数中，而通过在构造函数中初始化原型（仅在必要的情况下），又保持了同时使用构造函数和原型的优点。换句话说，可以通过检查某个应该存在的方法是否有效，来决定是否需要初始化原型。来看一个例子。

function Person(name, age, job){ 
 
    //属性    
    this.name = name; 
    this.age = age; 
    this.job = job; 
   //方法
     if (typeof this.sayName != "function"){
              Person.prototype.sayName = function(){
             alert(this.name);
         };

    } 
} 
var friend = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
 friend.sayName();

注意构造函数代码中加粗的部分。这里只在 sayName()方法不存在的情况下，才会将它添加到原型中。这段代码只会在初次调用构造函数时才会执行。此后，原型已经完成初始化，不需要再做什么修改了。不过要记住，这里对原型所做的修改，能够立即在所有实例中得到反映。因此，这种方法确实可以说非常完美。其中，if 语句检查的可以是初始化之后应该存在的任何属性或方法——不必用一大堆 if 语句检查每个属性和每个方法；只要检查其中一个即可。对于采用这种模式创建的对象，还可以使用 instanceof 操作符确定它的类型。

使用动态原型模式时，不能使用对象字面量重写原型。前面已经解释过了，如果在已经创建了实例的情况下重写原型，那么就会切断现有实例与新原型之间的联系。

寄生构造函数模式

通常，在前述的几种模式都不适用的情况下，可以使用寄生（parasitic）构造函数模式。这种模式的基本思想是创建一个函数，该函数的作用仅仅是封装创建对象的代码，然后再返回新创建的对象；但从表面上看，这个函数又很像是典型的构造函数。下面是一个例子。

function Person(name, age, job){
     var o = new Object();
     o.name = name;
     o.age = age;
     o.job = job;
     o.sayName = function(){
         alert(this.name);
     };
         return o;
 } 
 
var friend = new Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
 friend.sayName();  //"Nicholas"

.在这个例子中，Person 函数创建了一个新对象，并以相应的属性和方法初始化该对象，然后又返回了这个对象。除了使用 new 操作符并把使用的包装函数叫做构造函数之外，这个模式跟工厂模式其实是一模一样的。构造函数在不返回值的情况下，默认会返回新对象实例。而通过在构造函数的末尾添加一个 return 语句，可以重写调用构造函数时返回的值。这个模式可以在特殊的情况下用来为对象创建构造函数。假设我们想创建一个具有额外方法的特殊数组。由于不能直接修改 Array 构造函数，因此可以使用这个模式。

function SpecialArray(){ 
 
    //创建数组
     var values = new Array(); 
 
    //添加值
     values.push.apply(values, arguments); 
 
    //添加方法
     values.toPipedString = function(){
         return this.join("|");
     };
          //返回数组
     return values;
 } 
 
var colors = new SpecialArray("red", "blue", "green");
 alert(colors.toPipedString()); //"red|blue|green"

在这个例子中，我们创建了一个名叫 SpecialArray 的构造函数。在这个函数内部，首先创建了一个数组，然后 push()方法（用构造函数接收到的所有参数）初始化了数组的值。随后，又给数组实例添加了一个 toPipedString()方法，该方法返回以竖线分割的数组值。后，将数组以函数值的形式返回。接着，我们调用了 SpecialArray 构造函数，向其中传入了用于初始化数组的值，此后又调用了 toPipedString()方法。

关于寄生构造函数模式，有一点需要说明：首先，返回的对象与构造函数或者与构造函数的原型属性之间没有关系；也就是说，构造函数返回的对象与在构造函数外部创建的对象没有什么不同。为此，不能依赖 instanceof 操作符来确定对象类型。由于存在上述问题，我们建议在可以使用其他模式的情况下，不要使用这种模式。

稳妥构造函数模式

道格拉斯·克罗克福德（Douglas Crockford）发明了 JavaScript中的稳妥对象（durable objects）这个概念。所谓稳妥对象，指的是没有公共属性，而且其方法也不引用 this 的对象。稳妥对象适合在一些安全的环境中（这些环境中会禁止使用 this 和 new），或者在防止数据被其他应用程序（如 Mashup 程序）改动时使用。稳妥构造函数遵循与寄生构造函数类似的模式，但有两点不同：一是新创建对象的实例方法不引用 this；二是不使用 new 操作符调用构造函数。按照稳妥构造函数的要求，可以将前面的 Person 构造函数重写如下。

function Person(name, age, job){
          //创建要返回的对象
     var o = new Object(); 
 //可以在这里定义私有变量和函数 
 
    //添加方法
     o.sayName = function(){
         alert(name);
     };
              //返回对象
     return o;
 }

注意，在以这种模式创建的对象中，除了使用 sayName()方法之外，没有其他办法访问 name 的值。可以像下面使用稳妥的 Person 构造函数。

var friend = Person("Nicholas", 29, "Software Engineer");
 friend.sayName();  //"Nicholas"

这样，变量 friend 中保存的是一个稳妥对象，而除了调用 sayName()方法外，没有别的方式可以访问其数据成员。即使有其他代码会给这个对象添加方法或数据成员，但也不可能有别的办法访问传入到构造函数中的原始数据。稳妥构造函数模式提供的这种安全性，使得它非常适合在某些安全执行环境——例如，ADsafe（www.adsafe.org）和 Caja（http://code.google.com/p/google-caja/）提供的环境—— 下使用

与寄生构造函数模式类似，使用稳妥构造函数模式创建的对象与构造函数之间也没有什么关系，因此 instanceof 操作符对这种对象也没有意义。

理解继承

继承是 OO语言中的一个为人津津乐道的概念。许多 OO语言都支持两种继承方式：接口继承和实现继承。接口继承只继承方法签名，而实现继承则继承实际的方法。如前所述，由于函数没有签名，在 ECMAScript中无法实现接口继承。ECMAScript只支持实现继承，而且其实现继承主要是依靠原型链来实现的。

原型链

ECMAScript 中描述了原型链的概念，并将原型链作为实现继承的主要方法。

其基本思想是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。简单回顾一下构造函数、原型和实例的关系：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的指针，而实例都包含一个指向原型对象的内部指针。那么，假如我们让原型对象等于另一个类型的实例，结果会怎么样呢？显然，此时的原型对象将包含一个指向另一个原型的指针，相应地，另一个原型中也包含着一个指向另一个构造函数的指针。假如另一个原型又是另一个类型的实例，那么上述关系依然成立，如此层层递进，就构成了实例与原型的链条。这就是所谓原型链的基本概念。

实现原型链有一种基本模式，其代码大致如下。

function SuperType(){
     this.property = true;
 } 
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
     return this.property;
 }; 
 
function SubType(){
     this.subproperty = false;
 } 
 
//继承了 SuperType
 SubType.prototype = new SuperType(); 
 
SubType.prototype.getSubValue = function (){
     return this.subproperty;
 }; 
 
var instance = new SubType();

 alert(instance.getSuperValue());      //true

以上代码定义了两个类型：SuperType 和 SubType。每个类型分别有一个属性和一个方法。它们的主要区别是 SubType 继承了 SuperType，而继承是通过创建 SuperType 的实例，并将该实例赋给 SubType.prototype 实现的。实现的本质是重写原型对象，代之以一个新类型的实例。换句话说，原来存在于 SuperType 的实例中的所有属性和方法，现在也存在于 SubType.prototype 中了。在确立了继承关系之后，我们给 SubType.prototype 添加了一个方法，这样就在继承了 SuperType 的属性和方法的基础上又添加了一个新方法。这个例子中的实例以及构造函数和原型之间的关系如图6-4所示。

在上面的代码中，我们没有使用 SubType 默认提供的原型，而是给它换了一个新原型；这个新原型就是 SuperType 的实例。于是，新原型不仅具有作为一个 SuperType 的实例所拥有的全部属性和方法，而且其内部还有一个指针，指向了 SuperType 的原型。终结果就是这样的：instance 指向 SubType 的原型，SubType 的原型又指向 SuperType 的原型。getSuperValue() 方法仍然还在 SuperType.prototype 中，但 property 则位于 SubType.prototype 中。这是因为 property 是一个实例属性，而 getSuperValue()则是一个原型方法。既然 SubType.prototype 现在是 SuperType的实例，那么 property 当然就位于该实例中了。此外，要注意 instance.constructor 现在指向的是 SuperType，这是因为原来 SubType.prototype 中的 constructor 被重写了的缘故①。

① 实际上，不是 SubType 的原型的 constructor 属性被重写了，而是 SubType 的原型指向了另一个对象—— SuperType 的原型，而这个原型对象的 constructor 属性指向的是 SuperType。

通过实现原型链，本质上扩展了本章前面介绍的原型搜索机制。读者大概还记得，当以读取模式访问一个实例属性时，首先会在实例中搜索该属性。如果没有找到该属性，则会继续搜索实例的原型。在通过原型链实现继承的情况下，搜索过程就得以沿着原型链继续向上。就拿上面的例子来说，调用 instance.getSuperValue()会经历三个搜索步骤：1）搜索实例；2）搜索 SubType.prototype； 3）搜索 SuperType.prototype，后一步才会找到该方法。在找不到属性或方法的情况下，搜索过程总是要一环一环地前行到原型链末端才会停下来。

1. 别忘记默认的原型

事实上，前面例子中展示的原型链还少一环。我们知道，所有引用类型默认都继承了 Object，而这个继承也是通过原型链实现的。大家要记住，所有函数的默认原型都是 Object 的实例，因此默认原型都会包含一个内部指针，指向 Object.prototype。这也正是所有自定义类型都会继承 toString()、 valueOf()等默认方法的根本原因。所以，我们说上面例子展示的原型链中还应该包括另外一个继承层次。图 6-5为我们展示了该例子中完整的原型链。

一句话，SubType继承了SuperType，而SuperType继承了Object。当调用instance.toString() 时，实际上调用的是保存在 Object.prototype 中的那个方法。

2. 确定原型和实例的关系

可以通过两种方式来确定原型和实例之间的关系。第一种方式是使用 instanceof 操作符，只要用这个操作符来测试实例与原型链中出现过的构造函数，结果就会返回 true。以下几行代码就说明了这一点。

alert(instance instanceof Object);         //true
 alert(instance instanceof SuperType);      //true
 alert(instance instanceof SubType);         //true

由于原型链的关系，我们可以说 instance 是 Object、SuperType 或 SubType 中任何一个类型的实例。因此，测试这三个构造函数的结果都返回了 true。

第二种方式是使用 isPrototypeOf()方法。同样，只要是原型链中出现过的原型，都可以说是该原型链所派生的实例的原型，因此 isPrototypeOf()方法也会返回 true，如下所示。

alert(Object.prototype.isPrototypeOf(instance));         //true 
alert(SuperType.prototype.isPrototypeOf(instance));      //true 
alert(SubType.prototype.isPrototypeOf(instance));        //true

3. 谨慎地定义方法

子类型有时候需要重写超类型中的某个方法，或者需要添加超类型中不存在的某个方法。但不管怎样，给原型添加方法的代码一定要放在替换原型的语句之后。来看下面的例子。

function SuperType(){
     this.property = true;
 } 
 
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){
     return this.property;
 }; 
 
function SubType(){ 
    this.subproperty = false;
 } 
 
//继承了 SuperType
 SubType.prototype = new SuperType(); 
 
//添加新方法
 SubType.prototype.getSubValue = function (){ 
    return this.subproperty; 
}; 
 
//重写超类型中的方法
 SubType.prototype.getSuperValue = function (){ 
    return false; 
}; 
 
var instance = new SubType(); 
alert(instance.getSuperValue());   //false

在以上代码中，加粗的部分是两个方法的定义。第一个方法 getSubValue()被添加到了 SubType 中。第二个方法 getSuperValue()是原型链中已经存在的一个方法，但重写这个方法将会屏蔽原来的那个方法。换句话说，当通过 SubType 的实例调用 getSuperValue()时，调用的就是这个重新定义的方法；但通过 SuperType 的实例调用 getSuperValue()时，还会继续调用原来的那个方法。这里要格外注意的是，必须在用 SuperType 的实例替换原型之后，再定义这两个方法。

还有一点需要提醒读者，即在通过原型链实现继承时，不能使用对象字面量创建原型方法。因为这样做就会重写原型链，如下面的例子所示。

function SuperType(){ 
    this.property = true;
 } 
 
SuperType.prototype.getSuperValue = function(){ 
    return this.property;
 }; 
 
function SubType(){ 
    this.subproperty = false;
 } 
 
//继承了 SuperType
 SubType.prototype = new SuperType(); 

 
//使用字面量添加新方法，会导致上一行代码无效
 SubType.prototype = { 
    getSubValue : function (){
         return this.subproperty;
     }, 
 
    someOtherMethod : function (){
         return false; 
    }
 }; 
 
var instance = new SubType(); 
alert(instance.getSuperValue());   //error!

以上代码展示了刚刚把 SuperType 的实例赋值给原型，紧接着又将原型替换成一个对象字面量而导致的问题。由于现在的原型包含的是一个 Object 的实例，而非 SuperType 的实例，因此我们设想中的原型链已经被切断——SubType 和 SuperType 之间已经没有关系了。

4. 原型链的问题

原型链虽然很强大，可以用它来实现继承，但它也存在一些问题。其中，主要的问题来自包含引用类型值的原型。想必大家还记得，我们前面介绍过包含引用类型值的原型属性会被所有实例共享；而这也正是为什么要在构造函数中，而不是在原型对象中定义属性的原因。在通过原型来实现继承时，原型实际上会变成另一个类型的实例。于是，原先的实例属性也就顺理成章地变成了现在的原型属性了。下列代码可以用来说明这个问题。

function SuperType(){
     this.colors = ["red", "blue", "green"]; 
} 
 
function SubType(){
             } 
 
//继承了 SuperType
 SubType.prototype = new SuperType(); 
 
var instance1 = new SubType();
 instance1.colors.push("black");
 alert(instance1.colors);
    //"red,blue,green,black" 
 
var instance2 = new SubType();
 alert(instance2.colors);      //"red,blue,green,black"

这个例子中的 SuperType 构造函数定义了一个 colors 属性，该属性包含一个数组（引用类型值）。 SuperType 的每个实例都会有各自包含自己数组的 colors 属性。当 SubType 通过原型链继承了 SuperType 之后，SubType.prototype 就变成了 SuperType 的一个实例，因此它也拥有了一个它自己的 colors 属性——就跟专门创建了一个 SubType.prototype.colors 属性一样。

但结果是什么呢？结果是 SubType 的所有实例都会共享这一个 colors 属性。而我们对 instance1.colors 的修改能够通过 instance2.colors 反映出来，就已经充分证实了这一点。原型链的第二个问题是：在创建子类型的实例时，不能向超类型的构造函数中传递参数。实际上，应该说是没有办法在不影响所有对象实例的情况下，给超类型的构造函数传递参数。

有鉴于此，再加上前面刚刚讨论过的由于原型中包含引用类型值所带来的问题，实践中很少会单独使用原型链。

借用构造函数

在解决原型中包含引用类型值所带来问题的过程中，开发人员开始使用一种叫做借用构造函数（constructor stealing）的技术（有时候也叫做伪造对象或经典继承）。这种技术的基本思想相当简单，即在子类型构造函数的内部调用超类型构造函数。别忘了，函数只不过是在特定环境中执行代码的对象，因此通过使用 apply()和 call()方法也可以在（将来）新创建的对象上执行构造函数，如下所示：

function SuperType(){
     this.colors = ["red", "blue", "green"];
 } 
 
function SubType(){ 
      //继承了 SuperType
     SuperType.call(this);
 } 
 
var instance1 = new SubType();
 instance1.colors.push("black"); 
alert(instance1.colors);    //"red,blue,green,black" 
 
var instance2 = new SubType();
 alert(instance2.colors);    //"red,blue,green"

代码中加粗的那一行代码“借调”了超类型的构造函数。通过使用 call()方法（或 apply()方法也可以），我们实际上是在（未来将要）新创建的 SubType 实例的环境下调用了 SuperType 构造函数。这样一来，就会在新 SubType 对象上执行 SuperType()函数中定义的所有对象初始化代码。结果， SubType 的每个实例就都会具有自己的 colors 属性的副本了。

1. 传递参数

相对于原型链而言，借用构造函数有一个很大的优势，即可以在子类型构造函数中向超类型构造函数传递参数。看下面这个例子。

function SuperType(name){ 
    this.name = name;
 } 
 
function SubType(){    
   //继承了 SuperType，同时还传递了参数
     SuperType.call(this, "Nicholas"); 
         //实例属性    
     this.age = 29; 
} 
 
var instance = new SubType();
 alert(instance.name); 
   //"Nicholas";
 alert(instance.age);     //29

以上代码中的 SuperType 只接受一个参数 name，该参数会直接赋给一个属性。在 SubType 构造函数内部调用 SuperType 构造函数时，实际上是为 SubType 的实例设置了 name 属性。为了确保 SuperType 构造函数不会重写子类型的属性，可以在调用超类型构造函数后，再添加应该在子类型中定义的属性。

2. 借用构造函数的问题

如果仅仅是借用构造函数，那么也将无法避免构造函数模式存在的问题——方法都在构造函数中定义，因此函数复用就无从谈起了。而且，在超类型的原型中定义的方法，对子类型而言也是不可见的，结果所有类型都只能使用构造函数模式。考虑到这些问题，借用构造函数的技术也是很少单独使用的。

组合继承

组合继承（combination inheritance），有时候也叫做伪经典继承，指的是将原型链和借用构造函数的技术组合到一块，从而发挥二者之长的一种继承模式。其背后的思路是使用原型链实现对原型属性和方法的继承，而通过借用构造函数来实现对实例属性的继承。这样，既通过在原型上定义方法实现了函数复用，又能够保证每个实例都有它自己的属性。下面来看一个例子。


 function SuperType(name){
     this.name = name;
     this.colors = ["red", "blue", "green"];
 } 
 
SuperType.prototype.sayName = function(){
     alert(this.name);
}; 
 
function SubType(name, age){ 
  
 
    //继承属性
     SuperType.call(this, name);
          this.age = age;
 } 
 
//继承方法
 SubType.prototype = new SuperType(); 
SubType.prototype.constructor = SubType; 
SubType.prototype.sayAge = function(){
     alert(this.age); 
}; 
 
var instance1 = new SubType("Nicholas", 29);
 instance1.colors.push("black"); 
alert(instance1.colors);      //"red,blue,green,black" 
instance1.sayName();          //"Nicholas";
 instance1.sayAge();           //29 
 
var instance2 = new SubType("Greg", 27); 
alert(instance2.colors);      //"red,blue,green"
 instance2.sayName();          //"Greg"; 
instance2.sayAge();           //27

在这个例子中，SuperType 构造函数定义了两个属性：name 和 colors。SuperType 的原型定义了一个方法 sayName()。SubType 构造函数在调用 SuperType 构造函数时传入了 name 参数，紧接着又定义了它自己的属性 age。然后，将 SuperType 的实例赋值给 SubType 的原型，然后又在该新原型上定义了方法 sayAge()。

这样一来，就可以让两个不同的 SubType 实例既分别拥有自己属性——包括 colors 属性，又可以使用相同的方法了。组合继承避免了原型链和借用构造函数的缺陷，融合了它们的优点，成为 JavaScript中常用的继承模式。而且，instanceof 和 isPrototypeOf()也能够用于识别基于组合继承创建的对象。

原型式继承

道格拉斯·克罗克福德在 2006年写了一篇文章，题为 Prototypal Inheritance in JavaScript （JavaScript 中的原型式继承）。在这篇文章中，他介绍了一种实现继承的方法，这种方法并没有使用严格意义上的构造函数。他的想法是借助原型可以基于已有的对象创建新对象，同时还不必因此创建自定义类型。为了达到这个目的，他给出了如下函数。

function object(o){
     function F(){} 
    F.prototype = o;
     return new F();
 }

在 object()函数内部，先创建了一个临时性的构造函数，然后将传入的对象作为这个构造函数的原型，后返回了这个临时类型的一个新实例。从本质上讲，object()对传入其中的对象执行了一次浅复制。来看下面的例子。

var person = {
     name: "Nicholas",
     friends: ["Shelby", "Court", "Van"] }; 
 
var anotherPerson = object(person);
 anotherPerson.name = "Greg";
 anotherPerson.friends.push("Rob"); 
 
var yetAnotherPerson = object(person);
 yetAnotherPerson.name = "Linda";
 yetAnotherPerson.friends.push("Barbie"); 
 
alert(person.friends);   //"Shelby,Court,Van,Rob,Barbie"

克罗克福德主张的这种原型式继承，要求你必须有一个对象可以作为另一个对象的基础。如果有这么一个对象的话，可以把它传递给 object()函数，然后再根据具体需求对得到的对象加以修改即可。在这个例子中，可以作为另一个对象基础的是 person 对象，于是我们把它传入到 object()函数中，然后该函数就会返回一个新对象。

这个新对象将 person 作为原型，所以它的原型中就包含一个基本类型值属性和一个引用类型值属性。这意味着 person.friends 不仅属于 person 所有，而且也会被 anotherPerson 以及 yetAnotherPerson 共享。实际上，这就相当于又创建了 person 对象的两个副本。 ECMAScript 5通过新增 Object.create()方法规范化了原型式继承。这个方法接收两个参数：一个用作新对象原型的对象和（可选的）一个为新对象定义额外属性的对象。在传入一个参数的情况下， Object.create()与 object()方法的行为相同。

var person = { 
    name: "Nicholas",
     friends: ["Shelby", "Court", "Van"]
 }; 
 
var anotherPerson = Object.create(person);
 anotherPerson.name = "Greg";
 anotherPerson.friends.push("Rob");
      var yetAnotherPerson = Object.create(person);
 
yetAnotherPerson.name = "Linda";
 yetAnotherPerson.friends.push("Barbie"); 
 
alert(person.friends); //"Shelby,Court,Van,Rob,Barbie"

Object.create()方法的第二个参数与Object.defineProperties()方法的第二个参数格式相同：每个属性都是通过自己的描述符定义的。以这种方式指定的任何属性都会覆盖原型对象上的同名属性。例如：

var person = {
     name: "Nicholas",
     friends: ["Shelby", "Court", "Van"]
 }; 
var anotherPerson = Object.create(person, {
     name: {         value: "Greg"     }
 }); 
     alert(anotherPerson.name); //"Greg"

支持 Object.create()方法的浏览器有 IE9+、Firefox 4+、Safari 5+、Opera 12+和 Chrome。

在没有必要兴师动众地创建构造函数，而只想让一个对象与另一个对象保持类似的情况下，原型式继承是完全可以胜任的。不过别忘了，包含引用类型值的属性始终都会共享相应的值，就像使用原型模式一样。

寄生式继承

寄生式（parasitic）继承是与原型式继承紧密相关的一种思路，并且同样也是由克罗克福德推而广之的。寄生式继承的思路与寄生构造函数和工厂模式类似，即创建一个仅用于封装继承过程的函数，该函数在内部以某种方式来增强对象，后再像真地是它做了所有工作一样返回对象。以下代码示范了寄生式继承模式。

function createAnother(original){
     var clone = object(original);  //通过调用函数创建一个新对象
     clone.sayHi = function(){
      //以某种方式来增强这个对象
         alert("hi");
     };
     return clone;
         //返回这个对象
 }

在这个例子中，createAnother()函数接收了一个参数，也就是将要作为新对象基础的对象。然后，把这个对象（original）传递给 object()函数，将返回的结果赋值给 clone。再为 clone 对象添加一个新方法 sayHi()，后返回 clone 对象。可以像下面这样来使用 createAnother()函数：


 var person = {
     name: "Nicholas",
     friends: ["Shelby", "Court", "Van"] }; 
 
var anotherPerson = createAnother(person);
 anotherPerson.sayHi(); //"hi"

这个例子中的代码基于 person 返回了一个新对象——anotherPerson。新对象不仅具有 person 的所有属性和方法，而且还有自己的 sayHi()方法。在主要考虑对象而不是自定义类型和构造函数的情况下，寄生式继承也是一种有用的模式。前面示范继承模式时使用的 object()函数不是必需的；任何能够返回新对象的函数都适用于此模式。

使用寄生式继承来为对象添加函数，会由于不能做到函数复用而降低效率；这一点与构造函数模式类似。

寄生组合式继承

前面说过，组合继承是 JavaScript 常用的继承模式；不过，它也有自己的不足。组合继承大的问题就是无论什么情况下，都会调用两次超类型构造函数：一次是在创建子类型原型的时候，另一次是在子类型构造函数内部。没错，子类型终会包含超类型对象的全部实例属性，但我们不得不在调用子类型构造函数时重写这些属性。再来看一看下面组合继承的例子。

function SuperType(name){
     this.name = name;
     this.colors = ["red", "blue", "green"];
 } 
 
SuperType.prototype.sayName = function(){ 
    alert(this.name);
 }; 
 
function SubType(name, age){ 
      SuperType.call(this, name); 
        //第二次调用 SuperType() 
         this.age = age;
 } 
 
SubType.prototype = new SuperType();
    //第一次调用 SuperType() 
SubType.prototype.constructor = SubType;
 SubType.prototype.sayAge = function(){ 
    alert(this.age); 
};

加粗字体的行中是调用 SuperType 构造函数的代码。在第一次调用 SuperType 构造函数时， SubType.prototype 会得到两个属性：name 和 colors；它们都是 SuperType 的实例属性，只不过现在位于 SubType 的原型中。当调用 SubType 构造函数时，又会调用一次 SuperType 构造函数，这一次又在新对象上创建了实例属性 name 和 colors。于是，这两个属性就屏蔽了原型中的两个同名属性。

图 6-6展示了上述过程。如图 6-6所示，有两组 name 和 colors 属性：一组在实例上，一组在 SubType 原型中。这就是调用两次 SuperType 构造函数的结果。好在我们已经找到了解决这个问题方法——寄生组合式继承。所谓寄生组合式继承，即通过借用构造函数来继承属性，通过原型链的混成形式来继承方法。其背后的基本思路是：不必为了指定子类型的原型而调用超类型的构造函数，我们所需要的无非就是超类型原型的一个副本而已。

本质上，就是使用寄生式继承来继承超类型的原型，然后再将结果指定给子类型的原型。寄生组合式继承的基本模式如下所示。

function inheritPrototype(subType, superType){
     var prototype = object(superType.prototype);     //创建对象
     prototype.constructor = subType;              //增强对象
     subType.prototype = prototype;               //指定对象
 }

这个示例中的 inheritPrototype()函数实现了寄生组合式继承的简单形式。这个函数接收两个参数：子类型构造函数和超类型构造函数。在函数内部，第一步是创建超类型原型的一个副本。第二步是为创建的副本添加 constructor 属性，从而弥补因重写原型而失去的默认的 constructor 属性。后一步，将新创建的对象（即副本）赋值给子类型的原型。这样，我们就可以用调用 inherit- Prototype()函数的语句，去替换前面例子中为子类型原型赋值的语句了，例如：

function SuperType(name){
     this.name = name;
     this.colors = ["red", "blue", "green"];
 } 
 
SuperType.prototype.sayName = function(){
     alert(this.name);
 }; 
 
function SubType(name, age){
       SuperType.call(this, name);
          this.age = age;
 } 
 
inheritPrototype(SubType, SuperType); 
 
SubType.prototype.sayAge = function(){ 
    alert(this.age); 
};

这个例子的高效率体现在它只调用了一次 SuperType 构造函数，并且因此避免了在 SubType. prototype 上面创建不必要的、多余的属性。与此同时，原型链还能保持不变；因此，还能够正常使用 instanceof 和 isPrototypeOf()。开发人员普遍认为寄生组合式继承是引用类型理想的继承范式。

YUI的 YAHOO.lang.extend()方法采用了寄生组合继承，从而让这种模式首次出现在了一个应用非常广泛的 JavaScript库中。要了解有关 YUI的更多信息，请访问 http://developer. yahoo.com/yui/。