创建型-原型模式

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所属分类:Web前端
摘要

 使用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。原型模式是一种对象创建型模式—百科。

定义

 使用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。原型模式是一种对象创建型模式---百科。

 通俗的说就是原型模式是一种创建型设计模式,指定某个对象(通过某种方式)得到一个新的对象,在内存中拥有新的地址,得到的对象与原对象是是相互独立的,即得到跟原对象一样的对象

 当我们需要两个一模一样的实例时,使用原型模式非常方便,如果不使用原型模式,按照构造函数的方式初始化对象,我们需要传两次一模一样的参数如:

const dog = new BydCard('byd', '汉', '30w', '2023款') const dog_copy = new BydCard('byd', '汉', '30w', '2023款') // 使用原型模式 const dog_copy1 = Object.create(dog)

实现思路

  通过目标对象得到一个全新的新对象,使新对象也具备跟目标对象一样的能力,这种一般思路有两种

  1. 深拷贝
  2. 指针引用:自身对象找不到,通过内部属性引用到目标对象上去找类似链表结构的next 指针

其中大多数后台语言如java 有相关克隆接口规范,javaScript 是通过第二种方式来实现的。

javaScript 中的原型模式

  在原型模式下,当我们想要创建一个对象时,会先找到一个对象作为原型,然后通过克隆原型的方式来创建出一个与原型一样(共享一套数据/方法)的对象。在 JavaScript 里,Object.create方法就是原型模式的天然实现——准确地说,只要我们还在借助Prototype来实现对象的创建和原型的继承,那么我们就是在应用原型模式

  有的设计模式资料中会强调,原型模式就是拷贝出一个新对象,认为在 JavaScript 类里实现了深拷贝方法才算是应用了原型模式。事实上在 JavaScript 中,通过指针的方式也可以得到目标对象、属性、方法的共享。克隆(深度拷贝)是实现这个目的的方法,但不是唯一的方法,也不是javaScript 的目的。

通过指针来引用,然后动态执行的时候绑定上下文 this,这样就不会造成实例之间的错乱,我觉得这也是this 被设计成动态绑定的原因之一。

原型模式-编程范式

  原型模式不仅是一种设计模式,它还是一种编程范式(programming paradigm),是 JavaScript 面向对象系统实现的根基,原型编程范式的体现就是基于原型链的继承。即便现在es6+ 推出了class 关键字,支持了类的写法。引入的 JavaScript 类本质上还是基于原型的继承的语法糖(class 只是一个语法糖)。类语法不会为 JavaScript 引入新的面向对象的继承模型。 当我们尝试用 class 去定义一个 Dog 类时:

class Dog {   constructor(name ,age) {    this.name = name    this.age = age   }      eat() {     console.log('肉骨头真好吃')   } }

其实完全等价于写了这么一个构造函数:

function Dog(name, age) {   this.name = name   this.age = age } Dog.prototype.eat = function() {   console.log('肉骨头真好吃') }

原型链核心点

  每个构造函数都拥有一个prototype属性,它指向构造函数的原型对象,这个原型对象中有一个 constructor 属性指回构造函数;每个实例都有一个内部属性__proto__属性,当我们使用构造函数去创建实例时,实例的__proto__属性就会指向构造函数的原型对象。

// 输出"肉骨头真好吃" dog.eat() // 输出"[object Object]" dog.toString()

明明没有在 dog 实例里手动定义 eat 方法和 toString 方法,它们还是被成功地调用了。这是因为当我试图访问一个 JavaScript 实例的属性、方法时,它首先搜索这个实例本身;当发现实例没有定义对应的属性、方法时,它会转而去搜索实例的原型对象;如果原型对象中也搜索不到,它就去搜索原型对象的原型对象,这个搜索的链表就叫做原型链

创建型-原型模式

Object 是所有的基类,其中Object.prototype指向null,这样原型链就有终点了,而不是无脑的一直下去。

原型链其他关键点:

  1. 所有函数(普通函数,构造函数,内置的函数)都是内置函数(类)Function 的实例,所以存在函数.__proto__ === Function.prototype 所有函数都可以直接调用Function原型上的方法(call / apply /bind)
  2. Function 确实很厉害,他不仅是函数的类,还是自己的类。函数是Function 的实例,Function 也是Function 的实例 Object.__proto__ === Function.prototypeFunction.__proto__===Function.prototype
  3. 对象的原型链最终指向Object.prototype, object.prototype._proto_ 指向null

如下代码验证了这些结论:

function sayHi () {     // console.log('hello joel') }  // 所有函数都是Function 的实例即函数也是对象, // 所以存在函数.__proto__ === Function.prototype console.log(sayHi.__proto__ === Function.prototype) // true console.log(Object.__proto__ === Function.prototype) // true console.log(String.__proto__ === Function.prototype) // true console.log(Array.__proto__ === Function.prototype) // true console.log(Number.__proto__ === Function.prototype) // true console.log(Symbol.__proto__ === Function.prototype) // true  // Function.prototype 内部属性又指向Object的原型对象 console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true //  Function 也是Function 的实例 console.log(Function.__proto__ === Function.prototype) // 对象最终指向object的原型 console.log(new sayHi().__proto__ instanceof Object) // true console.log(new sayHi().__proto__ === sayHi.prototype) // true console.log(Array.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true console.log(Object.__proto__.__proto__ === Object.prototype) // true  // 内置的array,string,number,object 等都是构造函数,同时也是对象 console.log(typeof Array) // function console.log(typeof Object) // function  // 通过原型链找到object.prototype 上的方法 sayHi.valueOf() 

小结

  1. 原型是 JavaScript 面向对象系统实现的根基,在这里更像是一种编程范式
  2. 在JavaScript 中原型模式无处不在,只要使用原型的模型创建对象就是在使用原型模式
Object.__proto__ === Function.prototype Function.__proto__=== Function.prototype Function.prototype.__proto__ === Object.prototype Object.prototype.__prto__ === null